專利名稱：一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，適用于2-35噸蒸汽、熱 水鍋爐，爐窯、鍛造、煉鋼，化工、紡織、造紙、路橋拌和站及冷骨料加熱等各種工業(yè)生產(chǎn)對熱 能需求的燃燒裝置，屬于煤粉燃燒器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
層燃鍋爐是目前工業(yè)鍋爐廣泛應(yīng)用的爐型，由受壓部件、鏈條爐排等主要部件組 成，燃料煤在爐排上層狀燃燒，燃燒時與空氣的混合不充分，造成燃燒不徹底、燃燼率低、Q4 損失大，浪費(fèi)燃煤，排煙含N0x、S02、粉塵濃度高，污染環(huán)境。為解決這些問題，為解決這些問 題，申請人曾于2007年02月12日申請了名稱為《低氮氧化物軸向渦流粉煤燃燒器》實(shí)用 新型專利(公開號為CN201014436)。又于2007年6月11日申請了名稱為《低NOx多管軸 向渦流粉煤燃燒器》的發(fā)明專利(申請?zhí)枮?00710110815. 5)，但這兩種燃燒器任然存在下 述缺點(diǎn)1，由于燃燒器的燃燒溫度很高，從而影響燃燒器的使用壽命。為了解決上述問題，申請人于2008年7月28日申請了名稱為《低NOx液態(tài)排渣雙 旋流煤粉燃燒器》的實(shí)用新型專利(公開號為CN201293314Y)。雖然該煤粉燃燒器采用了兩 次風(fēng)的燃燒方式，但是經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)任然存在下列缺陷1、由于工業(yè)鍋爐在運(yùn)行過程中負(fù) 荷變化頻繁且波動幅度大，該專利產(chǎn)品在應(yīng)用中對負(fù)荷變化的適應(yīng)性不好；2、排渣不順暢， 容易在排渣口爬渣長期間運(yùn)行導(dǎo)致渣口堵塞甚至停爐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能滿足工業(yè)鍋爐負(fù)荷變化的要求，排渣順暢即能固態(tài)排 渣又能液態(tài)排渣，保證長期安全穩(wěn)定運(yùn)行的煤粉燃燒裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了 一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤 粉燃燒設(shè)備，包括燃燒室總成，在燃燒室總成的前端設(shè)有噴火口，燃燒室總成的后端與二次 風(fēng)室相連，燃燒室總成的一次風(fēng)/煤粉噴嘴設(shè)于二次風(fēng)室內(nèi)，其特征在于，在燃燒室總成外 包裹有工作襯，在工作襯外包裹有冷卻水套件，在一次風(fēng)/煤粉噴嘴上設(shè)有旋流葉柵，一次 風(fēng)/煤粉喂入裝置與一次風(fēng)/煤粉噴嘴相連。進(jìn)一步，所述工作襯包括不定性耐火材料層，在不定性耐火材料層內(nèi)設(shè)有柱形導(dǎo) 熱金屬錨固件。所述冷卻水套件包括冷卻水內(nèi)套及冷卻水外套，在冷卻水外套上設(shè)有冷卻水出水 管及冷卻水進(jìn)水管。所述一次風(fēng)/煤粉喂入裝置包括一次風(fēng)/煤粉管法蘭，一次風(fēng)/煤粉管法蘭依次 連接一次風(fēng)/煤粉均流器及一次風(fēng)/煤粉管，在一次風(fēng)/煤粉管上設(shè)有一次風(fēng)/煤粉噴頭， 在一次風(fēng)/煤粉噴頭外圍有一圈一次風(fēng)/煤粉旋流葉片。所述旋流葉柵由6-12片旋流葉片組成。在所述一次風(fēng)/煤粉噴頭外圍有3-12片所述一次風(fēng)/煤粉旋流葉片。
所述旋流葉片的長度Ll為80-120mm，高度Hl為30-50mm，厚度為l_5mm。所述一次風(fēng)/煤粉旋流葉片的長度L2為300-400mm，高度H2為90-110mm，厚度Dl 為4-8mm，傾角α為6° 45°。在所述噴火口的底部設(shè)有排渣口，排渣口連接燃燒室總成，在排渣口內(nèi)設(shè)有捕渣屏。所述噴火口與燃燒室總成的直徑比例為35% 85%。本發(fā)明使煤粉/空氣混合氣體在燃燒器內(nèi)分區(qū)段、貧氧燃燒，從而產(chǎn)生還原反應(yīng)， 使氮氧化物還原C0+N0 —C02+N2Η2+Ν0 — Ν2+Η20CHi+NO —HCN+0HCN+NO — N2+-(過量空氣系數(shù) α < 1)NO+C — N2+C0從上述反應(yīng)式的生成物可以看出，NOx的生成被抑制，達(dá)到潔凈燃燒，獲得NOx減 排的效果；本發(fā)明增加一次風(fēng)/均流器，采用同軸向雙旋流份區(qū)段控制燃燒，使150 300目 的小顆粒煤粉可與熱空氣混合充分、燃燒速度快，燃燼率高達(dá)99. 