一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置及方法.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CN107559817A(43)申请公布日2018.01.09(21)申请号201710860405.6(22)申请日2017.09.21(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人陈智超严蓉刘涛曾令艳李争起(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林(51)Int.Cl.F23D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置及方法(57)摘要一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置及方法，它涉及工业煤粉锅炉技术领域。本发明为解决现有工业煤粉锅炉NOx排放量高、结渣严重以及燃尽差的问题。燃烧装置包括一次风管、直流二次风管、旋流内二次风管、旋流外二次风管、再循环烟气管道和炉膛，一次风管、直流二次风管、旋流内二次风管和旋流外二次风管由内至外依次设置，一次风管的入口端与煤粉管道的出口端连接，再循环烟气管道的出口端分别与直流二次风管、旋流内二次风管和旋流外二次风管的入口端连接，旋流内二次风管内设有内轴向旋流叶片，旋流外二次风管内设有外轴向旋流叶片。燃烧方法包括烟气混合；流速控制；调节烟气比例；点燃。本发明用于工业煤粉锅炉。CN107559817ACN107559817A权利要求书1/2页1.一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置包括一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)、旋流外二次风管(4)、再循环烟气管道(13)和炉膛(16)，一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)由内至外依次设置，一次风管(1)的入口端与煤粉管道(18)的出口端连接，再循环烟气管道(13)的出口端分别与直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的入口端连接，一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的出口端分别与燃烧器喷口连接，燃烧器喷口设置在炉膛(16)内，燃烧器喷口与炉膛内壁(15)平齐，旋流内二次风管(3)内设有内轴向旋流叶片(6)，旋流外二次风管(4)内设有外轴向旋流叶片(5)。2.根据权利要求1所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述一次风管(1)、直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)同轴设置。3.根据权利要求1或2所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述再循环烟气管道(13)的出口端与直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的入口端之间分别通过再循环烟气支管道(17)连接，再循环烟气支管道(17)上设有再循环烟气管道阀门(12)。4.根据权利要求3所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述再循环烟气管道(13)的入口端设有引风机(14)。5.根据权利要求1、2或4所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)的入口端设有二次风空气管道阀门(11)。6.根据权利要求5所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧装置还包括给粉机(7)、风粉混合器(8)、罗茨风机(9)和煤粉仓(10)，罗茨风机(9)设置在煤粉管道(18)的入口端，风粉混合器(8)设置在煤粉管道(18)的中部，煤粉仓(10)设置在煤粉管道(18)的上方，煤粉仓(10)的下端设有给粉机(7)，给粉机(7)的出口端与风粉混合器(8)连接。7.一种采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一：烟气混合：再循环烟气管道(13)将引风机(14)引入的锅炉尾部烟气分别送入直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)中，引入的再循环烟气与空气在直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)中分别各自混合，使再循环烟气体积占烟气总体积的20％～30％，给粉机(7)给入的煤粉与罗茨风机(9)给入的空气在风粉混合器(8)内混合，形成高浓度煤粉气流，并送入一次风管(1)内；步骤二：流速控制：高浓度煤粉气流由一次风管(1)自燃烧器中心送入炉膛(16)，一次风管(1)内气体的流速为15～18m/s，均匀混合后的气体由直流二次风管(2)、旋流内二次风管(3)和旋流外二次风管(4)输送进入炉膛(16)，直流二次风管(2)内的气体气流以15～18m/s的速度送入炉膛(16)，旋流内二次风管(3)内的气体气流以19～21m/s的速度，在内轴向旋流叶片(6)的作用下形成旋转射流后