用于燃燒固體燃料的脈沖燃燒器和運行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固體燃燒器(1)，用于具有排氣口的燃燒室(3)，所述固體燃燒器用于將固體粉碎燃料(10)燃燒，所述固體燃燒器具有一次空氣供入裝置和燃料供入裝置，所述一次空氣供入裝置和所述燃料供入裝置用于產(chǎn)生由一次空氣(11)和燃料(10)形成的空氣/燃料混合物，所述固體燃燒器還具有至少一個噴槍(5)，所述噴槍將空氣/燃料混合物的流進行輸送至嘴部開口(2)。為了能夠以降低氮氧化物來運行所述固體燃燒器(1)，在所述嘴部開口(2)的上游設(shè)置有控制裝置(23)，所述控制裝置通過將空氣/燃料混合物中所包含的燃料(10)含量隨時間以脈沖方式運行而降低所述排氣口處的NOx排放。
【專利說明】
用于燃燒固體燃料的脈沖燃燒器和運行方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于燃燒固體粉碎燃料的、燃燒室用的固體燃燒器，W及設(shè)及一 種用于運行該固體燃燒器的方法，該固體燃燒器具有一次空氣供入裝置和燃料供入裝置， 用W產(chǎn)生由一次空氣和燃料形成的空氣/燃料混合物，該固體燃燒器還具有至少一個噴槍， 用于將空氣/燃料混合物輸送至嘴部開口。
【背景技術(shù)】
[0002] 專利申請EP 005 438 Al公開了一種點燃在載氣體流中供入至燃燒區(qū)域的煤粉的 設(shè)備和方法W及維持煤粉的燃燒運行的設(shè)備和方法。為了改善點火W及燃燒的維持，提出 了將在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)變化的氧氣和煤的混合物供入至燃燒區(qū)域。其沒有公開產(chǎn)生合乎環(huán)境要 求的混合物。
[0003] 奧地利專利文件號No.243167公開了一種為了實現(xiàn)脈動燃燒而控制燃燒系統(tǒng)中燃 料和燃燒空氣的供入的設(shè)備。
[0004] 法國專利文件號No.795 933公開了一種布置在具有煤粉的氣體流中的燃燒裝置， 在該燃燒裝置中采用兩個自由相對轉(zhuǎn)動的推進器W提高空氣/煤混合物的均勻性。
[0005] 專利申請EP 1 312 859 Al公開了一種固體燃燒器，其中例如為褐煤的固體粉碎 燃料和一次空氣混合，并且在噴槍中被供入至燃燒室并在那里燃燒。另外，為了加速燃燒， 通過另外的供入器將空氣引入噴槍。譬如，正如代用能源所需要的，相對于所要獲得的輸出 可變地運行運種固體燃燒器，換言之，有時在部分載荷條件下運行固體燃燒器。在該情形 下，優(yōu)選W有時伴隨著不穩(wěn)定點火運行產(chǎn)生未完成的燃燒工況的方式調(diào)節(jié)燃料供入。運導 致了高污染負載，尤其是高分數(shù)的氮氧化物(NOx)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于研發(fā)尤其在部分負載范圍內(nèi)具有降低排放值的固體燃燒器。另 夕h本發(fā)明的目的在于提供一種用于運行固體燃燒器的方法，該方法能夠排放較少有害物 質(zhì)。
[0007] 上述目的通過權(quán)利要求1的主題來實現(xiàn)。其從屬權(quán)利要求描述了權(quán)利要求1的主題 的有利實施例。另外，上述目的通過權(quán)利要求12的主題來實現(xiàn)。權(quán)利要求13的從屬權(quán)利要求 描述了權(quán)利要求13的方法的有利實施例。