5% ；液態(tài)捕渣率高于95% 以上，降低排煙中的粉塵濃度(其液態(tài)灰渣含Si0260%、含Al20325%均是鉀基硅酸鈉和硅 酸鋁、硅膠產(chǎn)品的生產(chǎn)原料)，減少煙塵排放量；本發(fā)明在燃燒室筒體設(shè)有冷卻水套，而且將燃燒室筒體內(nèi)壁的工作襯做為絕熱 層，提高本發(fā)明的使用壽命。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是燃燒充分，節(jié)能減排效果顯著，使用壽命延長。目前，全國使用的 2-35噸蒸汽、熱水工業(yè)鍋爐、爐窯成千上萬，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案來改造，將會產(chǎn)生巨大 的減排社會效益，又會獲得驚人的節(jié)能經(jīng)濟(jì)成果。


圖1為本發(fā)明提供的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為工作襯結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的C向視圖；圖4為一次風(fēng)/煤粉喂入裝置示意圖；圖5為旋流葉柵部分剖視圖；圖6為旋流葉柵展開圖；圖7為一次風(fēng)/煤粉旋流葉片示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。實(shí)施例如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，包括燃 燒室總成1，在燃燒室總成1的前端設(shè)有噴火口 7，噴火口 7與燃燒室總成1的直徑比例為35% 85%。燃燒室總成1的后端與二次風(fēng)室2相連，燃燒室總成1的一次風(fēng)/煤粉噴嘴 5設(shè)于二次風(fēng)室2內(nèi)，在燃燒室總成1外包裹有工作襯2，在工作襯2外包裹有冷卻水套件 3，在一次風(fēng)/煤粉噴嘴5上設(shè)有旋流葉柵6，環(huán)狀旋流葉柵6與一次風(fēng)/煤粉噴嘴5的軸向 相對位置為0 650mm，環(huán)狀二次風(fēng)旋流葉柵6的直徑為小于等于燃燒室總成1的內(nèi)徑且 大于等于一次風(fēng)/煤粉噴嘴5的外徑。一次風(fēng)/煤粉喂入裝置8與一次風(fēng)/煤粉噴嘴5相 連。如圖2所示，工作襯2包括焊接在冷卻水內(nèi)套壁面上的柱形導(dǎo)熱金屬錨固件18。 柱形導(dǎo)熱金屬錨固件18的直徑為4 30mm、長度為IOmm 250mm的金屬柱或同直徑的金 屬管。柱形導(dǎo)熱金屬錨固件18之間的間距為IOmm 250mm。還包括厚度為IOmm 250mm 的不定性耐火材料層17。如圖1所示，所述冷卻水套件3包括冷卻水內(nèi)套12及冷卻水外套11，在冷卻水外 套11上設(shè)有冷卻水出水管10及冷卻水進(jìn)水管19。如圖4所示，所述一次風(fēng)/煤粉喂入裝置8包括一次風(fēng)/煤粉管法蘭20，一次風(fēng)/ 煤粉管法蘭20依次連接一次風(fēng)/煤粉均流器21及一次風(fēng)/煤粉管22，在一次風(fēng)/煤粉管 22上設(shè)有一次風(fēng)/煤粉噴頭24，在一次風(fēng)/煤粉噴頭24外圍有一圈一次風(fēng)/煤粉旋流葉 片23。如圖5及圖6所示，所述旋流葉柵6由6-12片旋流葉片25組成。如圖5所示，所 述旋流葉片25的長度Ll為80-120mm，高度Hl為30-50mm，厚度為l_5mm。如圖4所示，在所述一次風(fēng)/煤粉噴頭24外圍有3-12片所述一次風(fēng)/煤粉旋流 葉片23。如圖7所示，所述一次風(fēng)/煤粉旋流葉片23的長度L2為300_400mm，高度H2為 90-110mm，厚度 Dl 為 4-8mm，傾角 α 為 6° 45°。 如圖1及圖3所示，在所述噴火口 7的底部設(shè)有排渣口 16。排渣口的U形底部與燃 燒室總成1的工作襯2的底部在同一圓周上，寬度為50mm 500mm，長度為150mm 800mm。 排渣口 16連接燃燒室總成1，在排渣口 16內(nèi)設(shè)有捕渣屏13。 本發(fā)明燃用一定細(xì)度的二類煙煤。一次風(fēng)/煤粉在二次風(fēng)切向氣流的作用下去組 織強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)氣流，大部分煤粉在高溫離心氣流的作用下貼壁旋轉(zhuǎn)流動的過程中，在燃燒 室總成1的工作襯2上的熔融灰渣層表面迅速強(qiáng)化燃燒、液化，由于自重和粘滯作用運(yùn)行速 度很低與二次風(fēng)的高速流動形成很大的相對速度，使液態(tài)熔渣貼壁下移，在捕渣屏13的作 用下沿設(shè)定的渣槽排出燃燒器。
權(quán)利要求
