一种多级旋流煤粉燃烧器的制作方法

本发明涉及一种多级旋流煤粉燃烧器，属于燃烧技术领域。

背景技术：

热风炉应用于各行业，如：水泥厂、砖瓦厂、玻璃厂的原料烘干生产线；钢铁厂循环经济的高炉水渣矿粉制备干燥生产线以及铁矿粉球团干燥生产线；煤化工褐煤提质干燥生产线。煤化工精洗烟煤干燥、热解、生产半焦、煤焦油、煤气生产线。石灰窑煅烧生产线；陶瓷厂生料制备喷雾干燥塔，煤粉热风炉干燥生产线等等，以及其他工业物料干燥、热解、煅烧所需热风炉生产线。

在这些干燥生产线所配煤粉热风炉中，关键设备之一就是煤粉燃烧器。

煤粉燃烧器由于使用的行业不同而有所差异，但大致的工作原理如煤粉燃烧原理，配风原理是一致的。早在我国2000年以前并不十分重视煤粉燃烧器的研发与推广。发明人与所在公司基本见证了我国近30年来煤粉燃烧的历史过程。第一代煤粉燃烧器仅是单筒结构，筒内安装产生一定的旋风翅片组成，根本谈不上煤粉燃烧效率问题。所有的大学有关燃烧教材或设计手册中也没有重点介绍。第二代煤粉燃烧器，2000年初，由发明人研发成功的双旋流煤粉燃烧器已开始问世，并逐步应用于市场，取得了广大用户的广泛认可与好评。但该燃烧器只能用于烟煤或褐煤燃烧。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种多级旋流煤粉燃烧器。

一种多级旋流煤粉燃烧器，包括一次送风管，一次送风管尾端连接稳焰罩，稳焰罩嵌入在热风炉中，所述一次送风管内设有一定角度的内风翅，起旋流作用，所述一次送风管的中心还有扩散锥，通过连接至外部的调节手轮的控制在稳焰罩内移动；

还包括二次送风管，二次送风管内的二次风通过内风翅旋流后在一次送风管的尾部与一次送风管中的煤粉和一次风混合；

还包括三次送风管，三次送风管中的三次风经过内风翅旋流后与一次风、二次风在稳焰罩中混合。

所述的一次风来自送煤风，即通过高压风机泵入，输送煤粉的空气。

二次风来自空气。

三次风来自热风炉出口的循环烟气，其中氧气体积含量为6-9％。

本发明为第三代高效环保节能型低nox低o2系列型多级旋流煤粉燃烧器，已在煤粉热风炉上得到应用。该产品主要功能，除了进一步提高煤粉燃尽率之外，并同时能适应多煤种燃料，如无烟煤、烟煤、褐煤的燃烧。其煤粉细度可因不同煤种，有不同的要求。

随着历史时间的进程，环保要求不断提高。本产品还具有脱销的环保功能。即：通过烟气再循环燃烧技术、多级配风技术与氧化还原燃烧技术，以达到在炉内初步脱销并创造良好的燃烧基础。也因而不断的提高煤粉燃尽率，一般可达到99.5％以上。脱硝率可达到30％～45％以上。

附图说明

图1，多级旋流煤粉燃烧器结构示意图。

图2，多级送风示意图。

1-一级送风管，2-二级送风管，3-三级送风管，4-稳焰罩，5-内风翅，6-扩散锥，7-调节手轮。

具体实施方式

如图1所示，一种多级旋流煤粉燃烧器，包括一次送风管，一次送风管尾端连接稳焰罩，稳焰罩嵌入在热风炉中，所述一次送风管内设有一定角度的内风翅，起旋流作用，所述一次送风管的中心还有扩散锥，通过连接至外部的调节手轮的控制在稳焰罩内移动；

