一種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器的製作方法

2023-09-21 03:47:40 1

專利名稱：一種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器的製作方法
技術領域：
本發 明屬於燃煤鍋爐領域，具體涉及直流煤粉燃燒器，尤其涉及直流狹縫式煤粉燃燒器。特別適用於燃用無煙煤、貧煤、煙煤的W型鍋爐。
背景技術：
目前，在煤粉鍋爐實際運行中，煤粉隨一次風通過燃燒器進入鍋爐燃燒，一次風的煤粉濃度低於最佳著火濃度，尤其對於難著火的低揮發份煤，為了減少著火熱，往往通過降低一次風率，提高一次風送粉濃度的方法，但這一手段受制於煤粉輸送要求，過低的風速容易造成一次風管阻塞，因而通常運行中，為保證一次風管運行安全，不得不提高一次風風率，這樣必然帶來著火困難。利用煤粉濃淡燃燒技術可以解決這一難題。採用煤粉濃淡燃燒技術，在一次風管仍然輸送常規濃度的煤粉，在燃燒器出口前端的一次風管或燃燒器上加裝分配器，將煤粉氣流分成濃淡不同的兩股噴入爐膛，使煤粉濃度(尤其是濃側)達到有利的著火條件，同時避免了堵塞風管現象的發生。噴入爐膛後， 濃煤粉氣流著火溫度低，著火熱也較低，因此先被點燃，然後已點燃的濃煤粉再去點燃淡煤粉氣流，從而大大提高了燃燒的低負荷穩燃能力，濃淡氣流均偏離化學當量比燃燒，實現分級燃燒，更有利於降低氮氧化物的生成量。總之，採用煤粉濃淡燃燒技術，適當提高煤粉氣流的局部濃度可以使煤粉氣流更易點燃且燃燒更穩定，達到高效低汙染燃燒。採用煤粉濃淡燃燒技術的關鍵是設計好科學、有效、實用、易安裝的煤粉分配裝置，並且依據不同的煤種、不同鍋爐爐型、不同燃燒方式進行必要的結構調整，最終實現煤粉鍋爐燃燒的高效低汙染排放。

發明內容
本發明的任務是提供一種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，使其具有能夠實現煤粉濃淡分離，有利於煤粉的著火穩燃，提高鍋爐的燃燒效率，降低氮氧化物的生成，提高燃燒效率，減少結渣等特點。實現本發明的技術方案是本發明提供的這種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，是在直流煤粉燃燒器通道中設置有煤粉分配器3，煤粉分配器3由兩塊合金鋼構成，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼分別位於直流煤粉燃燒器的底板1的正中縱軸線的兩側呈「八」字形對稱排列，其「八」字形的小口端朝向直流煤粉燃燒器的煤粉出口端4，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼的底部和頂部分別與直流煤粉燃燒器的底板1和頂板2相連接。以上所述的構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼為耐磨耐高溫合金鋼，具體可以是耐磨耐高溫的不鏽鋼，也可以是含高鉻高鎳高鈦的耐磨耐高溫的合金鋼；所述的煤粉分配器 3設置在直流煤粉燃燒器通道的中部區域；構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼的底部縱中軸線分別與直流煤粉燃燒器的底板1的正中縱軸線之間的夾角β在10度至80度之間；構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼可以均為直六面體形。構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中的每一塊的中心點距煤粉燃燒器出口端4的埠平面的距離為直流煤粉燃燒器長度的1/4 3/4，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中一塊合金鋼的中心點與另一塊合金鋼的中心點之間的距離為其中心點所在的直流煤粉燃燒器通道截面寬度的1/4 3/4。構成煤粉分配器 3的兩塊合金鋼中的每一塊的中心點距煤粉燃燒器出口端4的埠平面的距離可以為直流煤粉燃燒器長度的2/5，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中一塊合金鋼的中心點與另一塊合金鋼的中心點之間的距離可以為其中心點所在的直流煤粉燃燒器通道截面寬度的1/3。 