一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置的制作方法

文档序号:11067184阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,包括N个流化床(1)和一个煤粉炉(2),N个流化床(1)的粗煤气输出管(1-15)均与煤粉炉(2)的粗煤气燃烧器(2-4)连通,N为大于或等于1的整数,

其特征在于,所述的流化床(1)包括三个反应区,从下至上依次为密相区(1-11)、旋风分离区(1-12)和稀相区(1-13),

流化床(1)底部设有中心锥体(1-8),顶部设有百叶窗(1-14),且中心锥体(1-8)和百叶窗(1-14)均位于流化床(1)内;

流化床(1)外部侧壁上设置至少一层流化气流喷嘴(1-4)、至少一层破碎气流喷嘴(1-5)、旋转二次风喷管(1-6)和加料装置(1-1),且所述的至少一层流化气流喷嘴(1-4)、至少一层破碎气流喷嘴(1-5)、旋转二次风喷管(1-6)和加料装置(1-1)均位于流化床(1)的密相区(1-11),

加料装置(1-1)用于将粒度为10mm以下的颗粒送入流化床(1)内,

每层破碎气流喷嘴(1-5)均位于流化气流喷嘴(1-4)的上部,

旋转二次风喷管(1-6)位于破碎气流喷嘴(1-5)的上部,

加料装置(1-1)位于旋转二次风喷管(1-6)的上部;

煤粉炉(2)的炉膛(2-1)为水平截面呈矩形或圆形的直筒结构,

煤粉炉(2)的底部设有冷灰斗(2-7),所述冷灰斗(2-7)为水平截面呈矩形或圆形的锥筒结构,

煤粉炉(2)的粗煤气燃烧器(2-4)由至少一个粗煤气喷口(2-5a)和至少一个一级配风喷口(2-5b)组合而成,且粗煤气燃烧器(2-4)位于炉膛(2-1)的下部;煤粉炉(2)的侧壁上还设有二级配风喷口(2-6),且二级配风喷口(2-6)位于粗煤气燃烧器(2-4)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,所述的粗煤气燃烧器(2-4)所在的区域为还原性气氛富燃料燃烧区(2-2),粗煤气燃烧器(2-4)所在区域的以上区域为氧化性气氛贫燃料燃尽区(2-3)。

3.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,

流化气流喷嘴(1-4)射入流化风的布风方式为:沿流化床(1)的床底四周切向布置流化风,且同一层中的相邻的两个流化气流喷嘴(1-4)射流交叉;

破碎气流喷嘴(1-5)射入破碎风的布风方式为:同一层中的所有破碎气流喷嘴(1-5)的射流方向均为垂直指向中心锥体(1-8)的对称轴,且同一层中的相对的两个破碎气流喷嘴(1-5)的射流相互对撞;

流化气流喷嘴(1-4)和破碎气流喷嘴(1-5)的出口气流的马赫数Ma小于或等于2.5。

4.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置还包括多个水蒸气喷嘴(1-7),且多个水蒸气喷嘴(1-7)沿稀相区(1-13)的周向下倾均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,所述的密相区(1-11)为底端密封的圆形直筒结构时,密相区(1-11)的高度为H1,且D1/H1的比值范围为0.01至2;所述的稀相区(1-13)为顶端密封的圆形直筒结构时,稀相区(1-13)的高度为H3,且D3/H3的比值范围为0.005至0.99。

6.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,密相区(1-11)为底端密封的直筒结构,且其水平截面呈矩形或圆形,稀相区(1-13)为顶端密封的直筒结构,且其水平截面呈矩形或圆形,旋风分离区(1-12)由下部直筒段和上部锥筒段两部分构成,且两部分的水平截面均呈矩形或圆形。

7.根据权利要求6所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,所述的中心锥体(1-8)的锥角θ的最大值为颗粒堆积角的2倍,中心锥体(1-8)的高度为B,密相区(1-11)的高度为H1,且B≤H1

8.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置还配置多个布风环(1-3),且每层流化气流喷嘴(1-4)配置一个独立的布风环(1-3),每层破碎气流喷嘴(1-5)配置一个独立的布风环(1-3)。

9.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,旋转二次风喷管(1-6)的个数范围为2个至8个,水蒸气喷嘴(1-7)的个数范围为4个至16。

10.根据权利要求1所述的一种劣质煤高效低NOx分段耦合燃烧装置,其特征在于,所述的加料装置(1-1)通过Q个下倾加料管(1-2)与流化床(1)连通,且Q个下倾加料管(1-2)沿流化床(1)的周向均匀分布。

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