煤粉预热装置及具有其的煤粉燃烧系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112833415A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号201911164705.6(22)申请日2019.11.25(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人朱建国吕清刚满承波刘敬樟欧阳子区李诗媛(74)专利代理机构北京金诚同达律师事务所11651代理人汤雄军(51)Int.Cl.F23K1/04(2006.01)F23K3/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称煤粉预热装置及具有其的煤粉燃烧系统(57)摘要本发明涉及一种煤粉预热装置，包括：流态化反应单元，具有反应单元出口以及返料口；旋风分离器，旋风分离器的入口与反应单元出口相接，旋风分离器包括在上部的筒体部以及在下部的锥部，旋风分离器还具有位于筒体部上侧的作为旋风分离器的气体出口的中心筒；返料管，返料管直接连接在锥部的底端与返料口之间，其中：锥部的底端与返料口之间的连线与竖直方向的夹角α≤45°。本发明还涉及一种煤粉燃烧系统，包括：炉膛；和上述煤粉预热装置，所述煤粉预热装置的旋风分离器的气体出口与所述炉膛相通以向炉膛内供应燃料。CN112833415ACN112833415A权利要求书1/2页1.一种煤粉预热装置，包括：流态化反应单元，具有反应单元出口以及返料口；旋风分离器，旋风分离器的入口与反应单元出口相接，旋风分离器包括在上部的筒体部以及在下部的锥部，旋风分离器还具有位于筒体部上侧的作为旋风分离器的气体出口的中心筒；返料管，返料管直接连接在锥部的底端与返料口之间，其中：锥部的底端与返料口之间的连线与竖直方向的夹角α≤45°。2.根据权利要求1所述的煤粉预热装置，其中：所述返料管为倾斜布置的直管。3.根据权利要求1所述的煤粉预热装置，其中：所述返料管包括彼此相接的竖向管与斜管，竖向管与锥部的底端相接，所述斜管连接竖向管与返料口。4.根据权利要求3所述的煤粉预热装置，其中：所述斜管与竖向方向的夹角≤60°。5.根据权利要求1所述的煤粉预热装置，其中：锥部的底端与返料口之间的高度h满足条件：h≥(ΔP1+ΔP2)/ρg，其中：ΔP1：返料口到反应单元出口的压差，单位为Pa；ΔP2：反应单元出口到旋风分离器的气体出口的压差，单位为Pa；ρ:气体的密度，单位为kg/m3；g:重力加速度，单位为9.8m/s2。6.根据权利要求1所述的煤粉预热装置，其中：所述旋风分离器包括同时与流态化反应单元相接的多个所述旋风分离器。7.根据权利要求1-6中任一项所述的煤粉预热装置，其中：所述返料管在与返料口相接的端口或者所述返料口设置有遮挡部，所述遮挡部覆盖所述返料管的所述端口的一部分或所述返料口的一部分，所述遮挡部适于减小流通面积。8.根据权利要求7所述的煤粉预热装置，其中：所述遮挡部为挡板或格栅。9.根据权利要求8所述的煤粉预热装置，其中：所述遮挡部为挡板，所述挡板覆盖或遮挡所述返料管的端口的上部。10.根据权利要求7所述的煤粉预热装置，其中：所述遮挡部覆盖所述返料管的所述端口的截面积的1/3～2/3或所述返料口的截面积的1/3～2/3。11.根据权利要求7所述的煤粉预热装置，其中：所述煤粉预热装置还包括驱动部与密封部，所述驱动部用于驱动所述遮挡部以调整所述端口的流通面积，所述密封部用于为遮挡部的移动提供密封。12.一种煤粉燃烧系统，包括：炉膛；和2CN112833415A权利要求书2/2页根据权利要求1-11中任一项所述的煤粉预热装置，所述煤粉预热装置的旋风分离器的气体出口与所述炉膛相通以向炉膛内供应燃料。3CN112833415A说明书1/5页煤粉预热装置及具有其的煤粉燃烧系统技术领域[0001]本发明的实施例涉及煤粉预热燃烧领域，尤其涉及煤粉预热装置以及一种具有其的煤粉燃烧系统。背景技术[0002]目前的煤粉工业锅炉普遍存在的问题是，煤种适应性差，燃用煤粉的挥发分含量一般高于25％，煤粉燃烧的NOx排放水平高。预热燃烧是实现煤粉高效清洁燃烧的重要方法，预热燃烧可拓宽煤种适应性，且可大幅度降低煤粉燃烧的NOx排放水平。[0003]现有技术中提出的煤粉预热装置存在体积较大的问题，也增加了煤粉预热装置的制造成本。发明内容[0004]为缓解或解决上述问题中的至少一个方面或者至少一点，提出本发明。[0005]根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种煤粉预热装置，包括：[0006]流态化反应单元，具有反应单元出口以及返料口；[0007]旋风分离器，旋风分离器的入口与反应单元出口相接，旋风分离器包括在上部的筒体部以及在下部的锥部，旋风分离器还具有位于筒体部上侧的作为旋风分离器的气体出口的中心筒；[0008]返料管，返料管