[000引提出的固體燃燒器優(yōu)選在通過蒸汽輪機發(fā)電的發(fā)電站中使用，例如在聯(lián)合熱電廠 中。通過所提出的固體燃燒器W及其運行方法，能生成較少有害物質(zhì)，尤其是降低NOx濃度， 尤其是在部分負載運行情況下，由此在整個運行期間使得運行均勻化或者說整體化。譬如， 可W節(jié)省為了實現(xiàn)和維持法律上要求的部分極值所必需的器具（如為了脫硝等的SCR催化 劑），或者W降低的程度來使用運些器具，由此可W提供固體燃燒器的節(jié)省費用的運行模 式。固體燃燒器適合于運樣的情形，優(yōu)選在發(fā)電裝置中燃料通過嘴部開口處的噴槍輸送到 燃燒室中。在該情形下，與爐藍燃燒室(Rostfeuerung)相比，其中，燃燒中的低的空氣過量 會出現(xiàn)具有例如為1.4的空氣比和1200°C或更高的溫度，運產(chǎn)生了高的NOx濃度，但通過所 提出的上述情形下固體燃燒器尤其有效地降低了 NOx濃度。
[0009] 具體而言，所提出的固體燃燒器W及其運行方法對具有口孔燃燒器的發(fā)電裝置帶 來了下述子目標:首先，可實現(xiàn)具有可變負載的低CO排放水平。同時，可替換地或另外而言， 能通過脈沖運行將可變負載情形下的NOx排放下降成低NOx濃度，例如低于在其他條件都相 同時的非脈沖固體燃燒器的NOx濃度四分之一。在該情形下，燃燒強度的增加可改善在可變 負載下向蒸發(fā)器的傳熱。
[0010] 該情形下，在脈沖運行期間，如果使用作為固體燃燒器的旋流燃燒器，可實現(xiàn)尤其 完美的火焰穩(wěn)定性，其中，通過燃料和一次空氣進料的環(huán)形流動，例如通過布置在嘴部開口 周圍的環(huán)形供入的二次空氣進料，可穩(wěn)定該旋流燃燒器的火焰路徑。
[0011] 已發(fā)現(xiàn)在例如提供固體燃燒器的脈沖頻率在0.甜Z至IHz之間的時候，運是尤其有 利的。在該范圍內(nèi)，在差不多恒定的低水平CO濃度時產(chǎn)生最低的NOx排放。除此之外，脈沖頻 率與燃料的顆粒尺寸和顆粒分布W及其載荷相關(guān)，因此本發(fā)明構(gòu)思包含了脈沖頻率對運些 變化的相應(yīng)適應(yīng)性W及在所述頻率范圍內(nèi)相應(yīng)變化的脈沖頻率。
[0012] 除降低負載和排放之外，在使用所提出的固體燃燒器的情形下，能提高燃燒強度 和火焰量，運意味著對傳熱條件的相當大的改進。在運大燃燒室中，尤其是在部分負載的情 形下，是一個有利條件。
[0013] 由于所提出的固體燃燒器的脈沖運行，因而可導致所提供的一次空氣和可選二次 空氣和燃料形式的氧化劑的延遲混合。運能引起火焰體的擴展且能在火焰的層厚上增強熱 輸送。在發(fā)電裝置運行中，尤其是在部分負載條件下，運是一個重要的有利條件。在該情形 下降低了 NOx的生成，并且提高燃燒強度和燃燒效率。
[0014] 特別地，用于燃燒固體粉碎燃料的、燃燒室用的固體燃燒器包含一次空氣供入裝 置，如流量控制的風扇、吸風機等。為了將固體粉碎燃料引入在一次空氣供入裝置中所引導 的一次空氣中，提供燃料供入裝置，譬如監(jiān)控燃料的容積和/或重量的計量裝置，如供料擋 板、計量軸、螺桿和/或類似設(shè)備。燃料可由褐煤、硬煤、有機材料、其混合物等類似物構(gòu)成。 提供控制單元，其用作依靠燃料和/或一次空氣的計量裝置基于一次空氣的容積單位，設(shè)定 一次空氣中的燃料含量，如預(yù)定的燃料量，即設(shè)定燃料和空氣的混合物。通過固體燃燒器的 至少一個噴槍，如計量或供入管、進料道等，將空氣/燃料混合物輸送至嘴部開口。嘴部開口 在球形、圓柱形或自由形態(tài)的燃燒室中敞開，該燃燒室具有空氣/燃料混合物的點火裝置， 于是在點火之后，生成從嘴部開口延伸進燃燒室的火焰，該火焰加熱圍繞或連接至燃燒室 的蒸發(fā)器，如蒸汽鍋。通過排氣口，如煙畫、煙筒等，排出燃燒產(chǎn)生的排放物。在該情形下，在 上游可連接一個廢氣凈化裝置。通過降低所產(chǎn)生的排放物，可更高效地運行運樣的可選提 供的廢氣凈化裝置。
