專利名稱：一種低氮粉體燃料燃燒器的制作方法
技術領域：
本新型屬于工業煤粉鍋爐領域，涉及一種工業煤粉鍋爐用的低氮粉體燃料燃燒器。
背景技術：
我國以燃煤為主的能源消費結構造成嚴重的大氣污染，大氣污染物中90%的S02和67%的NOX來自煤炭的燃燒，大氣中的S02和NOX是引起酸雨的主要成份。^一五”期間，我國的S02排放得到有效控制，國內的酸雨污染已經由硫酸型轉移為硫酸型/硝酸型的復合型。據統計，2003年NOX的排放量> 1600萬噸，2005年為2200萬噸，2010年達到2400萬噸。酸雨中[N03-]/[S042_]比值逐年上升，2003年僅為1/8，2006年為1/3，部分地區達到1/2。削減NOX的排放量已被列入國家“十二五”約束性指標。由此從技術成熟性和成本節約性的角度來看，低氮燃燒技術更加適合我國燃煤鍋爐的現狀。目前煤粉燃燒器的送風通道主要由一次風、二次風組成，其燃燒火焰局部溫度高，火焰在鍋爐內不均勻，氮氧化物生成量大。煙氣再循環技術是目前解決氮氧化物生成量大的一種主要方式，然而所述現有煙氣再循環技術不夠成熟，對部分煤種還必須用到脫硝設備，雖然能夠起到一定降低氮氧化物生成量的問題，但是煤粉的燃盡率不佳、燃燒火焰局部高溫、火焰分布不均、鍋爐熱效率低仍無法得到有效解決。有鑒于此，本發明人針對現有燃燒器低氮及燃燒性能技術存在的問題進行了深入研究，本案由此產生。

實用新型內容本實用新型的 目的在于提供一種低氮粉體燃料燃燒器，其氮氧化物排放量極低，并且實現鍋爐低溫燃燒，鍋爐內溫度分布均衡，使煤粉的燃盡率和鍋爐熱效率都得到全面提升。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是:一種低氮粉體燃料燃燒器，為一燃燒器本體，該燃燒器本體上設有由內到外依次套置的送粉管、調節風管、助燃風管及回流風管，所述調節風管的入風口連接一調風室，所述助燃風管和回流風管分別引一小管道至所述調風室，所述調風室上安裝有分別控制二所述小管道通斷的二開關閥。所述送粉管、助燃風管及回流風管的出風口分別設有送粉管導流片、助燃風導流片、回流風導流片。所述送粉管導流片、助燃風導流片、回流風導流片均與受遠程操控的電動機連接，并且均構成活動可調的導流片。所述送粉管導流片的角度調節范圍控制在30° -90°，所述助燃風導流片的角度調節范圍控制在45° -60°，所述回流風導流片的角度調節范圍控制在40° -65°。 采用上述方案后，本案低氮粉體燃料燃燒器，燃燒器本體上由內到外依次套置構成有送粉管、調節風管、助燃風管及回流風管，以此對應構成一次風、四次風、二次風及三次風。工作時，在鍋爐剛點火時，關閉回流風管和調節風管，打開助燃風管送出助燃風，以確保煤粉順利被點燃，點火成功后，開啟回流風管和調節風管，通過調節各風管出風量實現濃淡層燃，根據爐膛燃燒情況通過調節助燃風和回流風的混合比例，達到控制調節風管調節風的氧含量，所述濃淡層燃首先通過調節風管的四次風使煤粉在缺氧條件下不完全燃燒，然后富氧燃燒，再通過回流風管的三次風淡相燃燒，從而實現了降低火焰溫度、防止局部高溫、拉長火焰、降低氮氧化物生產量的目的，爐膛內溫度分布也極為均勻，燃燒熱效率極高，燃燒三次風和四次風利用回流低溫煙氣，回流再循環率高，也提高了煤粉的燃盡率。所述調節風從送粉管外圍鼓進，主要用于直接調節煤粉周邊的氧含量，可對燃燒狀態進行微調，能夠提高燃燒器對不同品質煤粉的適應性。

圖1是本新型燃燒器的側面結構示意圖。標號說明送粉管I送粉管導流片 11調節風管2調風室21開關閥22助燃風管3助燃風導流片31回流風管4回流風導流片4具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。如圖1所示為本新型涉及的一種低氮粉體燃料燃燒器，為一燃燒器本體，該燃燒器本體上設有由內到外依次套置的送粉管1、調節風管2、助燃風管3及回流風管4，送粉管I用于輸送煤粉，為燃燒器的一次風送粉管，助燃風管3用于輸送助燃風，為燃燒器的二次風送風管，回流風管4用于輸送煙氣回流風，為燃燒器的三次風送風管，調節風管2用于輸送調節風，為燃燒器的四次風送風管。所述調節風管2輸送的調節風為助燃風和煙氣回流風的混合風，對應燃燒器的結構設計方式為在調節風管2的入風口連接一調風室21，所述助燃風管3和回流風管4分別引一小管道(圖中未示出)至調風室21，調風室21上安裝有二開關閥22，用于分別控制助燃風管3和回流風管4的小管道的連通或關閉。所述開關閥22由遠程控制器進行遠程操控，根據爐膛燃燒情況，通過操控二開關閥22，調節助燃風和煙氣回流風的混合比例，從而控制調節風管2的調節風的氧含量。