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1、10申请公布号CN104154532A43申请公布日20141119CN104154532A21申请号201410390868722申请日20140811F23D1/0220060171申请人北京巴布科克威尔科克斯有限公司地址100043北京市石景山区石景山路36号72发明人张庆54发明名称中心风环浓缩型旋流燃烧器57摘要一种中心风环浓缩型旋流燃烧器，包括一次风煤粉管道、内二次风道、外二次风道、乏气管、偏导管、弯头、煤粉喷口，一次风煤粉管道内设置中心风管道，一次风煤粉管道与中心风管道形成环形通道，煤粉在环形通道中受到高温中心风和内二次风的加热，煤粉受热更均匀，有利于析出更多的挥发分，有利于煤粉。
2、及时着火和稳燃。煤粉喷口为圆环形喷口，煤粉从圆环形喷口喷出后，处于中心风和内外二次风的包夹中，煤粉着火后呈现出双层火焰，煤粉的燃烧更为剧烈和高效，可有效降低飞灰含碳量和大渣含碳量。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104154532ACN104154532A1/1页21一种中心风环浓缩型旋流燃烧器，包括一次风煤粉管道、内二次风道、外二次风道、乏气管、偏导管、弯头、煤粉喷口，其特征在于，所述一次风煤粉管道内设置中心风管道，一次风煤粉管道与中心风管道形成环形通道，煤粉在环形通道中受到高温中。
3、心风和内二次风的加热。2根据权利要求1所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，还包括中心风导入口，中心风导入口位于风箱内，直接从风箱内引入中心风。3根据权利要求2所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，沿煤粉流动方向，在所述中心风导入口后设有船型延伸装置。4根据权利要求3所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，在所述中心风管道内，中心风导入口的下游设有中心风导流板。5根据权利要求1所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，还包括中心风导入口，中心风导入口位于风箱外，中心风导入口通过中心风导入管与中心风管道相连接。6根据权利要求25中的任何一项所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征。
4、在于，所述中心风导入口进行防磨处理。7根据权利要求3所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，所述中心风导入口、船型延伸装置与煤粉接触表面用陶瓷或碳化硅做防磨处理。8根据权利要求1所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，所述煤粉喷口为圆环形喷口，煤粉从圆环形喷口喷出后，处于中心风和内外二次风的包夹中，煤粉着火后呈现出双层火焰。9根据权利要求1中的任何一项所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，还包括调节中心风的电动调节挡板，以及调节内、外二次风的手动可调节叶片。10根据权利要求15、79中的任何一项所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，可用于W型火焰锅炉。11根据权利要求15、。
5、79中的任何一项所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，可用于前后墙对冲燃烧方式锅炉。12根据权利要求15、79中的任何一项所述的中心风环浓缩型旋流燃烧器，其特征在于，可用于燃烧无烟煤和/或贫煤的煤粉锅炉。权利要求书CN104154532A1/4页3中心风环浓缩型旋流燃烧器技术领域0001本发明涉及一种新型中心风环浓缩型旋流燃烧器，属于锅炉煤粉燃烧技术领域。背景技术0002对于贫煤、无烟煤对冲燃烧煤粉锅炉，通常采用浓缩燃烧器或热风送粉方式来解决煤粉的着火、稳燃问题，同时由于国家环保要求越来越严，需要通过设置SOFA分离式燃尽风来控制锅炉省煤器出口的NOX氮氧化物排放浓度。0003浓缩型旋流。
