[发明专利]一种带夹层旋流二次风的液态排渣旋风燃烧器

说明书

本发明公开了一种带夹层旋流二次风的液态排渣旋风燃烧器，其特征在于，包括燃烧器筒体，所述燃烧器筒体内部设有筒内燃烧空间、筒体上设有主二次风进口通道和夹层二次风环形通道，所述燃烧器筒体一端连接旋流燃烧器、另一端连接尾部燃烧室；所述主二次风进口通道连通至所述筒内燃烧空间，所述夹层二次风环形通道连通至尾部燃烧室；所述主二次风进口通道和所述夹层二次风环形通道的二次风旋向一致。

技术领域

本发明涉及一种带夹层旋流二次风的液态排渣旋风燃烧器，属于电站锅炉燃烧技术领域。

背景技术

我国新疆高碱煤储量巨大，但由于煤中Na、K等碱金属及碱土金属含量高，由此导致的锅炉严重结渣、沾污问题影响了锅炉的长期、安全、可靠运行，从而限制了高碱煤作为动力用煤的开发与利用。液态排渣锅炉燃烧技术是一种燃烧强度高、捕渣率高、烟气含尘量少的燃烧技术，它可克服了固态排渣锅炉燃用易结渣煤种时炉膛水冷壁结渣、受热面沾污/积灰/结渣严重等缺点，特别是对于低挥发分、低灰熔点煤、灰量适中的煤种尤为适宜。采用液态排渣锅炉燃烧技术燃用新疆高碱煤，一方面可大幅度提高炉内捕渣率、降低炉膛出口烟气含尘浓度；另一方面通过煤在旋风燃烧器内高温燃烧，将煤灰中Na、K、Ca、Fe低熔融矿物熔融，从锅炉炉底排出，从而大幅减少了进入锅炉尾部受热面烟气飞灰中的低熔融矿物含量，是解决现有电站锅炉燃用高碱煤锅炉炉膛受热面发生严重结渣、沾污的一种有效途径。

在旋风炉中，一次风裹挟的煤粉气流在切向引入的二次风带动下在旋风筒内形成强烈旋流，使煤粉颗粒甩向筒内壁灼热的熔渣膜上，煤粉在筒内着火、燃烧，燃烧过程中产生的大部分高温熔渣在离心力的作用下甩至筒壁形成渣膜并排出。由于煤粉燃烧、造渣、排渣过程主要在旋风燃烧器内完成，为此，旋风燃烧器的设计对捕渣率、碱金属捕捉率影响较大。一般说来，煤粉气流在旋风炉中的旋转和前进速度随着火焰行程的发展逐渐降低，在尾部燃烧室无法维持较高的旋流强度，弱化捕渣效果；另外，同时，旋风燃烧器内的高温也是导致其NOx生成量较高的主要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中存在的煤粉气流在旋风炉中的旋转和前进速度随着火焰行程的发展逐渐降低，在尾部燃烧室无法维持较高的旋流强度，弱化捕渣效果；以及旋风燃烧器内的高温导致其NOx生成量较高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种带夹层旋流二次风的液态排渣旋风燃烧器，其特征在于，包括燃烧器筒体，所述燃烧器筒体内部设有筒内燃烧空间、筒体上设有主二次风进口通道和夹层二次风环形通道，所述燃烧器筒体一端连接旋流燃烧器、另一端连接尾部燃烧室；所述主二次风进口通道连通至所述筒内燃烧空间，所述夹层二次风环形通道连通至尾部燃烧室；所述主二次风进口通道和所述夹层二次风环形通道的二次风旋向一致。

优选地，所述燃烧器筒体的烟气出口设于尾部燃烧室一端。

优选地，所述主二次风进口通道的进风方向为筒体切向方向。

优选地，所述旋流燃烧器的燃料为固体燃料，含有固体燃料颗粒的一次风通过旋流燃烧器进入筒内燃烧空间进行燃烧。

优选地，所述夹层二次风环形通道的夹层二次风风量为固体燃料燃烧所需总风量的10～25％。

进一步地，所述夹层二次风在其出口处的轴向速度不低于30m/s。

进一步地，所述夹层二次风在其出口处的切向速度与轴向速度之比在1:2～2:1范围内。

进一步地，所述夹层二次风单独引入或由主二次风进口通道直接引入。

优选地，所述尾部燃烧室内设有SOFA风喷口。