一次风煤粉半气化稳燃装置和煤粉半气化方法
本发明提供了一种一次风煤粉半气化稳燃装置，属于燃烧技术领域。所述装置，包括第一管体，第二管体，以及蓄热体；第一管体套设于第二管体外侧。第一管体包括管径逐渐增大的变径结构，变径结构后为管径保持不变的外筒，所述第二管体包括煤粉引燃锥体，其后连接旋流结构。锥体的锥面上，有一级煤粉浓缩环口，其开口朝向锥体中轴；管径大于一级煤粉浓缩环口的位置，有二级煤粉浓缩环口，其开口方向平行于锥体中轴。蓄热体位于第二管体内侧。本发明能够使一次风进入炉膛进行二次燃烧，尽快燃烧燃尽，提前了锅炉中燃烧的反应时机，并使燃烧的物理空间更加集中，可实现燃煤锅炉超低负荷稳定运行，实现燃煤锅炉超低负荷运行时低NOx排放要求。
发明专利
CN202310747607.5
2023-06-21
CN116951446A
2023-10-27
F23K3/02(2006.01)
山东祥桓环境科技有限公司%山东大学
朱振坤;马春元;曹荣莉;孙鹏;张广海;朱子霖;宋德升;张鑫;潘峰;李伟明;王涛;周滨选
250001 山东省济南市市中区经五路256号青年大厦6层616室;
济南圣达知识产权代理有限公司
王志坤
1.一种一次风煤粉半气化稳燃装置，其特征在于，包括： 第一管体，第二管体，以及蓄热体；所述第一管体套设于第二管体外侧，第一管体与第二管体之间内形成一次风通道； 所述第一管体包括管径逐渐增大的变径结构，变径结构后为管径保持不变的外筒，外筒后为管径逐渐减小的变径出口； 所述第二管体包括管径逐渐增大的煤粉引燃锥体，煤粉引燃锥体位于变径结构内侧，煤粉引燃锥体后方连接旋流结构； 所述煤粉引燃锥体的锥面上，有一级煤粉浓缩环口，开口朝向煤粉引燃锥体的中轴； 管径大于一级煤粉浓缩环口的锥面位置，有二级煤粉浓缩环口，开口方向平行于煤粉引燃锥体的中轴； 所述蓄热体为以煤粉引燃锥体的中轴为回转轴的回转体，位于第二管体内侧。 2.如权利要求1所述的一次风煤粉半气化稳燃装置，其特征在于，所述第一管体前端为通入一次风的弯管，弯管中有均流板；弯管后为变径结构。 3.如权利要求1所述的一次风煤粉半气化稳燃装置，其特征在于，所述第二管体前端为点火通道，点火通道前方连接点火器，点火通道后连接煤粉引燃锥体。 4.如权利要求1所述的一次风煤粉半气化稳燃装置，其特征在于， 蓄热体前部为直径逐渐增大的锥体，中部为直径不变的柱体，后部为直径逐渐减小的锥体； 蓄热体为陶瓷材质或耐热金属材质； 蓄热体后部延伸至第二管体以外、第一管体范围以内； 蓄热体由耐热的支撑杆与外侧的旋流结构和/或外筒的筒壁连接固定。 5.如权利要求1所述的一次风煤粉半气化稳燃装置，其特征在于， 所述旋流结构包括多级旋流结构，多级旋流结构在外筒范围前后分布，且后方的旋流结构的直径大于前方的旋流结构。 6.如权利要求1所述的一次风煤粉半气化稳燃装置，其特征在于， 收缩的蓄热体后部锥体与变径出口之间形成的气体通道的截面积、蓄热体中部柱体与外筒之间形成的气体通道的截面积相同，使气流通道的面积前后一致。 7.一种基于权利要求1-6任一所述的一次风煤粉半气化稳燃装置的一次风煤粉半气化方法，其特征在于， 第一管体与第二管体之间流动的一次风的一部分，沿一级煤粉浓缩环口进入第二管体内侧，在蓄热体前部的锥体前方被点燃，形成点燃的一次风； 第一管体与第二管体之间流动的一次风的一部分，沿二级煤粉浓缩环口进入第二管体内侧，在蓄热体前部的锥体外侧形成涡流，为涡流一次风； 第一管体与第二管体之间的一次风的剩余部分通过旋流结构在蓄热体外侧形成旋流，为旋流一次风； 点燃的一次风、涡流一次风、旋流一次风互相接触，进行半气化预燃，获得含有强还原性气体的半气化一次风。 8.如权利要求7所述的一次风煤粉半气化方法，其特征在于，蓄热体维持高温，蓄热体周围的煤粉发生半气化过程。 9.如权利要求7所述的一次风煤粉半气化方法，其特征在于，蓄热体外的一次风呈旋流状态，火焰传播均匀。 10.一种包括如权利要求1-6任一所述的一次风煤粉半气化稳燃装置的锅炉，其特征在于，所述一次风煤粉半气化稳燃装置位于从一次风主路分出的一次风旁路上，后方再次并入一次风主路，连通锅炉的一次风进口。