专利名称：一种装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器的制作方法
技术领域：
本发 明属于燃煤锅炉领域，具体涉及直流煤粉燃烧器，尤其涉及直流狭缝式煤粉燃烧器。特别适用于燃用无烟煤、贫煤、烟煤的W型锅炉。
背景技术：
目前，在煤粉锅炉实际运行中，煤粉随一次风通过燃烧器进入锅炉燃烧，一次风的煤粉浓度低于最佳着火浓度，尤其对于难着火的低挥发份煤，为了减少着火热，往往通过降低一次风率，提高一次风送粉浓度的方法，但这一手段受制于煤粉输送要求，过低的风速容易造成一次风管阻塞，因而通常运行中，为保证一次风管运行安全，不得不提高一次风风率，这样必然带来着火困难。利用煤粉浓淡燃烧技术可以解决这一难题。采用煤粉浓淡燃烧技术，在一次风管仍然输送常规浓度的煤粉，在燃烧器出口前端的一次风管或燃烧器上加装分配器，将煤粉气流分成浓淡不同的两股喷入炉膛，使煤粉浓度(尤其是浓侧)达到有利的着火条件，同时避免了堵塞风管现象的发生。喷入炉膛后， 浓煤粉气流着火温度低，着火热也较低，因此先被点燃，然后已点燃的浓煤粉再去点燃淡煤粉气流，从而大大提高了燃烧的低负荷稳燃能力，浓淡气流均偏离化学当量比燃烧，实现分级燃烧，更有利于降低氮氧化物的生成量。总之，采用煤粉浓淡燃烧技术，适当提高煤粉气流的局部浓度可以使煤粉气流更易点燃且燃烧更稳定，达到高效低污染燃烧。采用煤粉浓淡燃烧技术的关键是设计好科学、有效、实用、易安装的煤粉分配装置，并且依据不同的煤种、不同锅炉炉型、不同燃烧方式进行必要的结构调整，最终实现煤粉锅炉燃烧的高效低污染排放。
发明内容
本发明的任务是提供一种装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，使其具有能够实现煤粉浓淡分离，有利于煤粉的着火稳燃，提高锅炉的燃烧效率，降低氮氧化物的生成，提高燃烧效率，减少结渣等特点。实现本发明的技术方案是本发明提供的这种装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，是在直流煤粉燃烧器通道中设置有煤粉分配器3，煤粉分配器3由两块合金钢构成，构成煤粉分配器3的两块合金钢分别位于直流煤粉燃烧器的底板1的正中纵轴线的两侧呈“八”字形对称排列，其“八”字形的小口端朝向直流煤粉燃烧器的煤粉出口端4，构成煤粉分配器3的两块合金钢的底部和顶部分别与直流煤粉燃烧器的底板1和顶板2相连接。以上所述的构成煤粉分配器3的两块合金钢为耐磨耐高温合金钢，具体可以是耐磨耐高温的不锈钢，也可以是含高铬高镍高钛的耐磨耐高温的合金钢；所述的煤粉分配器 3设置在直流煤粉燃烧器通道的中部区域；构成煤粉分配器3的两块合金钢的底部纵中轴线分别与直流煤粉燃烧器的底板1的正中纵轴线之间的夹角β在10度至80度之间；构成煤粉分配器3的两块合金钢可以均为直六面体形。构成煤粉分配器3的两块合金钢中的每一块的中心点距煤粉燃烧器出口端4的端口平面的距离为直流煤粉燃烧器长度的1/4 3/4，构成煤粉分配器3的两块合金钢中一块合金钢的中心点与另一块合金钢的中心点之间的距离为其中心点所在的直流煤粉燃烧器通道截面宽度的1/4 3/4。构成煤粉分配器 3的两块合金钢中的每一块的中心点距煤粉燃烧器出口端4的端口平面的距离可以为直流煤粉燃烧器长度的2/5，构成煤粉分配器3的两块合金钢中一块合金钢的中心点与另一块合金钢的中心点之间的距离可以为其中心点所在的直流煤粉燃烧器通道截面宽度的1/3。 所述的煤粉分配器材料为耐磨耐高温合金钢，可采用焊接于燃烧器内或与燃烧器合并铸造完成，可以耐高温，耐磨损，使用寿命长。本发明在应用时，煤粉随一次风在煤粉燃烧器内被煤粉分配器分成浓淡不同的两股喷入炉膛。喷入炉膛后，浓煤粉气流着火温度低，着火热也较低，因此先被点燃，然后已点燃的浓煤粉再去点燃淡煤粉气流，从而大大提高了燃烧的低负荷稳燃能力。同时浓淡气流均偏离化学当量比燃烧，有利于降低总的氮氧化物排放量。特别适用于燃用无烟煤、贫煤、 烟煤的W型锅炉。本发明与现有的技术相比具有如下优点(1)结构简单，便于加工，安装容易，利于在现有的燃烧器改造，实施方便；(2)实现煤粉浓淡相分离，使煤粉的着火容易和稳定燃烧，降低燃烧过程NOx生成；(3)实现劣质煤的稳定着火、高效燃烧、低NOx排放目标；(4)较小的阻力特性。本发明工业应用性强，结构简单，安装容易，有利于在现有的燃烧器改造，实施方便。特别利于煤粉的着火稳燃，同时具备提高煤粉燃烧效率，降低氮氧化物生成与排放的特