所述的煤粉分配器材料為耐磨耐高溫合金鋼，可採用焊接於燃燒器內或與燃燒器合併鑄造完成，可以耐高溫，耐磨損，使用壽命長。本發明在應用時，煤粉隨一次風在煤粉燃燒器內被煤粉分配器分成濃淡不同的兩股噴入爐膛。噴入爐膛後，濃煤粉氣流著火溫度低，著火熱也較低，因此先被點燃，然後已點燃的濃煤粉再去點燃淡煤粉氣流，從而大大提高了燃燒的低負荷穩燃能力。同時濃淡氣流均偏離化學當量比燃燒，有利於降低總的氮氧化物排放量。特別適用於燃用無煙煤、貧煤、 煙煤的W型鍋爐。本發明與現有的技術相比具有如下優點(1)結構簡單，便於加工，安裝容易，利於在現有的燃燒器改造，實施方便；(2)實現煤粉濃淡相分離，使煤粉的著火容易和穩定燃燒，降低燃燒過程NOx生成；(3)實現劣質煤的穩定著火、高效燃燒、低NOx排放目標；(4)較小的阻力特性。本發明工業應用性強，結構簡單，安裝容易，有利於在現有的燃燒器改造，實施方便。特別利於煤粉的著火穩燃，同時具備提高煤粉燃燒效率，降低氮氧化物生成與排放的特
點ο


圖1為裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器結構示意圖。圖2為圖1的水平剖面圖。圖3為標識有構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中的每一塊的底部縱中軸線與直流煤粉燃燒器的底板1的正中縱軸線之間的夾角為β的圖1的水平剖面圖。圖4為本發明一個實施例的結構示意圖。圖5為標有濃淡氣流方向的圖1的水平剖面圖。圖6為臥式單角爐裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器試驗臺架。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明實施例1如圖4所示的一種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其直流煤粉燃燒器的長度 L為800mm，高度H為170mm，進口截面得寬度W1為140mm，出口截面4的寬度W2為240mm，直流煤粉燃燒器的通道中設置有煤粉分配器3，煤粉分配器3由兩塊耐磨耐高溫合金鋼構成， 合金鋼為直六面體，其長度為80mm，寬度為16mm，高度等於直流煤粉燃燒器的高度H。構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼分別位於直流煤粉燃燒器底板1的正中縱軸線的兩側，呈「八」 字形對稱排列，其「八」字形的小口端朝向直流煤粉燃燒器的出口端4，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中的每一塊的中心點距煤粉燃燒器出口端4的埠平面的距離為直流煤粉燃燒器長L的2/5，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中一塊合金鋼的中心點與另一塊合金鋼的中心點之間的距離為其中心點所在的直流煤粉燃燒器通道截面寬度的1/3，構成煤粉分配器3的兩塊合金鋼中的每一塊的底部縱中軸線與直流煤粉燃燒器的底板1的正中縱軸線之間的夾角為β，本實例傾斜角度β為30°。煤粉輸送到煤粉 分配器3時，由於煤粉分配器3形成的是「八」字形且「八」字形的小口端朝向直流煤粉燃燒器的出口端4，在「八」字形煤粉分配器的作用下，大部分煤粉將往中間流動，實現煤粉的濃淡分離。在應用時，見圖5，煤粉隨一次風進入煤粉燃燒器，在煤粉分配器3的作用下，形成濃淡氣流，在圖5中，I為淡煤粉氣流，II為濃煤粉氣流，濃煤粉氣流II著火溫度低，著火熱也較低，因此先被點燃，然後已點燃的濃煤粉再去點燃淡煤粉氣流I，從而有利於著火和大大提高了燃燒的低負荷穩燃能力。在實際應用時，可以使淡側I靠近水冷壁附近區域從而使水冷壁附近區域形成氧化性氣氛區域，提高了灰熔融溫度，並阻止了燃燒煤粉顆粒直接衝刷水冷壁，從而提高了防結渣能力，同時氧化性氣氛有利於防止高溫腐蝕。實施例2用實施例1的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器進行實驗。將裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器安裝在一臺IOOkW單角燃燒煤粉爐上進行試驗。試驗臺架如附圖6所示，它由風機5、給煤器6、煤粉燃燒器8、二次風道7、臥式單角爐9以及檢測口 10組成。啟動時燃燒器先用油槍點火，燃燒穩定後退出油槍，測定此時尾部NOx排放濃度。煤粉由給煤器進行給粉，給煤器給粉量為25kg/h，落下的煤粉由來自下面管道的熱風攜帶，煤粉與一次風混合後切向進入燃燒器，在煤粉分配器的作用下，形成濃淡兩股氣流進入爐膛燃燒。1.實驗煤種劣質煤，以下是煤的工業分析和元素分析(空氣乾燥基)
