專利名稱：低氮氧化物多管軸向渦流粉煤燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃煤燃燒裝置，本發(fā)明涉及蒸汽、熱水鍋爐、鍛造爐、 窯爐、等燃煤鍋爐的燃燒裝置。
技術(shù)背景-目前普通燃煤鍋爐都是由鍋筒、水冷壁管、爐膛、鏈?zhǔn)綘t排等主 要部件組成，這種鍋爐燃煤在爐排上燃燒，燃煤基本上處于靜態(tài)，因 此燃燒時(shí)與空氣的混合不充分，進(jìn)而造成燃燒不徹底，燃盡率低，能 耗高，熱效率低，排煙含氮氧化物很高，排放不合格，污染環(huán)境。這 正是本發(fā)明所要解決的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題，多年來(lái)人們對(duì)鍋爐結(jié) 構(gòu)進(jìn)行了許多改進(jìn)，但都沒(méi)能改變?nèi)济旱撵o態(tài)燃燒方式，效果都不是 很理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供低氮氧化物多管軸向渦流粉煤燃燒器，使燃 煤在動(dòng)態(tài)的狀況下充分燃燒，使燃燒為貧氧燃燒抑制N0x (—氧化氮 和二氧化氮)的生成，在不改變排灰中碳含量的條件之下使NOx排放量降低減排能力可靠。在降低排放量的同時(shí)進(jìn)而提高熱效率，減少污 染，，鍋爐熱效并未受到影響。旋轉(zhuǎn)的氣流使其煤粉延長(zhǎng)了滯留時(shí)間 從而使燃煤燃燒更充分，可控制的火焰直接與換熱器進(jìn)行熱交換所以 節(jié)煤熱效率高。為了解決背景技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明包括一個(gè)筒狀的燃燒室25，燃燒室25筒壁由燃燒器外殼 1和固定在外殼內(nèi)的耐火磚20構(gòu)成，外殼設(shè)有吊耳4，筒狀燃燒室25 固定在一個(gè)底座22及支架21上，其特征在于燃燒室25前端呈開口狀，后端蓋鉸接鏈23，在后端蓋2設(shè)有鎖緊操縱盤24，中部固定一個(gè) 粉煤噴射器5，噴射器設(shè)有噴射管道，噴射管道前端與燃燒室25連通， 噴射管道內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴調(diào)整螺桿噴嘴，噴嘴調(diào)整螺桿外固定有噴嘴 調(diào)整螺桿外殼7，后半部設(shè)有操縱盤11，噴嘴調(diào)整螺桿前端和后端分 別與噴射管道內(nèi)的螺桿支架10和噴射管道封頭螺紋連接，噴嘴調(diào)整 螺桿8的前端頭固定一個(gè)錐形體6，噴射管道前端頭固定有喇叭形反 射體9，粉煤噴射器6與喇叭形反射體9構(gòu)成一個(gè)可調(diào)式噴嘴，噴射 管道上有一個(gè)燃料入口 12，后端蓋2上固定一個(gè)燃油點(diǎn)火器14和發(fā) 火裝置13,觀火門15側(cè)面設(shè)有操縱盤16，在燃燒室筒外壁上設(shè)有進(jìn)風(fēng) 管17，外表設(shè)有風(fēng)箱外殼3,進(jìn)風(fēng)管17與垂直方向有傾角，進(jìn)風(fēng)管 17 口上有可調(diào)整的風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)18，燃燒室筒壁外有一個(gè)環(huán)形進(jìn)風(fēng) 道19，本發(fā)明的燃料入口 12與供料系統(tǒng)相連，通過(guò)壓力將粉煤噴射 到燃燒室內(nèi)，進(jìn)風(fēng)管17在燃燒室25內(nèi)形成旋風(fēng)，粉煤在燃燒室內(nèi)旋 轉(zhuǎn)燃燒，與空氣充分混合，并在風(fēng)管17旋轉(zhuǎn)氣流的作用下在燃燒器 內(nèi)做螺旋式前進(jìn)，粉煤在燃燒器內(nèi)的停滯時(shí)間延長(zhǎng)，從而達(dá)到了粉煤 充分燃燒的目的，燃燒室火焰溫度可達(dá)1250。