一种富氧富碳煤粉燃烧装置及其供风方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115095856A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210774118.4F23C5/08(2006.01)(22)申请日2022.07.01F23M11/00(2006.01)(71)申请人天津水泥工业设计研究院有限公司地址300400天津市北辰区引河里北道1号申请人中国建材集团有限公司(72)发明人陈昌华代中元林敏燕武晓萍万夫伟(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101专利代理师张倩(51)Int.Cl.F23D1/02(2006.01)F23C7/00(2006.01)F23C7/02(2006.01)F23C9/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称一种富氧富碳煤粉燃烧装置及其供风方法(57)摘要本发明公开了一种富氧富碳煤粉燃烧装置及其供风方法，由燃烧器、煤粉炉和供风系统组成；燃烧器内由内至外依次形成中心油枪通道、内一次风通道、煤粉通道和外一次风通道，内一次风通道和煤粉通道在燃烧器头部形成风煤预混通道；内一次风通道和煤粉通道之间设有风煤预混调节环，使风煤预混通道长度可调节；煤粉炉的旋流室为蜗壳式结构；供风方法采用煤粉通过低温循环烟气喂入煤粉通道；工业氧气分两股，内一次风通道的工业氧气旋流进入，外一次风通道内的工业氧气旋流喷出；中温循环烟气切向旋流进入煤粉炉。本发明实现了全氧燃烧介质下，煤粉火焰稳定、炉壁不烧蚀、低NOX排放以及煤粉充分燃尽，同时将低温、中温循环烟气加热至900℃以上。CN115095856ACN115095856A权利要求书1/2页1.一种富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，由燃烧器、煤粉炉和供风系统组成；所述燃烧器安装在煤粉炉的顶部，燃烧器的头部伸入煤粉炉内，所述燃烧器包括由内至外依次同轴套装的油管、内一次风管、煤管和外一次风管，使燃烧器内由内至外依次形成中心油枪通道、内一次风通道、煤粉通道和外一次风通道；所述油管、煤管和外一次风管的头部端口对齐，形成燃烧器的头部；所述内一次风管的头部与燃烧器的头部之间留有距离H0，使内一次风通道和煤粉通道在燃烧器的头部形成风煤预混通道；所述内一次风通道和煤粉通道之间设置有可沿燃烧器轴向前后移动的风煤预混调节环，使所述风煤预混通道的长度可在0～H0之间调节；所述煤粉炉从上至下由旋流室、变径段和炉膛组成，所述旋流室为蜗壳式结构，使从旋流室进口进入的烟气为蜗壳式切向旋流进入；所述供风系统包括工业氧气上支管道、工业氧气下支管道、低温循环烟气管道和中温循环烟气管道，所述工业氧气上支管道与内一次风管连通，所述工业氧气下支管道与外一次风管连通，所述低温循环烟气管道与煤管连通，所述中温循环烟气管道与旋流室的进口连通；所述工业氧气上支管道和工业氧气下支管道内通入工业氧气，低温循环烟气管道内通入低温循环烟气，中温循环烟气管道内通入中温循环烟气；在所述煤粉炉内形成位于炉膛中心的富燃料区、位于富燃料区外部的富氧区、和位于富氧区与炉壁之间的富碳区。2.根据权利要求1所述的富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，所述风煤预混调节环设置在内一次风管的内侧璧上。3.根据权利要求1所述的富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，所述内一次风通道的进口及外一次风通道的出口处均设置有旋流器。4.根据权利要求1所述的富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，所述外一次风通道外设有耐火材料层。5.根据权利要求1所述的富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，所述旋流室的顶盖中心设置有燃烧器安装孔，所述燃烧器的头部通过燃烧器安装孔伸入至旋流室内。6.根据权利要求1所述的富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，所述变径段的内直径从上至下逐渐变大。7.根据权利要求1所述的富氧富碳煤粉燃烧装置，其特征在于，所述工业氧气上支管道和工业氧气下支管道上均设置有流量控制器。8.一种基于权利要求1至7任一项所述的富氧富碳煤粉燃烧装置进行富氧富碳煤粉燃烧供风方法，其特征在于，所述供风方法采用煤粉通过低温循环烟气喂入燃烧器的煤粉通道；工业氧气分两股分别进入燃烧器的内一次风通道和外一次风通道，内一次风通道的工业氧气旋流进入，外一次风通道内的工业氧气旋流喷出，工业氧气供应的总量满足煤粉燃烧所需的氧气量，使煤粉喷出后在煤粉炉内燃烧稳定；中温循环烟气从煤粉炉的旋流室进口切向旋流进入，在顶部旋流室的离心力下贴壁向下运动；使煤粉炉内空间形成位于炉膛中心的富燃料区、位于富燃料区外部的富氧区、和位于富氧区与炉壁之间的富碳区。9.根据权利要求8所述的富氧富碳煤粉燃烧供风方法，其特征在于，根据煤粉的燃烧特性，通过调节风煤预混调节环来调节风煤预混通道的长度，和/或通过调节进入内一次风通道和外一次风通道的工业氧气量，强化煤粉的着火与火焰稳定性，保证煤粉