[001引為了減少排放物，例如有害物質(zhì)負載，尤其是NO巧敞物和CO排放物，至少在固體 燃燒器的部分負載范圍內(nèi)，可在嘴部開口的上游在空氣/燃料混合物流中提供控制裝置，該 控制裝置W脈沖方式隨時間調(diào)節(jié)存在于空氣/燃料混合中的燃料含量。運意味著，隨著時間 的流逝，可將空氣/燃料混合中的燃料含量預(yù)設(shè)為W隨時間周期變化的方式可變。
[0016]在優(yōu)選實施例中，提供運樣的控制裝置，其將恒定地引入到空氣/燃料混合中的燃 料含量W脈沖方式聚集和消耗。運種控制裝置例如可由在嘴部開口的上游布置在噴槍上的 折流擋板形成，該擋板W脈沖方式從空氣/燃料混合物接收和釋放燃料。例如，已經(jīng)證明在 運種擋板處調(diào)節(jié)流量是有利的，于是由于擋板上的滿流，燃料沉積在具有較少流入量的區(qū) 域，并且由于根據(jù)沉積的燃料而變化的流動幾何特性，沉積的燃料再次脫離。在運里已經(jīng)驚 奇地發(fā)現(xiàn)，擋板的大致扁平的設(shè)計可形成運種控制裝置。例如為了能夠調(diào)節(jié)擋板，其可被布 置成相較于在其中引導空氣/燃料混合物的噴槍可位移，例如W徑向可位移的方式。通過運 種方式，噴槍的橫截面例如設(shè)計成可被外部機械進行調(diào)節(jié)。擴散板(擋板)可被自動地致動， 例如相對于噴槍的橫截面徑向地或偏屯、地在框架中位移，該框架相對于噴槍被固定。在尤 其設(shè)計的實施例中，為了實現(xiàn)脈沖效應(yīng)，擴散板能夠W自動的方式W預(yù)調(diào)頻率被控制，或通 過電子控制器可預(yù)先調(diào)整頻率，如0.甜Z至IHz之間。
[0017] 在聚集和消耗一次空氣中的燃料含量的控制裝置的進一步有利研發(fā)中，運可用于 W脈沖方式運行燃料的計量，運是因為控制裝置在燃料供入裝置處W脈沖方式調(diào)節(jié)進入一 次空氣的燃料供入。為此，可提供相應(yīng)的計量裝置，其W設(shè)置的脈沖頻率范圍計量進入一次 空氣流的漸增和漸減的燃料量，W產(chǎn)生燃料的脈沖含量。為此，已證明例如燃料供入裝置的 運種控制裝置是有利的，其裝配有W脈沖方式填充燃料的無軸傳動式螺桿。在該情形下，例 如在兩個螺紋之間的每種情況，計量出不同的燃料量，并且W恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的螺桿，于是在 螺桿的入口軸處，將與時間相關(guān)的燃料量引入一次空氣流中。可替換地，螺桿的螺圈的范圍 如軸向距離可被W如下方式確定大小，即在一個線圈輸送的燃料劑量和下一個線圈輸送的 燃料劑量之間設(shè)置間距，于是各個燃料劑量分別W相對于時間叉排的脈沖頻率引入一次空 氣流中?？商鎿Q地，螺桿可被均勻地填充，并且其轉(zhuǎn)速能W隨時間變化的方式被控制。通過 運種方式，可提供一次空氣流中隨時間周期變化的燃料含量。
[0018] 對于燃料含量的增加或消耗可替換地或附加地，可提供控制裝置，其在一次空氣 供入裝置處W脈沖方式設(shè)置一次空氣的供入。在該情形下，燃料的劑量可保持恒定，或另 夕h為了提升脈沖效應(yīng)，同樣可在同相位W脈沖方式執(zhí)行燃料的劑量。從運個意義上講，提 供用于進入一次空氣流的燃料的脈沖定量劑量的相應(yīng)控制裝置和用于一次空氣流的脈沖 控制的控制裝置。為了一次空氣的脈沖運行，控制裝置可W脈沖方式例如控制相應(yīng)的送風 機、一次空氣截面、風口片、閥或類似物。