C 170(TC，灰渣以液 態(tài)形式排出。本實(shí)用新型粉煤的燃燼率95%以上，熱效率為99%以上。 節(jié)煤率高達(dá)50%以上。由于燃燒室出口處的風(fēng)管氣流使火焰溫度降低， 有效抑制了在燃燼區(qū)氮氧化物和硫化物的生成。上述設(shè)備是由以下方式實(shí)現(xiàn)的；低氮氧化物軸向渦流燃燒器的設(shè) 計(jì)利用發(fā)電廠降低N0x生成的成熟方法。即在接近燃燒器的地方分級(jí) 處理燃料與空氣的混合比率，從而制造出還原氣氛，使揮發(fā)分中的氮 (N2)在還原氣氛中以氰化氫(HCN)的形式排出，而氰化氫優(yōu)先轉(zhuǎn) 化為氮(N》。而不是轉(zhuǎn)化為N0x。氰化氫還與存留的NOx發(fā)生反應(yīng)， 產(chǎn)生氮(N2)。由于降低了火焰溫度峰值，燃燒氣體中的氮.(N2)在氧 化過(guò)程中因高溫而產(chǎn)生的N0x量也相應(yīng)減少。低N0x軸向渦流燃燒器的主要特點(diǎn)是全部燃燒氣體均通過(guò)燃燒氣的喉管口以氣動(dòng)方式控制煤粉與空氣的混合。燃油點(diǎn)火器同心安裝在供氣芯管內(nèi)的軸線上，燃料進(jìn)口也被同心安裝在供氣芯管周圍。通過(guò)進(jìn)風(fēng)通道，由風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)一次風(fēng)即燃料混合物在與彎頭成一體的導(dǎo)向椎體及二、三、四、五次風(fēng)的作用下產(chǎn)生渦流，并在出口錐休中靠燃料提升器折射，從而在主管入口處產(chǎn)生分布均勻的燃料/空氣混合物。渦流狀燃料/空氣混合物沿管道進(jìn)入粉狀燃料收集器，該收集器是燃料/空氣流與燃燒器軸線同軸、并使燃料形成連續(xù)流。這樣就加強(qiáng)了燃料和空氣在火焰基層中的分級(jí)效果.由風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)同軸的二次風(fēng)和三、四、五次風(fēng)的空氣流由設(shè)在通向二次和三、四五次風(fēng)環(huán)狀管的錐形入口處的渦流發(fā)生器的作用下產(chǎn)生不同程度的渦流。在正常情況之下，二、三、四、五次風(fēng)的氣流可以得到調(diào)節(jié)，方法是在進(jìn)風(fēng)的管道口改變一個(gè)活板式氣流分配導(dǎo)向板縫隙之間的相對(duì)位置。此外，在通向風(fēng)箱氣流穩(wěn)定的情況之下，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)此氣流調(diào)節(jié)器改變二、三、四、五次風(fēng)氣流。燃燒器外口以與個(gè)漸擴(kuò)形的耐火磚碹口與火焰相接觸。該漸擴(kuò)形耐火磚碹口的造型是為使燃料空氣流在燃燒器出口處的得以充分展外，以使火焰中部的燃燒生成物得以實(shí)現(xiàn)再循環(huán)。這就提供了一個(gè)點(diǎn)火源，并使各個(gè)氣流混入火焰，以解遏制NOx的生成。進(jìn)入燃燒器的燃煤混合物/煤粉與一次風(fēng)在二、三、四、五氣流的作用下在燃燒器內(nèi)做螺旋式前進(jìn)，該氣流減緩了煤粉的流速
延長(zhǎng)了煤粉的滯空時(shí)間，從而達(dá)到了煤粉的充分燃燒燃盡率高達(dá)99.5%?；鹧鏈囟冗_(dá)150(TC 170(TC灰渣以液態(tài)形式排出。
本發(fā)明與鍋爐連接，作為鍋爐的燃燒器使用，也可以與鍛造爐、窯爐等燃煤爐及路橋攪拌站配套使用，使用范圍廣泛。


附圖1為本發(fā)明筒狀燃燒器軸向剖視圖；附圖2為本發(fā)明剖視圖徑向剖視圖；附圖3為本發(fā)明左視圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖l-3，本具體實(shí)施方式