6、燃烧器进风通道主要由一次风煤粉管道，内、外二次风道和乏气管组成。一次风从一次风煤粉管道进入炉膛，其主要作用是输送煤粉并提供煤粉燃烧过程中挥发份燃烧所需的氧气。一次风煤粉气流在经过浓缩型燃烧器弯头前，先通过一段偏导管加速，大多数煤粉由于离心力作用沿弯头外侧内壁流动，在气流进入一次风浓缩装置之后，使50的一次风和1015煤粉分离出来，经乏气管引到乏气喷口直接喷入炉膛燃烧，其余的50一次风和8590的煤粉由燃烧器一次风喷口喷入炉内燃烧。旋流引入的内外二次风可及时卷吸高温热烟气并适时补充燃烧所需的空气，有利于煤粉的着火与燃烬。0004原有浓缩型旋流燃烧器由于煤粉气流在燃烧器的中心，处于旋转的内外二次风。
7、气流的包裹之中，存在着一定的不足，主要体现在1煤粉受热不均，不利于煤粉预热和挥发分的析出；2煤粉的配风不好，煤粉浓度虽高，但煤粉与空气的接触面积小，煤粉燃烧由外烧至内，对空气的利用率不高。这些不足会导致煤粉着火推迟和煤粉的燃烧效率降低，使锅炉的飞灰含碳量和大渣含碳量升高，在设有SOFA分离式燃尽风的欠氧燃烧情况更是如此，根据相关经验，与未设置SOFA时相比，锅炉的飞灰含碳量会升高40100，从而使锅炉的经济性降低，电厂的供电煤耗升高。发明内容0005为解决以上问题，提高在主燃烧区缺氧或空气量减少情况下煤粉的燃烧效率，发明人利用煤粉燃烧原理，结合燃烧器的设计，通过优化对煤粉的配风，提高煤粉燃烧时。
8、对空气的利用率，从而使新型燃烧器具有高效燃烧、环保的特点。0006此种新型旋流燃烧器系在原浓缩型旋流燃烧器的一次风煤粉管道内加入中心风而成。加入中心风后，燃烧器的内外二次风比例相应调整，为确保合理的一次风喷口风速和内外二次风风速，需对一次风喷口、内外二次风道尺寸进行相应的调整。0007由于中心风的存在，一方面使浓缩后的浓相风粉混合物处于中心风与一次风煤粉管道之间的环形通道中，煤粉在环形通道中受到高温中心风和内二次风的加热，煤粉受热更均匀，有利于析出更多的挥发分，因而有利于煤粉及时着火和稳燃；另一方面使煤粉的配风得到优化，配风更为合理，煤粉喷出燃烧器圆环形喷口后，煤粉与二次风或高温烟气的接触面积。
9、成倍增加，经计算，煤粉与二次风的接触面积增加至少15倍，风的利用率提高，煤粉的燃烧从原来的“由外烧至内的单层火焰”变成现在的“由外烧至内和由内烧至外的双层火焰”，煤粉的燃烧更为剧烈和高效，可有效降低飞灰含碳量和大渣含碳量。说明书CN104154532A2/4页4附图说明0008图1、原浓缩型旋流燃烧器0009图2、中心风环浓缩型旋流燃烧器I型0010图3、中心风环浓缩型旋流燃烧器II型0011图4、I型的中心风与浓缩煤粉管道组件0012图5、I型的中心风管道0013图6、II型的中心风与浓缩煤粉管道组件0014附图标记说明0015图11偏导管；2弯头；3乏气管；4一次风煤粉管道；5内二次风道；。
10、6外二次风道；7外二次风叶片；8内二次叶片；9二次风调风套筒；10调风盘；11二次风调风套筒电动执行机构；12浓缩前一次风风粉混合物；13乏气风淡相；14浓缩后一次风风粉混合物浓相。0016图21偏导管；2弯头；3乏气管；4中心风管道；5一次风煤粉管道；6内二次风道；7外二次风道；8二次风调风套筒；9中心风导入口；10二次风调风套筒电动执行机构；11中心风电动执行机构；12浓缩前一次风风粉混合物；13乏气风淡相；14浓缩后一次风风粉混合物浓相；15中心风；16内二次风；17外二次风。0017图31偏导管；2弯头；3乏气管；4中心风管道；5一次风煤粉管道；6内二次风道；7外二次风道；8二次风调风。
11、套筒；9中心风导入管；10二次风调风套筒电动执行机构；11中心风电动执行机构；12浓缩前一次风风粉混合物；13乏气风淡相；14浓缩后一次风风粉混合物浓相；15中心风；16内二次风；17外二次风。0018图41一次风煤粉管道；2中心风管道。0019图51中心风管道；2船型延伸装置；3中心风导流板。0020图61一次风煤粉管道；2中心风管道。具体实施方式0021下面结合具体的实例对本发明所提供的新型“中心风环浓缩型旋流燃烧器”做进一步详细描述，但本发明并不局限于此。0022中心风环浓缩型旋流燃烧器包括一次风煤粉管道、内二次风道、外二次风道、乏气管、偏导管、弯头、煤粉喷口，一次风煤粉管道内设置中心风。