[0019] 在進一步有利的實施例中，可提供另一噴槍，該另一噴槍與具有一次空氣供入器 的所述至少一個噴槍同軸，并且用于借助與一次空氣流相同或比一次空氣流高或低的氣體 流在空氣流、運載氣體等類似物中供入燃料，其中，在運些噴槍的至少一個中，可將脈沖氣 體流引入嘴部開口，并且通過至少一個噴槍，燃料可經(jīng)嘴部開口被引入到燃燒室中。
[0020] 進一步地，可提供噴槍的布置方案，優(yōu)選布置成相互同軸，其中，引入噴槍的至少 一種燃料為煤，并且對于存在不同燃料的情形，一種燃料為有機固體，優(yōu)選為固體或固體化 的和粉碎的生物質(zhì)能燃料。在該情形下，粉煤有利地具有50皿至110皿的粒徑分布dp5〇。例如 與煤混合的替代燃料或例如通過單獨噴槍供入的附加燃料可被一起燃燒，例如直至20%的 爐發(fā)熱量，并且具有從Imm至4mm的dp5〇。對于通過單獨噴槍供入的多種燃料的情形，能W脈 沖方式提供煤和/或替代燃料的燃料供入。
[0021] 已經(jīng)證明設(shè)置燃料含量的脈沖頻率大于或等于0.5Hz且小于或等于IHz是有利的。 在所提出的方法中，能通過采用0.5Hz至IHz之間的頻率W脈沖方式計量進入燃燒室的固 體、粉碎燃料而W脈沖方式運行所述燃料燃燒器。在改進有害物質(zhì)排放(尤其是氮氧化物） 的滿載運行中，所述方法可提供固體燃燒器的脈沖運行。然而，在部分負載運行期間，優(yōu)選 僅W脈沖方式實施所述方法，于是固體燃燒器在部分負載范圍中優(yōu)選僅W脈沖方式運行。
【附圖說明】
[0022] 下文將參照圖1至圖6中所示的示例性實施例更詳細地描述本發(fā)明。在附圖中：
[0023] 圖1:固體燃燒器的示意性側(cè)視圖；
[0024] 圖2:燃料供入裝置的示意圖；
[0025] 圖3:有害物質(zhì)與固體燃燒器脈沖頻率間相互關(guān)系的柱狀圖；
[0026] 圖4a: W正視圖示出引導空氣/燃料混合物的噴槍的縮減件；
[0027] 圖4b:示出沿著剖切線A-A的圖4a的縮減件，其具有附接的控制裝置；
[0028] 圖4c: W3D視圖示出圖4a和圖4b的縮減件；
[0029] 圖5: W示意正視圖示出圖1和圖4b的控制裝置，其中，擴散板從噴槍的橫截面向外 駛出；和
[0030] 圖6: W示意正視圖示出圖5的控制裝置，其中，擴散板駛?cè)雵姌尩臋M截面。
【具體實施方式】
[0031] 圖1為固體燃燒器1的示意性側(cè)視圖，該固體燃燒器1布置在僅部分示出的并且具 有襯壁4的燃燒室3的嘴部開口 2上。固體燃燒器1具有=個噴槍5、6、7,運些噴槍5、6、7W - 個包圍另一個的方式同軸地布置并且借助于間隔保持件8、9相互支撐，并且借助于所述噴 槍使氣體流和燃料經(jīng)由嘴部開口 2引入到燃燒室3中，并且使氣體流和燃料在借助于未示出 的點火裝置(例如確保連續(xù)燃燒運行的點火燃燒器)被點火之后燃燒。在所示的示例性實施 例中，將一次空氣11W及在其中流態(tài)化的例如來自立管26(圖2)的固態(tài)燃料10(用箭頭14示 出）借助于徑向外部噴槍5 (如箭頭12表示地)實現(xiàn)一次空氣供入C Prim社1 U行zufuhr)，從 而將燃料IOW環(huán)形間隙的形式在嘴部開口 2處引入。在中屯、噴槍5中，除了一次空氣11中所 包含的燃料10之外，可將在氣體流(例如空氣流）中流態(tài)化的另一固態(tài)燃料(例如粉碎的生 物質(zhì)能燃料或類似物）引入到燃燒室3中，運用箭頭13表示。在徑向上位于噴槍5、6之間的噴 槍7中，通過另一環(huán)形間隙可將用于支持火焰的氣體引入到燃燒室3中，運用箭頭15表示。