包括一個(gè)筒狀的燃燒室25，燃燒室25筒壁由燃燒器外殼1和固定在外殼內(nèi)的耐火磚20構(gòu)成，外殼設(shè)有吊耳4，筒狀燃燒室25固定在一個(gè)底座22及支架21上，其特征在于燃燒室25前端呈開U狀，后端蓋鉸接鏈23，在后端蓋2設(shè)有鎖緊操縱盤24，中部固定一個(gè)粉煤噴射器5，噴射器設(shè)有噴射管道，噴射管道前端與燃燒室25連通，噴射管道內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴調(diào)整螺桿噴嘴，噴嘴調(diào)整螺桿外固定有噴嘴調(diào)整螺桿外殼7，后半部設(shè)有操縱盤11，噴嘴調(diào)整螺桿前端和后端分別與噴射管道內(nèi)的螺桿支架10和噴射管道封頭螺紋連接，噴嘴調(diào)整螺桿8的前端頭固定一個(gè)錐形體6，噴射管道前端頭固定有喇叭形反射體9，粉煤噴射器6與喇叭形反射體9構(gòu)成一個(gè)可調(diào)式噴嘴，噴射管道上有一個(gè)燃料入口 12，后端蓋2上固定一個(gè)燃油點(diǎn)火器14和發(fā)火裝置13，觀火門15，觀火門15側(cè)面設(shè)有操縱盤16，在燃燒室筒外壁上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管17，外表設(shè)有風(fēng)箱外殼3，進(jìn)風(fēng)管17與垂直方向有傾角，進(jìn)風(fēng)管17 口上有可調(diào)整的風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)18，燃燒室筒壁外有一個(gè)環(huán)形進(jìn)風(fēng)道19，本發(fā)明的燃料入口 12與供料系統(tǒng)相連，通過(guò)壓力將粉煤噴射到燃燒室內(nèi)，進(jìn)風(fēng)管-17在燃燒室25內(nèi)形成旋風(fēng)，粉煤在燃燒室內(nèi)旋轉(zhuǎn)燃燒，與空氣充分混合，并在風(fēng)管17旋轉(zhuǎn)氣流的作用下在燃燒器內(nèi)做螺旋式前進(jìn)，粉煤在燃燒器內(nèi)的停滯時(shí)間延長(zhǎng)，從而達(dá)到了粉煤充分燃燒的目的，燃燒室火焰溫度可達(dá)1250°C 1700°C，灰渣以液態(tài)形式排出。本實(shí)用新型粉煤的燃燼率95%以上，熱效率為99%以上。節(jié)煤率高達(dá)50%以上。由于燃燒室出口處的風(fēng)管氣流使火焰溫度降低，有效抑制了在燃燼區(qū)氮氧化物和硫化物的生成。
以10噸鍋爐燃燒器為例，結(jié)合附圖1給出本發(fā)明的實(shí)施方式。筒狀燃燒器內(nèi)徑1400毫米、長(zhǎng)2000毫米、外殼為厚10毫米的鋼板巻制焊接、保溫層由異型耐火磚碹砌而成，環(huán)形風(fēng)道由厚6毫米的鋼板巻制，與燃燒器外殼焊連接，風(fēng)道寬100毫米。燃燒器上設(shè)置四列進(jìn)風(fēng)管，每列上設(shè)5個(gè)進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管與垂直方有15度傾角，與筒內(nèi)徑切線方向成2 O度夾角，進(jìn)風(fēng)管的直徑為40毫米。進(jìn)風(fēng)管的風(fēng)門通過(guò)連桿連接，制成可聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)。噴射器直徑219毫米、長(zhǎng)650毫米，噴嘴調(diào)整螺桿前端支架為三角支撐，旋轉(zhuǎn)螺桿可改變錐形體與反射體的間隙從而改變混合氣體的最佳點(diǎn)火點(diǎn)及火焰長(zhǎng)度。燃料入口通過(guò)法蘭盤與來(lái)自磨煤機(jī)的燃料出口相連接，利用磨煤機(jī)風(fēng)機(jī)將粉煤送入噴射管道并進(jìn)入燃燒室。后端蓋上的觀火門為80X150毫米，可通過(guò)該孔進(jìn)行點(diǎn)火。即在接近燃燒器的地方分級(jí)處理燃料與空氣的混合比率，從而制造出還原氣氛，使揮發(fā)分中的氮(N2)在還原氣氛中以氰化氫(HCN)的形式排出，而氰化氫優(yōu)先轉(zhuǎn)化為氮(N2)。而不是轉(zhuǎn)化為NOx。氰化氫還與存留的NOx發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氮(N》。由于降低了火焰溫度峰值，燃燒氣體中的氮(N2)在氧化過(guò)程中因高溫而產(chǎn)生的NOx量也相應(yīng)減少。
