[其他]带根部二次风的煤粉预燃室燃烧器

说明书

本发明涉及煤粉燃烧设备上的一种煤粉预燃室燃烧装置。

煤粉锅炉在点火升炉或停炉时都要用大量燃油来助燃，此外，由于一般煤粉锅炉负荷低于70%时，燃烧会发生不稳定。为了保持低负荷下稳定燃烧，必须消耗更多的助燃用油，电网调峰原来常停用部分机组，但机组停用的调峰办法会带来启、停的频繁，从而影响设备的使用寿命。

煤粉预燃室这种新型的燃烧装置，具有良好的着火和燃烧性能，它在锅炉启、停或低负荷时能够提高锅炉燃烧的稳定性。所以能节约大量点火和低负荷助燃用油。目前多数煤粉预燃室是作为点火时稳定燃烧使用的，而作为长期低负荷助燃或连续运行的主燃烧器使用却很少，因为后者运行时间长，容易在预燃筒内积粉和结渣，甚至因局部温度过高而烧坏预燃筒。参见《煤粉预燃室旋流燃烧器改进及使用情况总结》乌达发电厂，1982年3月。摘自内蒙电力试验研究所、清华大学关于“电站锅炉煤粉预燃室旋流燃烧器的试验与研究”技术鉴定资料。

由于作为低负荷助燃或主燃烧器的运行时间比点火助燃的时间长得多，所以节油量也大的多。因此如何解决煤粉预燃室长期运行中的积粉，结渣问题则是关键。现有技术中通常采取的办法是在预燃筒锥体部位增设根部二次风结构。如《下花园电厂七号炉预燃室燃烧器改装获得初步成功》，参见《华北电力技术》84年第12期。所采用的根部二次风结构是16根防焦风口，其风率为15%，出口风速为43.5米/秒，在这样的结构和运行参数下，虽然基本上消除辅助火嘴的严重结焦问题，但由于根部二次风风口不连续，同时在运用这股风时，没有摸清根部二次风与一次风，特别是与出口二次风之间的配比关系，即根部二次风的风量和风速均偏低，从而不能形成一股动量较强的贴壁环形气流送入预燃筒内，所以没有从根本上防止预燃筒内的积粉和结渣问题，特别是长期运行中的积粉、结渣问题以及筒壁的烧损问题，至使在运行过程中，每班约需清理1～2次。

本发明的任务是对带根部二次风的煤粉预燃室旋流燃烧器进行改进，它不仅解决了在长期运行中的积粉、结渣问题，达到了进一步节油的效果;而且这种燃烧器在运行中可以增大回流烟气量，因而有利于难燃煤种的着火和燃烧。改进后的煤粉预燃室燃烧器还能保护筒壁不被烧坏或变形。

本发明是这样实现的;在带有贴壁根部二次风结构的煤粉预燃室燃烧器的基础上，将根部二次风的风口改为贴壁环形喷口，在其出口风速大于40米/秒的同时，保证风量达到总风量的50～70%，即可有效地达到上述目的。

本发明在长期运行中，煤粉预燃室内不积粉，不结渣，安全可靠，节油量大幅度增加，对于低灰熔点的煤种效果更为显著。由于根部二次风为一股贴壁高速气流，它能卷吸烟气回流，因而能使烟气回流速度增大，只要使根部二次风调节合适，会有利于难燃煤种的着火和燃烧，因而扩大了燃用煤种的范围。根部和出口二次风还能冷却筒壁，保护筒壁材料免受高温烟气的冲刷，从而延长了材料的使用寿命。由于在燃烧过程中分段送入一次风、根部二次风和出口二次风，减少了燃烧时产生的NO_Ｘ，因而降低了大气污染。

下面结合附图详细说明本发明的具体结构及工作情况：

附图为带根部二次风的煤粉预燃室的纵向剖面图。

本发明主要由煤粉气流喷口（也称一次风喷口）〔1〕，预燃筒〔4〕、离煤粉气流喷口一定距离的出口二次风喷口〔2〕和根部二次风喷口〔3〕组成。煤粉气流流经一次风喷口〔1〕内的旋流叶片，使气流旋转扩张进入预燃筒〔4〕内，在预燃筒〔4〕中心部位形成高温烟气的回流，以点燃煤粉气流，由于出口二次风的送入位置距一次风喷口有一定距离，以控制煤粉气流着火后再混入空气助燃，有利于预燃筒内的着火。根部二次风喷口〔3〕紧贴在预燃筒〔4〕壁面锥体端部，开设成环形结构，喷口〔3〕中装有轴向叶片，叶片出口与轴线之间的夹角为0°～25°范围，为了保证对根部二次风喷口风速的合理调节，采用单独风管〔6〕和单独的风室〔7〕连接。设计中燃用烟煤、褐煤等易燃煤种时，预燃筒壁〔5〕可以采用钢板筒壁结构（预燃筒〔4〕，出口二次风喷口〔2〕和内置的叶片以及出口段〔8〕均采用耐热钢板）。当燃用贫煤、劣质烟煤种时，预燃筒壁〔5〕可涂耐火材料（预燃室材料全部采用普通钢板）。在设计中，应保证一次风喷口出口风速为15～30m/s，出口二次风喷口出口风速为15～40m/s，根部二次风喷口出口风速大于40m/s。一次风风量占总风量的15～35%;出口二次风风量占15～30%;根部二次风风量占50～70%。