[0032] 固體燃燒器1構(gòu)造成旋流燃燒器。為此，在噴槍5、6、7的徑向外部并且繞著它們沿 著箭頭16的方向進行二次空氣的供入，其中，旋流發(fā)生器17(例如通風機轉(zhuǎn)輪或類似設(shè)備） 在環(huán)形間隙18上沿著箭頭19的方向產(chǎn)生空氣旋流，從而使得噴槍5、6、7的氣體和燃料流在 嘴部開口2處沿切向地W混合的形式被引入到燃燒室3中，運用箭頭20表示。
[0033] 特別地，在固體燃燒器1的部分負載范圍內(nèi)，W脈沖方式供入燃料10,優(yōu)選WO.甜Z 至IHz之間的脈沖頻率。為此，在所示的示例性實施例中，在噴槍5中，在嘴部開口2的上游， 將擋板21引入到法蘭22中。對于上述一次空氣流的情形，燃料10在擋板21上周期性地聚集， 并且在已經(jīng)實現(xiàn)聚集之后又脫離，從而燃燒室3W燃料10如下含量進行裝料，該含量W所建 議的脈沖頻率周期性變化。根據(jù)另一構(gòu)思方式，通過在擋板21處所設(shè)定的燃料/空氣混合物 的流體動力特性而將燃料含量W脈沖方式調(diào)節(jié)。脈沖頻率與粒徑分布W及與一次空氣流的 負載（即在一次空氣11中燃料10的平均含量，該平均含量在滿負載時優(yōu)選低于典型的燃料 10含量)相關(guān)。對于使用煤作為燃料10的情形，例如在50微米至110微米之間的粒徑分布dso 已證明是有利的。從運個意義上講，擋板21形成控制裝置23,用于W脈沖方式建立在一次空 氣11中的燃料含量。
[0034] 與用于W脈沖方式運行例如與圖1的固體燃燒器1類似的固體燃燒器的控制裝置 23相比，圖2示出了改型的控制裝置23曰，該控制裝置23a沒有擋板?？刂蒲b置23a由計量裝置 24形成，該計量裝置24將燃料10隨時間變化的燃料量(如燃料劑25)引入到通向固體燃燒器 的立管26中，一次空氣11在該立管26中被引導。為此，計量裝置24構(gòu)造成無軸傳動式螺桿 27,該無軸傳動式螺桿27W預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速繞著轉(zhuǎn)動軸d旋轉(zhuǎn)。在該情形下，螺桿27的螺圈28之 間的距離a如此設(shè)定，使得在螺桿27被連續(xù)填充的情況下在被一個螺圈28所攜帶的燃料劑 25與沿著傳送方向位于其之前的螺圈28之間調(diào)節(jié)設(shè)定距離b，由此實現(xiàn)燃料劑25進入到立 管26中的隨時間變化的添加。在該情形下，為了獲得所期望的頻率(例如燃料10含量的脈沖 頻率優(yōu)選在0.甜Z至IHz范圍內(nèi)），螺桿27的轉(zhuǎn)速可適配于一次空氣11隨著燃料10的所期望 的填充。如果固體燃燒器在滿負載運行的情況下運行，由于兩個螺圈之間的燃料劑25增加， 那么距離b同樣被燃料10填充，從而實現(xiàn)W燃料10使立管26連續(xù)裝料。圖3示出了例如采用 與圖1相應(yīng)的固體燃燒器1所測得的柱狀圖，其示出了廢氣的氮氧化物的含量c[N0x]和一氧 化碳的含量c[C0]與固體粉碎燃料10的可變含量的頻率F陽Z](圖1和圖2)之間的關(guān)系，所述 頻率F陽Z]例如是0至1.2Hz之間的脈沖頻率。在該實施例中，寬條31-35表示氮氧化物的含 量，而窄條36-40表示一氧化碳的含量。一氧化碳的含量很大程度上與頻率F無關(guān)地處于在 設(shè)及到干燥氧氣為5個體積百分比的情況下的低水平(例如為3mg/Nm3至4mg/Nm3)，從而固體 燃燒器IW脈沖方式運行不會消極影響到一氧化碳具有足夠低的含量。在所示的示例性實 施例中，在條31頻率F = 0(即W非脈沖方式運行固體燃燒器1的情形）至條35頻率F=I.2Hz 的范圍內(nèi)，氮氧化物含量下降成如下最小值一一在此，在頻率F = O.別寸尤為明顯一一在固 體燃燒器IW非脈沖方式運行的情況下，在設(shè)及到干燥氧氣為5個體積百分比的情況下氮氧 化物例如超過500mg/Nm3(條31)，直至部分下降成該含量的20% W下：在設(shè)及到干燥氧氣為 5個體積百分比的情況下氮氧化物為120mg/Nm3(條33)。柱狀圖30基于:對具有固體燃燒器1 的圖1的燃燒室3進行測量。在其它的燃燒環(huán)境條件下，可能會形成改變的測量值，并且，對 于最小的氮氧化物含量來說，其它頻率可能會是有利的。