12、管道，一次风煤粉管道与中心风管道形成环形通道，煤粉在环形通道中受到高温中心风和内二次风的加热。0023优选的，煤粉喷口为圆环形喷口，煤粉从圆环形喷口喷出后，处于中心风和内外二次风的包夹中。0024优选的，中心风的引入改变了燃烧器风粉混合物的流场，由于煤粉存在磨损性，中心风导入口做防磨处理。0025中心风环浓缩型旋流燃烧器根据中心风的引入方式分为以下两种00261中心风环浓缩型旋流燃烧器I型如图2所示，中心风导入口位于风箱内，直接从风箱内引入中心风，此型燃烧器适合风箱较大的锅炉。00272中心风环浓缩型旋流燃烧器II型如图3所示，中心风导入口位于风箱外，中说明书CN104154532A3/4页5。
13、心风的引入需要相应的风道，此型燃烧器适合风箱相对较小的锅炉。0028本发明所提供的新型旋流燃烧器图2、图3系在原浓缩型旋流燃烧器图1的一次风煤粉管道内加入中心风而成。加入中心风后，燃烧器的内外二次风比例相应调整，同时优化了一次风喷口和内外二次风喷口的设计风速，一次风煤粉管道、内外二次风道尺寸需进行相应的调整。0029优选的，在中心风环浓缩型旋流燃烧器I型中，沿煤粉流动方向，在中心风导入口后设有船型延伸装置。0030优选的，在中心风环浓缩型旋流燃烧器I型中，在中心风管道内，中心风导入口的下游设有中心风导流板。0031优选的，在中心风环浓缩型旋流燃烧器I型中，中心风导入口、船型延伸装置与煤粉接触表。
14、面用陶瓷或碳化硅做防磨处理。0032优选的，中心风环浓缩型旋流燃烧器还包括调节中心风的电动调节挡板，以及调节内、外二次风的手动可调节叶片。0033由于中心风的存在，一方面使浓缩后的浓相风粉混合物处于中心风与一次风喷管之间的环形通道中，煤粉在环形通道中受到高温中心风和内二次风的加热，煤粉受热更均匀，有利于析出更多的挥发分，因而有利于煤粉及时着火和稳燃；另一方面使煤粉的配风得到优化，配风更为合理，煤粉喷出燃烧器喷口后，煤粉与二次风或高温烟气的接触面积成倍增加，经计算，煤粉与二次风的接触面积增加至少15倍，风的利用率提高，煤粉的燃烧从原来的“由外烧至内的单层火焰”变成现在的“由外烧至内和由内烧至外的。
15、双层火焰”，煤粉的燃烧更为剧烈和高效，可有效降低飞灰含碳量和大渣含碳量。0034中心风环浓缩型旋流燃烧器具有以下特点0035第一，中心风环浓缩型旋流燃烧器引入中心风后，一次风煤粉管道由圆形变为圆环形。煤粉在圆环形管道中流动，圆环形管道的内侧为中心风，外侧为内二次风，煤粉处于中心风和内二次风的加热中，由于受热面积成倍增加，使煤粉受热更均匀，煤粉温度升，一方面可降低煤粉着火所需的着火热，另一方面可加快挥发分的析出，有利于煤粉的着火和稳燃。0036第二，煤粉从圆环形喷口喷出后，处于中心风和内外二次风的包夹中，煤粉着火后呈现出双层火焰内层火焰由内到外和外层火焰由外到内，两层火焰“波纹”状的交错作用，使。
16、燃烧迅速而剧烈，不但燃烧效率高、稳燃效果高，而且由于配风较好，利用率高，能实现低氧燃烧。0037第三，中心风环浓缩型旋流燃烧器与SOFA喷口配合使用，主燃烧区处于理论空气量以下，其余二次风从SOFA喷口送入，主燃烧区燃烧虽然迅速而剧烈，但处于缺氧燃烧状态，因而，一方面能抑制燃料型NOX的生产，另一方面，燃烧生成的大量还原性物质能将燃烧过程中生成的NOX还原成N2。0038第四，燃烧迅速而剧烈能快速消耗氧，不但使煤粉的燃尽时间相对延长，有利于降低飞灰含碳量，而且使缺氧燃烧的时间相对加长，与其它燃烧器相比，降低燃料型NOX生成的幅度更大。0039第五，通过中心风电动调节挡板开度的调节，能满足和适应煤质变化对着火的需求及对NOX排放浓度的要求，因而增强了燃烧器对煤种的适应性。说明书CN104154532A4/4页60040对于燃烧无烟煤和/或贫煤的煤粉锅炉，采用本发明提供的新型旋流燃烧器结合SOFA喷口，能将省煤器出口的NOX浓度控制在500700MG/NM3折算到O26，同时改造后的飞灰和大渣含碳量不高于改造前。0041中心风环浓缩型旋流燃烧器可用于W型火焰锅炉、前后墙对冲燃烧方式锅炉。说明书CN104154532A1/3页7图1图2说明书附图CN104154532A2/3页8图3图4说明书附图CN104154532A3/3页9图5图6说明书附图CN104154532A。