[发明专利]一种煤粉旋流燃烧装置

说明书

一种煤粉旋流燃烧装置，它涉及一种燃烧装置。本发明为了解决旋流燃烧装置无法获得精准配风、在低负荷工况运行状态下，燃烧装置着火稳燃性差、氮氧化物排放过高的问题。本发明的各股助燃风通过独立工作的空气通道及进风口，分级进入炉膛，保证燃烧装置在各个负荷下能够精准获得各股助燃风，风粉混合物在燃烧器出口处形成“中心淡相，外围浓相”分布特性的煤粉气流，实现浓相煤粉强烈、稳定地着火燃烧，避免了燃烧装置着火稳燃性能差的问题；内层空气沿着扩口的偏转角度向炉膛内扩散，实现内层空气在炉膛内与浓相煤粉延迟混合，强化欠氧富粉的还原性氛围，以实现低氮燃烧，从而降低NO_x的排放。本发明用于煤粉锅炉中。

技术领域

本发明涉及一种旋流燃烧装置，具体涉及一种煤粉旋流燃烧装置，属于锅炉燃烧装置技术领域。

背景技术

目前我国火电机组灵活性调峰的需求越来越迫切，各大电力集团对燃煤电站锅炉最低稳燃负荷限值已经低至15％额定负荷。在低负荷条的件下，受磨煤机最低投运数量限值(一般不低于两台磨煤机运行)，单只煤粉燃烧器热负荷大幅下降，对燃烧器的着火稳燃性能存在极大考验。

尤其对于旋流煤粉燃烧器而言，助燃风通常分两至三股进入燃烧器参与燃烧。目前助燃风大多采用大风箱进行提供，外部空气由大风箱两端的进风处进入大风箱成为助燃空气，一个大风箱上安装有若干个燃烧装置，燃烧装置的各个进风口均安装在大风箱上；当燃烧装置在按设计时的满负荷运行状态下，大风箱无法为不同位置的燃烧装置精准分配各股助燃风，经常出现“靠近大风箱两端布置的燃烧装置分配的助燃风多、靠近中间布置的燃烧装置分配的助燃风少”的情况，当燃烧装置在低负荷运行状态下，无法获得精准配风的问题则更为突出，这会导致超低负荷工况运行下着火稳燃性能差、氮氧化物排放过高。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前旋流燃烧装置在按设计时的满负荷运行状态下，大风箱无法为不同位置的燃烧装置精准配风、在低负荷工况运行状态下，燃烧装置着火稳燃性差、氮氧化物排放过高的问题。进而提供一种煤粉旋流燃烧装置。

本发明的技术方案是：一种煤粉旋流燃烧装置，包括燃烧器入口弯头、第一套筒、第二套筒、第三套筒和中心空气管道，燃烧器入口弯头设置在第三套筒的一端，第三套筒的外圆周方向上同心设置有第二套筒，第二套筒的外圆周方向上同心布置有第一套筒，第三套筒的内部中心处设置有中心空气管道，中心空气管道与燃烧器入口弯头通过法兰连接，其特征在于：它还包括外层空气进风口、中心进风管、内层空气进风口、集粉器、扩粉器和分流锥。

外层空气进风口、中心进风管和内层空气进风口分别与一个外置的供风装置连接，实现对煤粉旋流燃烧装置精准分配各股助燃风；中心空气管道轴线方向的外侧壁上按照进口侧向出口侧的顺序依次同轴设置有集粉器、扩粉器和分流锥；集粉器为中空的锥形体，且横截面积大的一端为迎风端，集粉器在风粉混合物的流动过程中产生文氏管效应，将煤粉汇集成浓相煤粉后，使煤粉流动速度递增，集粉器通过肋板焊接在中心空气管道的外圆周上；扩粉器的外径先增大后减小，扩粉器与中心空气管道为一体设置；分流锥的纵截面为“Y”形，且横截面积小的一端为迎风端，分流锥通过肋板焊接在中心空气管道的外圆周上；流动速度递增后的浓相煤粉经过扩粉器后，流动方向外扩，在分流锥与第三套筒之间的出口处喷出，形成“圆环”状的煤粉气流，淡相煤粉在分流锥与中心空气管道之间的出口处喷出。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明的外层空气进风口13与外层空气通道12连接；中心进风管16与中心空气管道6连接；内层空气进风口17与内层空气通道11连接，三层空气通道及其进风口分别与一个外置的供风装置连接，助燃风通过独立工作的空气通道及进风口，分级进入炉膛，精准补充煤粉燃烧所需氧量，保证燃烧装置在各个负荷下能够精准获得各股助燃风，提高煤粉的稳燃性；且各层空气通道具备各自提高进风量、氧浓度甚至替换为纯氧的条件，保证煤粉燃烧效率。