[0035] 圖4a至圖4c示出了圖1的噴槍5的縮減件41的總圖，其中，示出了迎著空氣/燃料混 合物的流動方向的正視圖（圖4a)，示出了沿著剖切線A-A的、具有布置的控制裝置23的、沿 著流動方向的縱向截面（圖4b)，W及示出了3D視圖（圖4c)?？s減件41具有兩個管段42、43， 運些管段具有不同直徑Dl、D2(例如大約為150mm和70mm)。在較大直徑Dl上，設(shè)置用于容納 立管的、例如具有直徑D3(大約40mm至45mm)的開日44,用W將空氣/燃料混合物導入到噴槍 5中并隨后導入到燃燒室3中。開口44的中屯、點至管段42的端部間的距離Al大約為65mm。管 段42、43的長度Ll、L2大約為115mm和50mm。上述兩個管段42、43之間的中間段45的長度L3約 為140mm。管段42、43與中間段45之間的過渡段的半徑Rl、R2為80mm和90mm。中間段45的開口 角度a為30°。在上述兩個半徑R1、R2之間，設(shè)置有長度L4約為33mm的截錐形區(qū)域46。在管段 42上的端部處，設(shè)置有與流動軸線ds同軸的開口47,噴槍6、7(圖1)引導穿過該開口47。噴槍 6、7在管段43的端側(cè)法蘭48上限定了環(huán)形間隙49(在此僅示意性示出），空氣/燃料混合物穿 過該環(huán)形間隙49被導入到嘴部開口 2(圖1)。借助上述類型和構(gòu)型的縮減件41，空氣/燃料混 合物W旋流被輸送至嘴部開口 2,并通過控制裝置23實現(xiàn)脈動，其方式是，燃料能夠W隨時 間變化的方式被沉積在控制裝置23上并且又被攜帶。應(yīng)當理解的是，與所示的示例性實施 例相比，縮減件41的構(gòu)型也可具有其它尺寸。
[0036] 在所示的示例性實施例中，控制裝置23包括具有中央開口51的擴散板21，該擴散 板21在法蘭22之間被設(shè)置成相對于流動軸線ds可沿徑向移位。為了調(diào)節(jié)設(shè)定該擴散板21相 對于環(huán)形間隙49的偏屯、移位，在此例如設(shè)置有調(diào)節(jié)螺栓50。在所示的示例性實施例中，擴散 板21將環(huán)形間隙49的上部封閉，而環(huán)形間隙49的下部保持敞開。由于旋流，在擴散板21伸入 到環(huán)形間隙49中的表面Fl上的沉積與移除之間建立了脈沖平衡。例如，為了調(diào)節(jié)設(shè)定所述 平衡，為了調(diào)節(jié)設(shè)定脈沖頻率等，表面Fl可通過擴散板21的偏屯、移位來調(diào)節(jié)設(shè)定。
[0037] 圖5和圖6示出了在擴散板21沒有伸入到環(huán)形間隙49中的情形（圖5)下的W及伸入 至財形間隙49中的已調(diào)節(jié)設(shè)定表面Fl的情形（圖6)下的圖1和圖4b的控制裝置23的視圖。擴 散板21被設(shè)置成在法蘭22(例如由金屬制成的框架或類似物）中可徑向移位。自由開口51基 本上相應(yīng)于環(huán)形間隙49的外直徑，該環(huán)形間隙49在徑向內(nèi)部被僅示意性示出的噴槍7外直 徑所限定。沒有示出的是，根據(jù)圖1，噴槍6在噴槍7徑向內(nèi)部。在圖5中，擴散孔板21被回拉， 從而整個環(huán)形間隙49被打開。