權利要求
1.一種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，在直流煤粉燃燒器通道中設置有煤粉分配器(3)，煤粉分配器(3)由兩塊合金鋼構成，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼分別位於直流煤粉燃燒器的底板⑴的正中縱軸線的兩側呈「八」字形對稱排列，其「八」 字形的小口端朝向直流煤粉燃燒器的煤粉出口端(4)，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼的底部和頂部分別與直流煤粉燃燒器的底板(1)和頂板(2)相連接。
2.根據權利要求1所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼為耐磨耐高溫合金鋼。
3.根據權利要求2所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，所述的耐磨耐高溫合金鋼為耐磨耐高溫的不鏽鋼或含高鉻高鎳高鈦的耐磨耐高溫合金鋼。
4.根據權利要求1所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，煤粉分配器(3)設置在直流煤粉燃燒器通道的中部區域。
5.根據權利要求1所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼的底部縱中軸線分別與直流煤粉燃燒器的底板(1)的正中縱軸線之間的夾角β在10度至80度之間。
6.根據權利要求1所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼均為直六面體形。
7.根據權利要求1所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，構成煤粉分配器⑶的兩塊合金鋼中的每一塊的中心點距煤粉燃燒器出口端4的埠平面的距離為直流煤粉燃燒器長度的1/4 3/4，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼中一塊合金鋼的中心點與另一塊合金鋼的中心點之間的距離為其中心點所在的直流煤粉燃燒器通道截面寬度的 1/4 3/4。
8.根據權利要求7所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼中的每一塊的中心點距煤粉燃燒器出口端4的埠平面的距離為直流煤粉燃燒器長度的2/5，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼中一塊合金鋼的中心點與另一塊合金鋼的中心點之間的距離為其中心點所在的直流煤粉燃燒器通道截面寬度的 1/3。
9.根據權利要求5所述的裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，其特徵在於，構成煤粉分配器(3)的兩塊合金鋼的底部縱中軸線分別與直流煤粉燃燒器的底板(1)的正中縱軸線之間的夾角β為30度。
全文摘要
本發明提供了一種裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器，由直流煤粉燃燒器和煤粉分配器組成，煤粉分配器安裝在直流煤粉燃燒器通道的中部區域。構成煤粉分配器的兩塊耐磨耐高溫合金鋼分別位於直流煤粉燃燒器的底板的正中縱軸線的兩側，呈「八」字形對稱排列，其「八」字形的小口端朝向直流煤粉燃燒器的出口端。裝有煤粉分配器的直流煤粉燃燒器通過煤粉分配器實現煤粉的濃淡分離，有利於煤粉的著火穩燃，同時能提高鍋爐的燃燒效率，降低氮氧化物的生成。同現有技術相比較，本發明結構簡單，安裝容易，工業應用性強，特別利於煤粉的著火穩燃，有利於提高煤粉燃燒效率和降低氮氧化物生成與排放。
文檔編號F23D1/00GK102200278SQ20111011904
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者向軍, 孫路石, 胡松, 蘇勝, 蔡興飛, 許凱, 韓貴業 申請人:華中科技大學