强度； 优选地，主燃烧器采用多层布置，根据实际煤种的情况间隔布置一二次风和燃料燃烧器；
优选地，燃烧室的下端采用锥形结构；
优选地，连接结构喉口 4的结构选择外凸形结构，在结构的下边缘采用锯齿结构，方便液态渣的下落收集；
优选地，燃烧室选择水冷壁结构，水冷壁表面布置耐火材料，以保证熔渣的流动性；优选地，辐射冷却室周向布置的气体保护装置采用专利《一种非激冷防结渣辐射废热锅炉及其应用》(103102993A)使用原理和方法；
优选地，辐射冷却室设有折焰角结构；
优选地，在对流换热室的受热面合理的布置吹灰器；
本发明在总体燃烧方式上燃烧室采用液态排渣的方式，通过液态排渣捕捉燃料燃烧后产生的CaSO4成分，并且采用渣膜式的燃烧方式，燃烧过程剧烈，且温度远高CaSOj^熔点温度，燃料的燃烧效率远高于一般燃料锅炉。
[0016]本发明在保证锅炉安全稳定运行和燃烧效率的前提下，在燃烧过程中采用液态排渣捕捉高熔点灰分及燃烧后采用激冷冷却烟气中气态碱金属化合物和共熔体。
【附图说明】
[0017]图1为一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置结构形式示意图；
图2为图1中第一拐点A附近向下的剖视示意图。
[0018]附图标记说明:顶置燃烧器1、燃烧室2、主燃烧器3、喉口 4、喉口下端、5辐射换热室6、气体局部保护装置7、灰斗8、渣池9、液态排渣装置10、激冷段11、转向室12、高温对流段13、低温对流段14、折焰角15、对流换热室出口 16、对流换热室17、第一拐点A、第二拐点B、第三拐点C。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0020]以下实施例如图1所示的一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，主要包括燃烧室2、辐射换热室6、转向室12、对流换热室17。其中，燃烧室2顶端设置顶置燃烧器I和周向布置的主燃烧器3，辐射换热室6和燃烧室2通过喉口 4连接；辐射换热室6周向布置气体局部保护装置7，下部设有折焰角15，并通过转向室12和对流换热室17相连接；在辐射换热室6下端设置有液态排渣装置10，由渣池9连接；对流换热室17包括高温对流段13、低温对流段14和激冷段11三个部分，烟气最终由对流换热室出口 16排出。
[0021]上述装置的使用方法为:
步骤1、设备启动时，燃料先经过顶置燃烧器I进入燃烧室2发生燃烧反应，用来暖炉和软化水冷壁内的渣膜，同时形成炉内旋转的流场，用来捕捉主燃烧器3喷入的燃料。
[0022]步骤2、当炉内流场建立，温度超过煤粉的临界着火点~100°C，启动燃烧室2侧面布置的主燃烧器3。主燃烧器3的燃料进入方向和顶置燃烧器建立的流场相切或者小角度(5° )相割。较大的燃料颗粒在炉膛内壁渣膜上燃烧，较细的颗粒在熔渣附近空间悬浮燃烧。通过合理的设计受热面和水冷壁内衬厚度，保证炉膛的平均温度较CaSO4恪点温度高150-2000C，保证熔渣的流动性。燃烧剩余的物质会聚集到水冷壁内壁上的渣膜上，在重力和烟气流动的带动下，通过喉口 4，并在喉口 4下端锯齿结构的引导下均匀细化，并流向辐射冷却室6，通过辐射冷却室6的换热高熔点熔融态的灰渣逐渐硬化并凝固，并通过折焰角15和气体保护装置7调整后的烟气流场将灰渣收集到渣池9，并由液态排渣装置10排出。
[0023]步骤3、燃烧后产生的烟气由燃烧室2(烟气平均温度~1650°C )依次进入辐射冷却室6 (出口烟气温度~900°0、转向室12 (烟气出口温度~850°0、高温对流换热段13 (烟气出口温度~750°C)、激冷段11 (烟气出口温度~650°C)和低温对流换热段14 (烟气进口温度~650°C)，对于燃料中的低熔点碱金属盐则通过对流换热室中的激冷段11降温，由气态碱金属化合物转化为固态，最终由对流换热室16排出。
[0024]步骤4、当满负荷运行时，顶置燃烧器I和主燃烧器3同时运行，当负荷逐渐降低时，优选的首先减少顶置燃烧器I的负荷，直至顶置燃烧器I的运行停止。当负荷继续降低时，逐渐减少主燃烧器3的负荷。
【主权项】
1.一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，主要包括燃烧室(2)、辐射换热室(6)、转向室(12)、对流换热室(17)，其特征在于:燃烧室(2)顶端设置顶置燃烧器(I)和周向布置的主燃烧器(3)，辐射换热室(6)和燃烧室(2)通过喉口(4)连接；辐射换热室(6)周向布置气体局部保护装置(7)，下部设有折焰角(15)，并通过转向室(12)和对流换热室(17)相连接；在辐射换热室(6)下端设置有液态排渣装置(10)，由渣池(9)连接；对流换热室(17)包括高温对流段(13)、低温对流段(14)和激冷段(11)三个部分，烟气最终由对流换热室(16)排出。2.如权利要求1所述的一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，其特征在于顶置燃烧器采用旋流燃烧器，顶置燃烧器的安装位置为燃烧室的垂直轴线上。3.如权利要求1所述的一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，其特征在于主燃烧器采用直流燃烧器，主燃烧器的安装位置在燃烧室的周向上，均匀对称分布，主燃烧器的射流方向和置顶燃烧器(I)建立的流场相切或者相交成较小的角度。4.如权利要求2所述的顶置燃烧器，其特征在于:当负荷值比较低时，可以采用顶置燃烧器单独运行。5.如权利要求1所述的一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，其特征在于:燃烧室(2)、喉口(4)、福射冷却室(6)均垂直布置，且同轴布置。6.如权利要求1所述的一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，其特征在于:折焰角的第一拐点(A)和第二拐点(B)均位于第三拐点(C)的内侧，为了便于调整流场，第二拐点(B)的位置低于第一拐点(A)的位置。7.如权利要求1所述的一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，其特征在于:激冷段的进出口区间为口温度不低于750°C，出口温度不高于650°C。
【专利摘要】本发明涉及一种适用于高碱金属含量燃料的燃烧装置，包括燃烧室（2）、辐射换热室（6）、转向室（12）、对流换热室（17）；燃烧室（2）顶端设置顶置燃烧器（1）和周向布置的主燃烧器（3），辐射换热室（6）和燃烧室（2）通过喉口（4）连接；辐射换热室（6）周向布置气体局部保护装置（7），下部设有折焰角（15），并通过转向室（12）和对流换热室（17）相连接；在辐射换热室（6）下端设置有液态排渣装置（10），由渣池（9）连接；对流换热室（17）包括高温对流段（13）、低温对流段（14）和激冷段（11）三个部分，烟气最终由对流换热室（16）排出。燃烧过程剧烈，且温度远高CaSO4的熔点温度，燃料的燃烧效率远高于一般燃料锅炉。
【IPC分类】F23J15/06, F23C10/02, F23C10/22
【公开号】CN105202535
【申请号】CN201510666997
【发明人】张艳伟, 李江涛, 乌晓江
【申请人】上海锅炉厂有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月15日