本實(shí)施例對(duì)鍋爐進(jìn)行改造后配套使用，改造前鍋爐每小時(shí)燃用標(biāo)煤1.6噸，從點(diǎn)爐到達(dá)到使用工況需2小時(shí)以上，爐膛溫度達(dá)90(TC左右，并有黑煙排出。改造后每小時(shí)燃用標(biāo)煤750 900kg，從點(diǎn)爐到達(dá)到使用工況需1小時(shí)左右，爐膛溫度達(dá)1000°C 1500°C，只有白色的煙氣排出，節(jié)煤率為56.25%。燃燼率為99.5%、熱效率為99.56%。上述實(shí)施例中還可自動(dòng)點(diǎn)火、隨燃隨息勞動(dòng)強(qiáng)度低。
權(quán)利要求
1、低氮氧化物多管軸向渦流粉煤燃燒器，本發(fā)明包括一個(gè)筒狀的燃燒室(25)，燃燒室(25)筒壁由燃燒器外殼(1)和固定在外殼內(nèi)的耐火磚(20)構(gòu)成，外殼設(shè)有吊耳(4)，筒狀燃燒室(25)固定在一個(gè)底座(22及支架(21)上，其特征在于燃燒室(25)前端呈開口狀，后端蓋鉸接鏈(23)，在后端蓋(2)設(shè)有鎖緊操縱(盤24)，中部固定一個(gè)粉煤噴射器(5)，噴射器設(shè)有噴射管道，噴射管道前端與燃燒室(25)連通，噴射管道內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴調(diào)整螺桿噴嘴，噴嘴調(diào)整螺桿外固定有噴嘴調(diào)整螺桿外殼(7)，后半部設(shè)有操縱盤(11)，噴嘴調(diào)整螺桿前端和后端分別與噴射管道內(nèi)的螺桿支架(10)和噴射管道封頭螺紋連接，噴嘴調(diào)整螺桿(8)的前端頭固定一個(gè)錐形體(6)，噴射管道前端頭固定有喇叭形反射體(9)，粉煤噴射器(6)與喇叭形反射體(9)構(gòu)成一個(gè)可調(diào)式噴嘴，噴射管道上有一個(gè)燃料入口(12)，后端蓋(2)上固定一個(gè)燃油點(diǎn)火器(14)和發(fā)火裝置(13)，觀火門(15)側(cè)面設(shè)有操縱盤(16)，在燃燒室筒外壁上設(shè)有進(jìn)風(fēng)管(17)，外表設(shè)有風(fēng)箱外殼(3)，進(jìn)風(fēng)管(17)與垂直方向有傾角，進(jìn)風(fēng)管(17)口上有可調(diào)整的風(fēng)門操縱機(jī)構(gòu)(18)，燃燒室筒壁外有一個(gè)環(huán)形進(jìn)風(fēng)道(19)。
全文摘要
低氮氧化物多管軸向渦流粉煤燃燒器，它屬于燃煤燃燒裝置，本發(fā)明涉及蒸汽、熱水鍋爐、鍛造爐、窯爐、等燃煤鍋爐的燃燒裝置。燃燒室(25)前端呈開口狀，后端蓋鉸接鏈(23)，在后端蓋(2)設(shè)有鎖緊操縱(盤24)，中部固定一個(gè)粉煤噴射器(5)，噴射器設(shè)有噴射管道，噴射管道前端與燃燒室(25)連通，后半部設(shè)有操縱盤(11)，噴嘴調(diào)整螺桿前端和后端分別與噴射管道內(nèi)的螺桿支架(10)和噴射管道封頭螺紋連接，噴嘴調(diào)整螺桿(8)的前端頭固定一個(gè)錐形體(6)。本發(fā)明與鍋爐連接，作為鍋爐的燃燒器使用，也可以與鍛造爐、窯爐等燃煤爐及路橋攪拌站配套使用，使用范圍廣泛。
文檔編號(hào)F23D1/00GK101629718SQ20081006493
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者蕾 武 申請(qǐng)人:蕾 武