点ο
图1为装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器结构示意图。图2为图1的水平剖面图。图3为标识有构成煤粉分配器3的两块合金钢中的每一块的底部纵中轴线与直流煤粉燃烧器的底板1的正中纵轴线之间的夹角为β的图1的水平剖面图。图4为本发明一个实施例的结构示意图。图5为标有浓淡气流方向的图1的水平剖面图。图6为卧式单角炉装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器试验台架。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明实施例1如图4所示的一种装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其直流煤粉燃烧器的长度 L为800mm，高度H为170mm，进口截面得宽度W1为140mm，出口截面4的宽度W2为240mm，直流煤粉燃烧器的通道中设置有煤粉分配器3，煤粉分配器3由两块耐磨耐高温合金钢构成， 合金钢为直六面体，其长度为80mm，宽度为16mm，高度等于直流煤粉燃烧器的高度H。构成煤粉分配器3的两块合金钢分别位于直流煤粉燃烧器底板1的正中纵轴线的两侧，呈“八” 字形对称排列，其“八”字形的小口端朝向直流煤粉燃烧器的出口端4，构成煤粉分配器3的两块合金钢中的每一块的中心点距煤粉燃烧器出口端4的端口平面的距离为直流煤粉燃烧器长L的2/5，构成煤粉分配器3的两块合金钢中一块合金钢的中心点与另一块合金钢的中心点之间的距离为其中心点所在的直流煤粉燃烧器通道截面宽度的1/3，构成煤粉分配器3的两块合金钢中的每一块的底部纵中轴线与直流煤粉燃烧器的底板1的正中纵轴线之间的夹角为β，本实例倾斜角度β为30°。煤粉输送到煤粉 分配器3时，由于煤粉分配器3形成的是“八”字形且“八”字形的小口端朝向直流煤粉燃烧器的出口端4，在“八”字形煤粉分配器的作用下，大部分煤粉将往中间流动，实现煤粉的浓淡分离。在应用时，见图5，煤粉随一次风进入煤粉燃烧器，在煤粉分配器3的作用下，形成浓淡气流，在图5中，I为淡煤粉气流，II为浓煤粉气流，浓煤粉气流II着火温度低，着火热也较低，因此先被点燃，然后已点燃的浓煤粉再去点燃淡煤粉气流I，从而有利于着火和大大提高了燃烧的低负荷稳燃能力。在实际应用时，可以使淡侧I靠近水冷壁附近区域从而使水冷壁附近区域形成氧化性气氛区域，提高了灰熔融温度，并阻止了燃烧煤粉颗粒直接冲刷水冷壁，从而提高了防结渣能力，同时氧化性气氛有利于防止高温腐蚀。实施例2用实施例1的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器进行实验。将装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器安装在一台IOOkW单角燃烧煤粉炉上进行试验。试验台架如附图6所示，它由风机5、给煤器6、煤粉燃烧器8、二次风道7、卧式单角炉9以及检测口 10组成。启动时燃烧器先用油枪点火，燃烧稳定后退出油枪，测定此时尾部NOx排放浓度。煤粉由给煤器进行给粉，给煤器给粉量为25kg/h，落下的煤粉由来自下面管道的热风携带，煤粉与一次风混合后切向进入燃烧器，在煤粉分配器的作用下，形成浓淡两股气流进入炉膛燃烧。1.实验煤种劣质煤，以下是煤的工业分析和元素分析(空气干燥基)
权利要求