一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，包括燃燒室總成(1)，在燃燒室總成(1)的前端設(shè)有噴火口(7)，燃燒室總成(1)的后端與二次風(fēng)室(2)相連，燃燒室總成(1)的一次風(fēng)/煤粉噴嘴(5)設(shè)于二次風(fēng)室(2)內(nèi)，其特征在于，在燃燒室總成(1)外包裹有工作襯(2)，在工作襯(2)外包裹有冷卻水套件(3)，在一次風(fēng)/煤粉噴嘴(5)上設(shè)有旋流葉柵(6)，一次風(fēng)/煤粉喂入裝置(8)與一次風(fēng)/煤粉噴嘴(5)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所述 工作襯(2)包括不定性耐火材料層(17)，在不定性耐火材料層(17)內(nèi)設(shè)有柱形導(dǎo)熱金屬錨 固件(18)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所述 冷卻水套件(3)包括冷卻水內(nèi)套(12)及冷卻水外套(11)，在冷卻水外套(11)上設(shè)有冷卻 水出水管(10)及冷卻水進(jìn)水管(19)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所述 一次風(fēng)/煤粉喂入裝置(8)包括一次風(fēng)/煤粉管法蘭(20)，一次風(fēng)/煤粉管法蘭(20)依次 連接一次風(fēng)/煤粉均流器(21)及一次風(fēng)/煤粉管(22)，在一次風(fēng)/煤粉管(22)上設(shè)有一 次風(fēng)/煤粉噴頭(24)，在一次風(fēng)/煤粉噴頭(24)外圍有一圈一次風(fēng)/煤粉旋流葉片(23)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所述 旋流葉柵(6)由6-12片旋流葉片(25)組成。
6.如權(quán)利要求4所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，在所 述一次風(fēng)/煤粉噴頭(24)外圍有3-12片所述一次風(fēng)/煤粉旋流葉片(23)。
7.如權(quán)利要求5所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所述 旋流葉片(25)的長度Ll為80-120mm，高度Hl為30_50mm，厚度為l_5mm。
8.如權(quán)利要求6所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所 述一次風(fēng)/煤粉旋流葉片(23)的長度L2為300-400mm，高度H2為90_110mm，厚度Dl為 4-8mm，傾角 α 為 6° 45°。
9.如權(quán)利要求1所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，在 所述噴火口 (7)的底部設(shè)有排渣口(16)，排渣口 (16)連接燃燒室總成(1)，在排渣口 (16) 內(nèi)設(shè)有捕渣屏(13)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，其特征在于，所 述噴火口(7)與燃燒室總成(1)的直徑比例為35% 85%。
全文摘要
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種低NOx固液態(tài)排渣雙旋流煤粉燃燒設(shè)備，包括燃燒室總成，在燃燒室總成的前端設(shè)有噴火口，燃燒室總成的后端與二次風(fēng)室相連，燃燒室總成的一次風(fēng)/煤粉噴嘴設(shè)于二次風(fēng)室內(nèi)，其特征在于，在燃燒室總成外包裹有工作襯，在工作襯外包裹有冷卻水套件，在一次風(fēng)/煤粉噴嘴上設(shè)有旋流葉柵，一次風(fēng)/煤粉喂入裝置與一次風(fēng)/煤粉噴嘴相連。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是燃燒充分，節(jié)能減排效果顯著，使用壽命延長。目前，全國使用的2-35噸蒸汽、熱水工業(yè)鍋爐、爐窯成千上萬，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案來改造，將會產(chǎn)生巨大的減排社會效益，又會獲得驚人的節(jié)能經(jīng)濟(jì)成果。
文檔編號F23D1/02GK101915420SQ20101018059
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者潘玉明, 賈明生, 鄭雯平 申請人:上海題橋能源科技發(fā)展有限公司