还包括二次送风管，二次送风管内的二次风通过内风翅旋流后在一次送风管的尾部与一次送风管中的煤粉和一次风混合；

还包括三次送风管，三次送风管中的三次风经过内风翅旋流后与一次风、二次风在稳焰罩中混合。

所述的一次风来自送煤风，即通过高压风机泵入，输送煤粉的空气。

二次风来自空气。

三次风来自热风炉出口的循环烟气，其中氧气体积含量为6-9％。

一次送煤风通过煤粉雾化器，在高压变频风机的推动作用下，进入煤粉燃烧器。在煤粉燃烧器的一次送风管中心，设有一定角度的扩散锥。在一次送风管内设有一定角度的内风翅。煤粉流在两种机构的作用下，呈一定角度的旋转气流冲入燃烧器头部的稳焰罩。在二次风的作用下，通过二次风旋流，在燃烧器内形成激烈的风、煤内混状态。在煤粉燃烧器的出口形成中空火焰，并产生一定范围的负压区。煤、风配比即空气过剩系数小于1。即产生还原反应，生成大量的可燃物；其公式为

三次风即循环烟气(o26％～10％)(图2)。这种低o2的烟气中，也含有少量的co↑与h2↑等可燃气体；这种循环烟气包裹着同向旋转的一、二次风组成的扩散火焰时，使同向旋转的循环烟气，相互激烈的碰撞与相互交叉旋转。即产生更为激烈的低温还原反应，可产生大量的可燃气体。生产实验得知：其燃烧器出口黑火头要稍长一些，并呈现暗红色。

当这种夹带着大量可燃气体的火焰烟气流，进入热风炉，热风炉的中间可引入双层旋流新鲜空气层(即第四次风)，即可产生强烈的氧化反应，并产生大量的高温放热反应。烟气流同时也大大延长了煤粉在炉内的停留时间。此时的高温烟气温度已达1250℃。炉内烟气流的烟气粉尘已处于半熔融状态。大量的烟气粉尘在旋转风离心力作用下，几乎95％以上的烟气粉尘被抛向炉体内壁。在烟尘激烈碰撞的结果下，烟尘颗粒逐渐变大；像“滚雪球”一样，覆盖在炉内耐火材料的表面上，达到一定重量后自然滚落下来，进入除渣系统。由于耐火材料上覆盖了一定厚度的灰渣，同时对耐火材料也能起到一定的保护作用，并延长了耐火材料的使用寿命。双层旋风层的四次风旋转力度与风量，一定要掌握好，否则炉内会结焦，进而出现炉内结焦的安全事故。此时，煤粉燃尽率已逐渐达到99.5％以上。

对难于燃尽的无烟煤粉，除了要增加煤粉细度之外，在热风炉的混合室还要再增加五次双层旋转风。以进一步延长煤粉燃烧的停留时间与烟气和空气的进一步混合度。同时，还在旋风口连接选择性非催化剂脱硝装置(sncr)。此时，喷入氨水或者尿素的温度窗口(1050～830℃)，烟气与氨水或者尿素混合度以及还原反应的时间均是脱销还原反应段最佳位置。其脱硝率可达85％以上。如加上良好的管理制度，脱硝率达到90％以上应该不是问题。

烟气脱硫的问题，可在煤粉均混一定比例的石灰粉。这种烟气脱硫率只能达到30％左右。脱硫装置可设定炉后进行处理。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种多级旋流煤粉燃烧器，属于燃烧技术领域。包括一次送风管，一次送风管尾端连接稳焰罩，稳焰罩嵌入在热风炉中，所述一次送风管内设有一定角度的内风翅，起旋流作用，所述一次送风管的中心还有扩散锥，通过连接至外部的调节手轮的控制在稳焰罩内移动；还包括二次送风管，二次送风管内的二次风通过内风翅旋流后在一次送风管的尾部与一次送风管中的煤粉和一次风混合；还包括三次送风管，三次送风管中的三次风经过内风翅旋流后与一次风、二次风在稳焰罩中混合。本产品提高煤粉燃尽率，一般可达到99.5％以上。脱硝率可达到30％～45％以上。

技术研发人员：吕宜德;吕元;吕复
受保护的技术使用者：武汉奥杰科技股份有限公司
技术研发日：2018.09.30
技术公布日：2019.01.04