燃燒器工作時，在鍋爐剛點火時，關閉回流風管4和調節風管2，打開助燃風管3送出二次風(即助燃風)，以確保煤粉順利被點燃，點火成功后，開啟回流風管4和調節風管2，通過調節各風管出風量實現濃淡層燃，首先通過調節風管2的四次風(即調節風)使煤粉在缺氧條件下不完全燃燒，然后富氧燃燒，再通過回流風管4的三次風(即煙氣回流風)淡相燃燒，從而實現了降低火焰溫度、防止局部高溫、拉長火焰、降低氮氧化物生產量(降低率達40% -60% )的目的，爐膛內溫度分布也極為均勻，燃燒熱效率極高，燃燒的三次風和四次風均利用回流低溫煙氣，回流再循環率高(可達10%-20%)，提高了煤粉的燃盡率。所述調節風管2的調節風從送粉管I外圍鼓進，主要用于直接調節煤粉周邊的氧含量，可對燃燒狀態進行微調，從而還能夠提高燃燒器對不同品質煤粉的適應性。故而本發明低氮粉體燃料燃燒器相比傳統技術增設三次風、四次風，整體設計合理，對二次風、三次風及四次風的風量風壓進行有效且靈活控制，采用濃淡層燃方式，有效地發揮了再循環燃燒技術的優勢，實現氮氧化物排放量極低同時，還能夠使煤粉的燃盡率和鍋爐熱效率都得到全面提升。較佳的，所述送粉管1、助燃風管3及回流風管4的出風口分別設有送粉管導流片
11、助燃風導流片31、回流風導流片41，進一步，該送粉管導流片11、助燃風導流片31、回流風導流片41均與受遠程操控的電動機連接，由此均構成活動可調的導流片。所述送粉管導流片11的角度調節范圍較佳地控制在30° -90°，工作時根據鍋爐負荷的變化調節送粉管導流片11角度，可調節煤粉在爐膛內停留時間和火焰形狀，可實現爐膛內溫度的均勻分布，提高鍋爐熱效率，防止鍋爐爐膛結焦。并且所述送粉管導流片11角度可調有利于鍋爐點火，以20蒸噸/小時的吸熱鍋爐為例，可實現40秒內完成鍋爐點火工作。所述助燃風導流片31的角度調節范圍較佳地控制在45° -60°，工作時通過調節助燃風導流片31角度和助燃風風量可實現對鍋爐燃燒狀態的調節,在鍋爐的額定負荷內，鍋爐負荷可實現穩定調節。所述回流風導流片41的角度調節范圍較佳地控制在40° -65°，工作時通過回流風導流片41角度調節，使回流風在爐膛底部和二次風充分混合，降低爐膛底部氧氣含量，使煤粉在爐膛底部區域燃燒65% -70%，控制爐膛底部溫度在1200°C以下，有效地降低氮氧化物的生成。煙氣內的氮氧化物通過再循環進入高溫爐膛發生還原反應，進一步降低煙氣內氮氧化物含量，實現低氮低溫燃燒、降低鍋爐煙氣20%的排放量。在爐膛的中上部添加足量的熱空氣，保證煤粉在爐膛中上部區域完全燃燼。以上送粉管導流片11、助燃風導流片31及回流風導流片41的調節角度是以各風管的出口所在的橫截面方向為準。對應的較佳的角度控制范圍是在實際應用中經過反復試驗、分析得到的。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種低氮粉體燃料燃燒器，為一燃燒器本體，其特征在于:該燃燒器本體上設有由內到外依次套置的送粉管、調節風管、助燃風管及回流風管，所述調節風管的入風口連接一調風室，所述助燃風管和回流風管分別引一小管道至所述調風室，所述調風室上安裝有分別控制二所述小管道通斷的二開關閥。
2.如權利要求1所述的一種低氮粉體燃料燃燒器，其特征在于:所述送粉管、助燃風管及回流風管的出風口分別設有送粉管導流片、助燃風導流片、回流風導流片。
3.如權利要求2所述的一種低氮粉體燃料燃燒器，其特征在于:所述送粉管導流片、助燃風導流片、回流風導流片均與受遠程操控的電動機連接，并且均構成活動可調的導流片。
4.如權利要求3所述的一種低氮粉體燃料燃燒器，其特征在于:所述送粉管導流片的角度調節范圍控制在30° -90°，所述助燃風導流片的角度調節范圍控制在45° -60°，所述回流風導流 片的角度調節范圍控制在40° -65°。
專利摘要本實用新型公開一種低氮粉體燃料燃燒器，為一燃燒器本體，該燃燒器本體上設有由內到外依次套置的送粉管、調節風管、助燃風管及回流風管，所述調節風管的入風口連接一調風室，所述助燃風管和回流風管分別引一小管道至調風室，所述調風室上安裝有分別控制二所述小管道通斷的二開關閥。本實用新型低氮粉體燃料燃燒器相比傳統技術增設三次風、四次風，整體設計合理，對二次風、三次風及四次風的風量風壓進行有效且靈活控制，采用濃淡層燃方式，有效地發揮了再循環燃燒技術的優勢，實現氮氧化物排放量極低同時，還能夠使煤粉的燃盡率和鍋爐熱效率都得到全面提升。
文檔編號F23D1/00GK203116001SQ20132004477
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者張榕杰, 趙長興, 倪光幸, 黃成梠, 薛瑜, 趙雪, 俞建洪 申請人:福建永恒能源管理有限公司