一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置.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CN110873327A(43)申请公布日2020.03.10(21)申请号201911315268.3(22)申请日2019.12.19(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人张忠孝陈宝明毕德贵于娟(74)专利代理机构上海京沪专利代理事务所(普通合伙)31235代理人沈美英(51)Int.Cl.F23C9/06(2006.01)F23C7/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置(57)摘要本发明涉及一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，主要包括外壳均由耐高温防磨金属材料制成的风粉喷口、热风喷口和高位分离风喷口。风粉喷口和热风喷口交替间隔固设在较下部炉壁上，风粉喷口与制粉系统相连、向炉膛内上下摆动喷射主燃风粉，热风喷口与锅炉风机和烟气内循环通道相连、向炉膛内左右向摆动喷射较低氧含量混合气，在风粉喷射区内创造利于降低NOx生成量和还原已生成NOx的低氧燃烧氛围，高位分离风喷口固设在较上部炉壁上，与高压风机相连，向燃尽区上下左右摆动扩散喷射高速射流热助燃风，可避免局部高温点的产生，在抑制NOx的生成的同时，又确保了锅炉燃烧效率，为小型煤粉锅炉低氮排放达标改造提供了基础保障。CN110873327ACN110873327A权利要求书1/2页1.一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，主体包括风粉喷口(1)和热风喷口(2)，其特征在于还包括高位分离风喷口(3)、制粉系统(4)、锅炉风机(5)、烟气内循环通道(6)和高压风机(7)，其中：所述的风粉喷口(1)、热风喷口(2)和高位分离风喷口(3)的外壳均由耐高温、防磨的金属材料制成；所述的风粉喷口(1)、热风喷口(2)各设置有数个，互相依次、间隔固设在炉膛较下部炉壁(8)上；所述的高位分离风喷口(3)至少设置有两个，固设在与最上一个热风喷口(2)有一定间距的较上部炉壁(9)上；所述的风粉喷口(1)尾端与制粉系统(4)管道相连，喷口为上下摆动式，具有向炉膛内上下发散喷射供给风粉的功能；所述的热风喷口(2)尾端分别与锅炉风机(5)和烟气内循环通道(6)管道相连，喷口为左右摆动式，具有向炉膛内左右向发散喷射供给热助燃风与炉膛尾端返回烟气的混合热气功能；所述的高位分离风喷口(3)尾端通过管道与高压风机(7)相连，喷口为上下、左右摆动式，具有向炉膛上部燃尽区全方位扩散喷射供给高速射流热助燃风的功能；工作时，来自锅炉风机(5)的热风充任助燃空气与来自烟气内循环通道(6)送出的内循环烟气混合后经热风喷口(2)向主燃烧区喷射出内部含氧量相对较少的混合热气，为从风粉喷口(1)喷射入炉的风粉在喷射区内创造氧浓度＜1％的低氧燃烧氛围，有利于降低NOx的生成量和还原烟气中已生成的NOx；风粉喷口(1)和热风喷口(2)的间隔交替设置，使在风粉喷口(1)四周存在风速大于35m/s的侧边风，由此在风粉喷口(1)周围形成保护气流层，避免燃烧过程中喷口结渣现象的发生，从而确保气流畅通和内部燃烧的稳定性；与高压风机(7)相连、可以上下、左右摆动的所述高位分离风喷口(3)、以高速射流的形式向炉膛上部燃尽区全方位扩散喷入助燃热风，可优化燃尽区的流场，使烟气中未燃尽的煤粉燃料与助燃热风充分混合燃烧，既弥补了中温中压类小型燃煤锅炉所存在的煤粉在炉内停留时间短、影响燃烧效率的不足，又避免了在该区域内燃烧时局部高温点的产生、从而抑制NOx的生成量，在满足小型燃煤锅炉低氮排放达标使用要求的同时，又实现了深度空气分级燃烧技术在小型燃煤锅炉上的具体应用。2.根据权利要求1所述的适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，其特征在于所述的风粉喷口(1)的上下摆动范围为15°。3.根据权利要求1所述的适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，其特征在于所述的热风喷口(2)的左右摆动范围为10°。4.根据权利要求1所述的适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，其特征在于所述的热风喷口(2)的喷口风速大于35m/s。5.根据权利要求1所述的适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，其特征在于所述的高位分离风喷口(3)的上下摆动范围为30°、左右摆动范围为10°。6.根据权利要求1所述的适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，其特征在于所述的高位分离风喷口(3)喷出助燃热风的风率为30-40％。7.根据权利要求1所述的适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，其特征在于所述2CN110873327A权利要求书2/2页的高位分离风喷口(3)喷出助燃热风的风速为80m/s以上。3CN110873327A说明书1/3页一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NO