1.一种装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，在直流煤粉燃烧器通道中设置有煤粉分配器(3)，煤粉分配器(3)由两块合金钢构成，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢分别位于直流煤粉燃烧器的底板⑴的正中纵轴线的两侧呈“八”字形对称排列，其“八” 字形的小口端朝向直流煤粉燃烧器的煤粉出口端(4)，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢的底部和顶部分别与直流煤粉燃烧器的底板(1)和顶板(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢为耐磨耐高温合金钢。
3.根据权利要求2所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，所述的耐磨耐高温合金钢为耐磨耐高温的不锈钢或含高铬高镍高钛的耐磨耐高温合金钢。
4.根据权利要求1所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，煤粉分配器(3)设置在直流煤粉燃烧器通道的中部区域。
5.根据权利要求1所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢的底部纵中轴线分别与直流煤粉燃烧器的底板(1)的正中纵轴线之间的夹角β在10度至80度之间。
6.根据权利要求1所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢均为直六面体形。
7.根据权利要求1所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，构成煤粉分配器⑶的两块合金钢中的每一块的中心点距煤粉燃烧器出口端4的端口平面的距离为直流煤粉燃烧器长度的1/4 3/4，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢中一块合金钢的中心点与另一块合金钢的中心点之间的距离为其中心点所在的直流煤粉燃烧器通道截面宽度的 1/4 3/4。
8.根据权利要求7所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢中的每一块的中心点距煤粉燃烧器出口端4的端口平面的距离为直流煤粉燃烧器长度的2/5，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢中一块合金钢的中心点与另一块合金钢的中心点之间的距离为其中心点所在的直流煤粉燃烧器通道截面宽度的 1/3。
9.根据权利要求5所述的装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，其特征在于，构成煤粉分配器(3)的两块合金钢的底部纵中轴线分别与直流煤粉燃烧器的底板(1)的正中纵轴线之间的夹角β为30度。
全文摘要
本发明提供了一种装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器，由直流煤粉燃烧器和煤粉分配器组成，煤粉分配器安装在直流煤粉燃烧器通道的中部区域。构成煤粉分配器的两块耐磨耐高温合金钢分别位于直流煤粉燃烧器的底板的正中纵轴线的两侧，呈“八”字形对称排列，其“八”字形的小口端朝向直流煤粉燃烧器的出口端。装有煤粉分配器的直流煤粉燃烧器通过煤粉分配器实现煤粉的浓淡分离，有利于煤粉的着火稳燃，同时能提高锅炉的燃烧效率，降低氮氧化物的生成。同现有技术相比较，本发明结构简单，安装容易，工业应用性强，特别利于煤粉的着火稳燃，有利于提高煤粉燃烧效率和降低氮氧化物生成与排放。
文档编号F23D1/00GK102200278SQ20111011904
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者向军, 孙路石, 胡松, 苏胜, 蔡兴飞, 许凯, 韩贵业 申请人:华中科技大学