阅读说明：本技术 一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置 (Ultra-low NOx combustion device suitable for small pulverized coal boiler ) 是由 张忠孝 陈宝明 毕德贵 于娟 于 2019-12-19 设计创作，主要内容包括：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。(The invention relates to an ultra-low NOx combustion device suitable for a small pulverized coal boiler, which mainly comprises an air powder nozzle, a hot air nozzle and a high-position separation air nozzle, wherein the outer shell of the air powder nozzle, the hot air nozzle and the high-position separation air nozzle are all made of high-temperature-resistant and abrasion-resistant metal materials. The high-position separation air nozzle is fixedly arranged on the upper furnace wall and is connected with the high-pressure fan, and high-speed jet flow hot combustion-supporting air is dispersedly sprayed to the up-down and left-right swinging of the burnout area, so that the generation of local high-temperature points can be avoided, the generation of NOx is inhibited, the combustion efficiency of the boiler is ensured, and a basic guarantee is provided for the low-nitrogen emission reconstruction of a small pulverized coal boiler to reach the standard.)

一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧器件技术领域，特别是一种适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置。

背景技术

随着设计和制造水平的逐步提高及燃烧技术的发展，锅炉的燃烧工艺得到不断优化，常规燃煤锅炉排放废气中的氮氧化物含量基本上能达到环保标准要求，但是对于目前占有一定市场容量、诸如中温中压75t/h以下小型燃煤锅炉，由于炉型特殊、炉膛空间受限，传统的低氮燃烧器在其上能产生的降低NOx排放能力有限，致使很难达标，现已成为困扰这些企业、亟待解决的一大难题。故有必要研发一种特别适用于诸如中温中压75t/h以下小型煤粉锅炉低氮改造中用的超低NOx排放装置，以避免现有资源的浪费，也为这类小型煤粉锅炉的低氮达标排放提供技术支持。

发明内容

本发明的目的是要克服现有常规低氮燃烧装置不适用于小型煤粉锅炉的不足，提供一种结构比较科学合理且工作稳定可靠、适于小型煤粉锅炉低氮排放达标用的超低NOx燃烧装置。

本发明适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，主体包括风粉喷口和热风喷口，特征在于还包括高位分离风喷口、制粉系统、锅炉风机、烟气内循环通道和高压风机，其中：

所述的风粉喷口、热风喷口和高位分离风喷口的外壳均由耐高温、防磨的金属材料制成；

所述的风粉喷口、热风喷口各设置有数个，互相依次、间隔固设在炉膛较下部炉壁上；

所述的高位分离风喷口至少设置有两个，固设在与最上一个热风喷口有一定间距的较上部炉壁上；

所述的风粉喷口尾端与制粉系统管道相连，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；

所述的热风喷口尾端分别与锅炉风机和烟气内循环通道管道相连，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尾端通过管道与高压风机相连，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。

此外，所述的风粉喷口的上下摆动范围为15°；所述的热风喷口的左右摆动范围为10°，风速大于35m/s；所述的高位分离风喷口的上下摆动范围为30°、左右摆动范围为10°，喷出助燃热风的风率为30-40％，风速为80m/s以上。

工作时，来自锅炉风机的热风充任助燃空气与来自烟气内循环通道送出的内循环烟气混合后经热风喷口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；风粉喷口和热风喷口的间隔交替设置，使在风粉喷口四周存在风速大于35m/s的侧边风，由此在风粉喷口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；与高压风机相连、可以上下、左右摆动的所述高位分离风喷口、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。

基于上述构思的本发明适于小型煤粉锅炉上用的超低NOx燃烧装置，由于通过高位分离风及燃尽风率的合理结构设计，既为煤粉在主燃烧区创造了还原性燃烧氛围，还使主燃烧区的热风喷口提供掺入有锅炉尾部循环烟气的助燃风，有效降低了主燃烧区的氧含量，从而大大降低煤粉燃烧过程中NOx的产生量；风粉喷口四周的高速侧边风设计，可避免喷口在强还原性气氛下的结渣现象，确保了锅炉的安全运行；风速大于80m/s的热助燃风经高位分离风喷口后以高速射流扩散的方式喷入炉膛上部，既优化了燃尽区的流场，使烟气中未燃尽煤粉与热助燃风充分混合和燃烧，弥补了煤粉在炉内停留时间短的不足，确保了锅炉的燃烧效率，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成功应用，实现了NOx的超低排放达标。本发明的燃烧装置结构简单且科学合理，工作可靠且实施方便，用于现有小型燃煤锅炉低氮排放的达标改造中成效显著，填补了行业空白，解决了长期以来困扰小型燃煤锅炉使用企业环保达标的一大难题，因而有很强的实用性和可贵的市场应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例的总体结构示意图；

图2是图1的A向视图。

图中：

1.风粉喷口 2.热风喷口 3.高位分离风喷口 4.制粉系统

5.锅炉风机 6.烟气内循环通道 7.高压风机 8.较下部炉壁

9.较上部炉壁

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。

在图1和图2中，本发明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，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。

此外，所述的风粉喷口1的上下摆动范围为15°；所述的热风喷口2的左右摆动范围为10°，风速大于35m/s；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°，喷出助燃热风的风率为30-40％，风速为80m/s以上。

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。