例如，在固體燃燒器1的滿負載運行中，可實現(xiàn)運種類型的調(diào) 節(jié)設(shè)定（圖1)。根據(jù)圖6,至少在部分負載運行中，擴散孔板21偏屯、地移入到環(huán)形間隙49中， 從而將燃料W脈沖方式供入到嘴部開口 2中（圖1)。擴散板21可借助于圖4b的螺栓進行手動 地移位，或者為此借助于伺服驅(qū)動器進行自動地移位。譬如，表面Fl可通過伺服驅(qū)動器根據(jù) W下參量進行調(diào)節(jié)設(shè)定:空氣/燃料混合物的流，燃料的顆粒尺寸，（空氣/燃料混合物的)流 中的燃料含量，NOx和/或CO的廢氣含量，負載運行和/或諸如此類。
[003引附圖標記列表
[0039] 1 固體燃燒器
[0040] 2 嘴部開口
[0041 ] 3 燃燒室
[0042] 4 襯壁
[0043] 5 噴槍
[0044] 6 噴槍
[0045] 7 噴槍
[0046] 8 間隔保持件
[0047] 9 間隔保持件 [004引 10燃料
[0049] 11 -次空氣
[0050] 12 箭頭
[0051] 13 箭頭
[0052] 14 箭頭
[0053] 15 箭頭
[0054] 16 箭頭
[0化日]17旋流發(fā)生器 [0化6] 18環(huán)形間隙
[0057] 19 箭頭
[005引 20箭頭
[0059] 21擋板(擴散板）
[0060] 22 法蘭
[0061 ] 23控制裝置
[0062] 23a控制裝置
[00創(chuàng) 24計量裝置
[0064] 25燃料劑
[00化]26 立管
[0066] 27 螺桿
[0067] 28 螺圈
[006引 30柱狀圖
[0069] 31 條
[0070] 32 條
[0071] 33 條
[0072] 34 條
[0073] 35 條
[0074] 36 條
[0075] 37 條
[0076] 38 條
[0077] 39 條
[007引 40 條
[0079] 41縮減件
[0080] 42 管段
[00川 43管段
[0082] 44 開口
[008；3] 45中間段
[0084] 46 區(qū)域
[0085] 47 開口
[0086] 48 法蘭
[0087] 49環(huán)形間隙
[008引 50調(diào)節(jié)螺栓
[0089] 51 開口
[0090] A-A剖切線
[0091] Al 距離
[0092] a 距離
[0093] b 距離
[0094] Dl 直徑
[009引 D2直徑
[0096] D3 直徑
[0097] d 轉(zhuǎn)動軸線
[009引 ds流動軸線
[0099] F 頻率
[0100] Fl 表面
[0101] Ll 長度
[0102] L2 長度
[0103] L3 長度
[0104] L4 長度
[0105] Rl 半徑
[0106] R2 半徑
[0107] a 開口角度
【主權(quán)項】
1. 一種固體燃燒器（1)，用于具有排氣口的燃燒室（3)，所述固體燃燒器用于將固體粉 碎燃料（10)燃燒，所述固體燃燒器具有一次空氣供入裝置和燃料供入裝置，所述一次空氣 供入裝置和所述燃料供入裝置用于產(chǎn)生由一次空氣（11)和燃料(10)形成的空氣/燃料混合 物，所述固體燃燒器還具有至少一個噴槍(5)，所述噴槍將空氣/燃料混合物的流進行輸送 至嘴部開口（2)，其特征在于，在所述嘴部開口（2)的上游設(shè)置有控制裝置(23)，所述控制裝 置通過將空氣/燃料混合物中所包含的燃料(10)含量隨時間以脈沖方式運行而降低所述排 氣口處的NOx排放。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，所述控制裝置(23、23a)將恒定 地引入到空氣/燃料混合中的燃料(10)含量以脈沖方式聚集和消耗。