快燃式工业粉体燃烧系统的制作方法
【专利摘要】一种快燃式工业粉体燃烧系统，其特征在于，包括：气固预混燃烧器、耐热钢炉膛及高温空气预热器。通过该系统使得煤粉在工业锅炉中实现快速着火、稳燃及燃尽。为煤在工业锅炉领域的洁净利用提供一种燃烧方法。
【专利说明】
快燃式工业粉体燃烧系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种工业锅炉燃烧领域的系统，具体涉及一种快燃式工业粉体燃烧系统。
【背景技术】
[0002]煤作为国内一次能源消费的主要组成部分，其洁净利用程度将对环境产生重要影响。工业锅炉作为使用煤的主要设备，其燃烧系统决定了煤是否能被高效、环保地利用。
[0003]目前，国内的工业煤粉燃烧系统正在逐步取代传统的链条炉排燃烧技术，成为工业锅炉主要的燃烧设备。工业煤粉燃烧系统具有燃烧效率高、烟气排放量少、易于脱硫、脱硝等优点。但是工业煤粉燃烧技术普遍存在两个问题:一、无法燃用不易着火的低挥发分煤种；二、无法使用到容量较小的锅炉。这主要是由于目前工业煤粉燃烧系统通常采用煤粉储存、浓相输送及锅炉出口空气预热器结构。煤粉经过一段时间的储存，其堆积密度增大、表面水分增多，甚至出现结团现象。浓相输送使得一次风中助燃空气不足，且未预热空气不能让煤粉均匀分散开来。锅炉出口的烟气温度已经比较低，无法将空气预热到煤粉助燃需要的温度。
[0004]综上，目前的工业煤粉燃烧系统仍存在进一步改进的必要，以促使工业煤粉燃烧发挥其优势。
【发明内容】
[0005]本发明针对国内工业锅炉煤粉燃烧系统存在的不足，发明了一种快燃式工业粉体燃烧系统，为煤在工业锅炉领域的洁净利用提供条件。
[0006]本发明通过以下技术方案实现，包括气固预混燃烧器、耐热钢炉膛及高温空气预热器。
[0007]所述的气固预混燃烧器，其燃气喷口位于燃烧器一次风流道内，燃气出口截面距离一次风出口截面不小于5倍燃气喷口内径。
[0008]所述的耐热钢炉膛，采用耐热钢加工而成。
[0009]所述的高温空气预热器，布置于高温烟气区域。
[0010]本发明采用的气固预混燃烧器，充分利用燃烧器的结构，实现燃气进行预混、一二次风合理分配、一次风喷口稳燃结构、二次风旋流结构，保证纯燃气投运时稳定充分燃烧。投粉时，一次风中预混的燃气可以保证煤粉迅速着火。投粉初期，可以投入少量燃气助燃，保证稳燃及燃尽。
[0011]本发明的耐热钢炉膛，在原炉膛受热面的向火侧增加一层耐热钢。与传统的水冷壁炉膛及耐火浇注料炉膛相比，耐热钢具有蓄热少、升温快的特点，使得快燃式工业粉体燃烧锅炉迅速进入稳定状态。
[0012]本发明的高温空气预热器布置于高温烟气区域，采用耐热钢材。使得助燃空气能够达到甚至超过电站锅炉助燃空气的350°c。
[0013]综上，本发明燃烧系统具有粉体快速燃烧、快速进入稳定状态的特点。使得粉体燃烧在小型工业锅炉上得以良好应用。
【附图说明】
[0014]图1为本发明快燃式工业粉体燃烧器系统示意图；
[0015]其中，I为气固预混燃烧器、2为耐热钢炉膛、3为高温空气预热器、4为锅炉炉膛。
[0016]图2为本发明应用于卧式内燃室燃锅炉示意图；
[0017]图3为本发明应用于双锅筒纵置室燃锅炉示意图；
[0018]图4为本发明具体实施案例布置图。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明的具体实施例作详细说明，本实施例在以本发明为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0020]如图4所示，本实施案例包括:气固预混燃烧器1、耐热钢炉膛2、高温空气预热器
3、锅炉炉膛4。
[0021]所述的气固预混燃烧器I包括:燃气进口 101、一次风进口 102、二次风进口 103、燃气喷口 104、出口钝体105、旋流叶片106、旋流器107。
[0022]所述的耐热钢炉膛包括:耐热钢筒体201、排灰孔202。
[0023]所述的高温空气预热器3包括:空气进口 301、空气出口 302、第一管层303、转向室304、第二管层305。
[0024]所述的锅炉炉膛4包括:锅壳401、第一烟管402、锅壳转向室403、第二烟管404、烟气出口 405、进水口 406、蒸汽出口 407、安全阀408。
[0025]锅炉启动时、燃气经过燃气喷口 104高速喷入一次风通道，并引射助燃空气形成半预混燃气，然后经过出口钝体105和旋流叶片106，形成稳定的火焰。待炉膛迅速升温，二次风经过高温空气预热器3预热到设定温度后，一次风煤粉气流通过一次风进口 102进入燃烧器，并在出口高温火焰区域迅速着火。
[0026]待煤粉火焰燃烧稳定后逐步减少燃气，锅炉进入稳定运行。煤粉火焰在耐热筒体201中充分燃烧，产生的辐射热使得筒体迅速升温，并辐射加热锅壳401产生蒸汽。炉膛内采用微负压运行，产生的落灰通过排灰孔202排出。
[0027]高温烟气首先进入空气预热器的第一管层303，经过转向室304进入第二管层305、然后进入锅壳的第一烟管402。烟气经过锅壳转向室403，进一步进入第二烟层404充分冷却后，通过烟气出口 405排出。
[0028]通过耐热钢炉膛结构，使得烟气不直接与水冷受热面接触，使得煤粉燃烧在小型工业锅炉中能够实现。另外，采用预混燃气点火，具有火焰温度高、燃烧完全的特点，使得煤粉气流迅速着火。通过高温空气预热器使得助燃空气加热到350°C以上，这样保证煤粉能够实现稳定燃烧。
【主权项】
1.一种快燃式工业粉体燃烧系统，其特征在于，包括:气固预混燃烧器、耐热钢炉膛及高温空气预热器。2.根据权利要求1所述的气固预混燃烧器，其特征在于，燃气喷口位于燃烧器一次风流道内，燃气出口截面距离一次风出口截面不小于5倍燃气喷口内径。3.根据权利要求1所述的耐热钢炉膛，其特征在于，炉膛向火侧布置有一个套筒，筒体采用耐热钢材质。4.根据权利要求1所述的高温空气预热器，其特征在于，高温空气预热器布置于高温烟气区域。
【文档编号】F23C7/06GK105987380SQ201510092864
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月2日
【发明人】李友谊, 李跑快
【申请人】上海谊快能源技术有限公司