一种跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器的制作方法

本发明属于电站及工业煤粉锅炉燃烧技术及环境保护技术领域，涉及一种跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器。

背景技术：

工业锅炉、热电联产锅炉、场用自备锅炉随季节性变化会周期性出现长时间的高负荷运行和长时间的低负荷运行。在节能环保大趋势下，通过设置适合高低负荷解耦运行的燃烧器能够有效降低低负荷运行能耗，节约投资和运行费用。

近期，国家能源局、环境保护部联合发文开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作，且考虑生物质能在我国可再生能源利用中的重要地位，在煤粉锅炉上混烧生物质将是大势所趋。因此，发展煤与生物质耦合燃烧的燃烧器非常重要，然而现有技术中没有能够将内一次风及外一次风进行耦合及解耦合，同时不能实现煤与生物质的混合燃烧。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器，该燃烧器能够实现内一次风与外一次风的耦合及解耦合，并且能够实现煤与生物质的混合燃烧。

为达到上述目的，本发明所述的跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器包括燃烧器主体、稳燃室、远程燃尽风风管、第一风粉管道、第二风粉管道、第一给粉机及第二给粉机，其中，燃烧器主体包括由内到外依次设置的中心管、内一次风风管、内二次风风管、外一次风风管及外二次风风管；

内一次风风管与中心管之间形成内一次风环形通道，内二次风风管与内一次风风管之间形成内二次风环形通道，内二次风风管与外一次风风管之间形成外一次风环形通道，外二次风风管与外一次风风管之间形成外二次风环形通道，其中，内一次风环形通道、内二次风环形通道、外一次风环形通道及外二次风环形通道均与稳燃室相连通，远程燃尽风风管及稳燃室与炉膛相连通，内一次风风管的内壁与外一次风风管的内壁均设置煤粉浓缩器，中心管内设置有点火器及点火油枪，其中，点火器及点火油枪均伸入到稳燃室内；

第一给粉机的出口经第一风粉管道与内一次风风管相连通，第二给粉机的出口通过第二风粉管道与外一次风风管相连通。

还包括与炉膛相连通的远程燃尽风风管。

内二次风环形通道的入口段内沿周向均匀设置有若干固定角度切向旋流叶片。

内一次风风管的出口处及外一次风风管的出口处均设置有稳焰环。

稳燃室的入口处为扩角结构，内二次风风管的出口处设有内二次风风管扩口。

稳燃室入口处的扩角及内二次风风管扩口的角度均为15°～30°。

远程燃尽风风管套设于稳燃室的外周。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器在具体操作时，第一给粉机的出口经第一风粉管道与内一次风风管，第二给粉机的出口通过第二风粉管道与外一次风风管相连通，从而使内一次风风管机外一次风风管独立供风，当锅炉长期处于高负荷运行时，则将内一次风与外一次风耦合运行，内一次风满负荷运行，外一次风根据锅炉的负荷进行调节；当锅炉长期低负荷运行时，内一次风与外一次风解耦运行，外一次风由煤粉气流切换为空气，内一次风单独运行，以降低锅炉运行的能耗；另外，当采用煤与生物质混合燃烧时，则使内一次风携带煤粉，外一次风携带生物质，实现煤粉与生物质分级混合燃烧，其中，生物质的高挥发分更有利于实现NOx的高效还原，从而降低NOx排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1在A-A方向的剖面图；

图3为本发明中稳焰环9的结构示意图。

其中，1为中心管、2为内一次风风管、3为内二次风风管、4为外一次风风管、5为外二次风风管、6为远程燃尽风风管、7为稳燃室、8为内二次风风管扩口、9为稳焰环、10为煤粉浓缩器、11为固定角度切向旋流叶片、12为点火器、13为点火油枪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1、图2及图3，本发明所述的跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器包括燃烧器主体、稳燃室7、远程燃尽风风管6、第一风粉管道、第二风粉管道、第一给粉机及第二给粉机，其中，燃烧器主体包括由内到外依次设置的中心管1、内一次风风管2、内二次风风管3、外一次风风管4及外二次风风管5；内一次风风管2与中心管1之间形成内一次风环形通道，内二次风风管3与内一次风风管2之间形成内二次风环形通道，内二次风风管3与外一次风风管4之间形成外一次风环形通道，外二次风风管5与外一次风风管4之间形成外二次风环形通道，其中，内一次风环形通道、内二次风环形通道、外一次风环形通道及外二次风环形通道均与稳燃室7相连通，远程燃尽风风管6及稳燃室7与炉膛相连通，内一次风风管2的内壁与外一次风风管4的内壁均设置煤粉浓缩器10，中心管1内设置有点火器12及点火油枪13，其中，点火器12及点火油枪13均伸入到稳燃室7内；第一给粉机的出口经第一风粉管道与内一次风风管2相连通，第二给粉机的出口通过第二风粉管道与外一次风风管4相连通。

本发明还包括与炉膛相连通的远程燃尽风风管6，远程燃尽风风管6套设于稳燃室7的外周。

内二次风环形通道的入口段内沿周向均匀设置有若干固定角度切向旋流叶片11；内一次风风管2的出口处及外一次风风管4的出口处均设置有稳焰环9；稳燃室7的入口处为扩角结构，内二次风风管3的出口处设有内二次风风管扩口8，其中，稳燃室7入口处的扩角及内二次风风管扩口8的角度均为15°～30°。

本发明的具体工作过程为：

本发明中第一给粉机的出口经第一风粉管道与内一次风风管2，第二给粉机的出口通过第二风粉管道与外一次风风管4相连通；当锅炉长期高负荷运行时，内一次风与外一次风耦合运行，内一次风满负荷运行，外一次风根据锅炉负荷进行调节；当锅炉长期低负荷运行时，内一次风与外一次风解耦运行，外一次风由煤粉气流切换为空气，内一次风单独运行，从而降低锅炉运行能耗。另外，当采用煤与生物质混合燃烧时，则内一次风携带煤粉，外一次风携带生物质，混燃同时实现燃料分级，以降低NOx排放。

另外，内二次风环形通道的入口段内沿周向均匀设置有若干固定角度切向旋流叶片11，旋流内二次风经内二次风风管扩口8通入稳燃室7后卷吸稳燃室7后方的高温烟气，促进一次风煤粉气流及时着火；通过内一次风风管2与外一次风风管4内壁设置的煤粉浓缩器10促进着火，并进一步抑制NOx的生成；另外，内一次风风管2与外一次风风管4的出口处均设置有稳焰环9，通过稳焰环9促进煤粉气流及时着火。

同时需要说明的是，稳燃室7的外周设置远程燃尽风风管6，通过调节远程燃尽风的风量，一方面能够冷却稳燃室7的喷口，防止结渣并促进燃尽；另一方面，在总风量一定的情况下，能够控制稳燃室7内氧气含量，保证其还原性气氛，进而抑制NOx的生成。

综上所示，本发明能够在保证煤粉气流快速着火、稳定燃烧、有效降低NOx排放及防止燃烧器喷口结渣的同时，通过内一次风与外一次风的耦合与解耦燃烧，实现同一燃烧器在锅炉大负荷跨度下的灵活调节，保证燃煤锅炉的高效、安全、稳定、清洁燃烧与经济运行，同时，方便煤与生物质等不同种类固体燃料耦合燃烧。

本发明设置有稳燃室7，该稳燃室7为煤粉气流提供了一个局部高温着火区，能够促进煤粉气流及时着火。同时，旋流的内二次风可以卷吸燃烧器后方的高温回流烟气，为稳燃室7内煤粉气流预燃脱挥发分进而着火提供热源。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。