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體燃燒器(1)，其特征在于，所述控制裝置在所述一次空 氣供入裝置處對一次空氣供入以脈沖方式調(diào)節(jié)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，所述控制裝置 (23a)在所述燃料供入裝置處對到一次空氣中的燃料供入以脈沖方式調(diào)節(jié)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的固體燃燒器(1)，其特征在于，對燃料（10)含量以 脈沖方式調(diào)節(jié)的頻率(F)大于或等于0.5Hz且小于或等于1Hz。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的固體燃燒器(1)，其特征在于，所述控制裝置(23) 由擋板(21)形成，所述擋板設(shè)置在所述噴槍(5)上并且將空氣/燃料混合物的燃料(10)以脈 沖方式接收和排出。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，借助于能相對于所述噴槍(5)位 移的擋板(21)，將所述噴槍(5)的橫截面構(gòu)造成能調(diào)節(jié)的。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，所述擋板(21)以能相對于所述 噴槍(5)徑向位移的方式被接收在框架中。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，為了產(chǎn)生旋流，在 所述控制裝置的上游設(shè)置有縮減件(41)，該縮減件具有大直徑(D1)的管段(42)、具有較小 直徑(D2)的管段(43)、以及具有補償其間直徑差的中間段(45)，其中，在所述具有大直徑 (D1)的管段(42)上設(shè)置有用于供入空氣/燃料混合物的開口（44)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，所述控制裝置 (23a)由燃料供入裝置形成，所述燃料供入裝置配備有將燃料（10)以脈沖方式裝料的無軸 傳動式螺桿(27)。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，與所述至少一個 噴槍(5)同軸地設(shè)置有至少一個另外的噴槍(6、7)，用于供入氣體流，并且所述噴槍(5)中的 至少一個噴槍將燃料(10)以脈沖方式引入所述嘴部開口（2)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的固體燃燒器（1)，其特征在于，至少一種燃料（10)是煤，并且 在不同燃料的情況下一種燃料是有機固體。13. -種用于運行根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的固體燃燒器（1)的方法，其中，燃 料(10)以0.5Hz至1 Hz之間的頻率以脈沖方式計量到所述燃燒室(3)中。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述固體燃燒器（1)僅在部分負載運行 期間以脈沖方式運行。
【文檔編號】F23K3/02GK106030210SQ201480075633
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月15日
【發(fā)明人】T·索伊弗特, H·賴斯, A·舍爾曼, H-J·格爾曼, H·塞弗特
【申請人】卡爾斯魯厄理工學院