煤粉火焰预热燃烧装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102563635A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102563635A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201210006097.8(22)申请日2012.01.10(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人刘长春惠世恩梁凌赵帅王宇峰孙鹏高振强曾俊(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.F23D1/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称煤粉火焰预热燃烧装置(57)摘要一种煤粉火焰预热燃烧装置，由预热前一次风管、预热燃烧器、煤粉预热室、预热后一次风管、煤粉燃烧器等主要部件构成，其中煤粉预热室为本发明的关键装置。该装置采用明火加热煤粉的方式，实现了煤粉在还原气氛下的高温预热。煤粉预热室采用四角切圆方式布置的高速燃烧器加热，形成旋转流场，快速加热进入煤粉预热室的一次风及其携带的煤粉。煤粉被加热后释放出大量挥发分，由于煤粉预热室大部分空间为还原气氛，使预热析出的含氮挥发分还原为N2，有效降低NOx的排放。煤粉预热室反应后的混合气体，经预热后一次风管进入煤粉燃烧器，在煤粉燃烧器的合理组织下，进入炉膛参与燃烧。该装置具有燃烧稳定性好，NOx排放低等特点。CN102563ACN102563635A权利要求书1/1页1.一种煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：包括下端连接有预热前一次风管(1)、上端连接有预热后一次风管(5)的煤粉预热室(4)，在预热前一次风管(1)上安装有与其相连通的给粉机(2)，预热后一次风管(5)的出口经煤粉燃烧器(6)与炉膛(8)相连通，所述的煤粉燃烧器(6)还与煤粉燃烧器二次风管(7)相连通，所述的煤粉预热室(4)的预热室进口段(9)的四周设置有与预热燃烧器(3)相连通的预热燃烧器连接管(10)，预热燃烧器(3)上还连接有预热燃烧器燃料进口(14)和预热燃烧器助燃风进口(15)。2.根据权利要求1所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的煤粉预热室(4)竖直布置，预热前一次风管(1)由底部通入煤粉预热室(4)内，且预热前一次风管(1)与煤粉预热室(4)采用法兰连接，预热后一次风管(5)由煤粉预热室(4)的顶部流出，预热后一次风管(5)与煤粉预热室(4)的顶部采用法兰连接，且在预热后一次风管(5)的外侧包扎有外绝热材料。3.根据权利要求1所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的煤粉预热室(4)为采用分段结构，包括预热室进口段(9)、一组以上相同结构的预热室中间段和预热室尾段(13)构成，各段之间采用法兰连接，预热室进口段(9)的底板为可拆装的法兰结构，预热室尾段(13)为锥形结构，出口方向截面不断缩小。4.根据权利要求3所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的预热室中间段的四周设置有与预热燃烧器(3)相连通的预热燃烧器连接管(10)。5.根据权利要求1或4所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的预热燃烧器(3)采用四角切圆方式布置于煤粉预热室(4)的四周，其切向夹角a的取值范围为25～45°。6.根据权利要求1或4所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的预热燃烧器(3)为高速燃烧器，以燃气或轻油为燃料。7.根据权利要求1所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的预热燃烧器连接管(10)为耐热金属管。8.根据权利要求1所述的煤粉火焰预热燃烧装置，其特征在于：所述的煤粉预热室(4)采用多层内绝热结构，自内向外依次为重质耐火材料层(17)、轻质耐火材料层(18)、绝热纤维材料层(19)和支撑钢板层(20)。2CN102563635A说明书1/4页煤粉火焰预热燃烧装置技术领域[0001]本发明属于热能与动力工程技术领域的燃烧装置，具体涉及一种煤粉预热燃烧装置。背景技术[0002]我国是以煤炭为主要能源的国家，煤粉燃烧装置是火电生产的主要设备。提高煤粉燃烧的稳定性，同时降低NOx的排放，是煤粉燃烧装置研究的重点。因而浓淡燃烧、空气分级、燃料分级等新技术被开发出来和广泛应用于煤粉燃烧装置中。[0003]煤的主要可燃成分可分为挥发分和固定碳，挥发分是煤在受热分解析出的挥发性物质。煤粉燃烧主要产生的是燃料型NOx，一般来说这部分燃料型NOx主要来源于挥发分中的氮。采用高温预热煤粉，可使大量含氮化物的挥发份析出，若能创造还原气氛，氮氧化物可被还原成N2，会显著降低NOx的生成。此外，煤粉被高温预热后，着火稳定性也会得到显著提高。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种能够提高煤粉燃烧稳定性、降低NOx排放的煤粉预热燃烧装置。[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括