專利名稱：一種煤粉燃燒器及煤粉鍋爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤粉燃燒技術，特別涉及一種煤粉燃燒器，還涉及到包括該 煤粉燃燒器的煤粉鍋爐。
背景技術：
在當前環(huán)境保護問題日益嚴峻的形勢下，如何減少煤粉鍋爐運行過程中氮氧化物 (NOx)的排放量是要解決的重要課題之一。煤粉鍋爐運轉過程中排放的NOx，一般是指NO和NO2 ；其中絕大部分是N0，在火焰 帶的下游或排放后，一部分的NO會轉化為N02。煤粉燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)可 分為熱力型、快速型和燃料型；其中，燃料型NOx指煤粉中的氮在燃燒過程中經(jīng)過一系列的 氧化-還原反應而生成的NOx，它是煤粉燃燒過程中NOx的主要來源，約占總的NOx排放量 的80% 90%。因此，減少NOx的排放量的關鍵是減少燃料型NOx的排放量；而減少燃料 型NOx排放量的主要方式是使煤粉在低氧濃度區(qū)域燃燒，使煤粉中的氮形成隊，以減少NOx 排放量。為此，現(xiàn)有技術中已經(jīng)公開了一些技術方案。如日本三菱公司(MHI)的PM(pollution minimum)濃淡直流燃燒器。該PM濃淡 直流燃燒器利用彎頭的導流作用形成煤粉濃縮裝置，將煤粉氣流分為濃相煤粉氣流和淡相 煤粉氣流兩股，并使?jié)庀嗝悍蹥饬髟诟蝗剂系沫h(huán)境中燃燒，形成揮發(fā)分燃燒區(qū)，使煤粉進行 還原性反應，以控制NOx的生成量。PM濃淡直流燃燒器出口設有鈍體，以在該燃燒器的出口 附近形成高溫煙氣的回流；該結構的作用在于一是通過高溫煙氣使煤粉氣流提前著火， 二是延遲一次風(風粉混合物)與二次風的混合，延長煤粉在揮發(fā)分燃燒區(qū)的停留時間，即 延長還原反應時間，使更多的燃料型NOx被還原成隊；這樣就在該燃燒器的出口附近形成 局部空氣分級燃燒，以抑制NOx的生成。另一種為國內哈爾濱工業(yè)大學的水平濃淡直流燃燒器。該水平濃淡直流燃燒器是 利用在燃燒器內部設置的葉柵分離結構(百葉窗形結構)形成的煤粉濃縮裝置，在燃燒器 出口的水平方向將煤粉氣流分為濃相煤粉氣流和淡相煤粉氣流兩股，使?jié)庀嗝悍蹥饬鬟M行 富燃料燃燒，進行還原性反應，以控制NOx的生成。一次風(風粉混合物)氣流的濃相煤粉 氣流在迎火面，煤粉提前著火，淡相煤粉氣流位于背火面，延遲一次風(風粉混合物)與二 次風的混合，使燃燒產(chǎn)物在富燃料的揮發(fā)分燃燒區(qū)內停留時間延長，即延長還原反應時間， 使更多的燃料型NOx被還原成N2,以抑制NOx的生成。上述降低NOx排放的技術方案中，煤粉都是在燃燒器的出口附近，以外燃燒的方 式下進行燃燒；這種方式由于無法保持燃燒過程中的富燃料環(huán)境，再加上二次風對一次風 的影響，限制了空氣分級燃燒降低NOx排放的作用。

實用新型內容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的第一個目的在于，提供一種煤粉燃燒器，以更 有效地減少煤粉鍋爐NOx的排放量。[0008]本實用新型的第二個目的在于提供一種包括上述煤粉燃燒器的煤粉鍋爐。為了實現(xiàn)上述第一個目的，本實用新型提供的煤粉燃燒器包括前后相連的煤粉濃 縮段和主體段，所述煤粉濃縮段具有煤粉濃縮裝置，所述煤粉濃縮段內形成濃相煤粉通流 部和淡相煤粉通流部；煤粉燃燒器還包括點火熱源；所述主體段內中具有沿煤粉流動方向 延伸的隔板，所述隔板將所述主體段內的空間至少分成濃相煤粉通道和淡相煤粉通道；所 述濃相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部的后端分別與所述濃相煤粉通道的前端與淡 相煤粉通道的前端相對應；所述點火熱源位于濃相煤粉通流部或濃相煤粉通道中。可選的，所述煤粉燃燒器還包括快速引燃裝置，所述快速引燃裝置包括前端通流 截面等于后端通流截面的直筒或前端通流截面大于后端通流截面的錐筒；所述點火熱源位 于所述錐筒或直筒中?？蛇x的，所述煤粉燃燒器還包括漸縮段和沿煤粉流動方向延伸的漸縮隔板，所述 漸縮隔板將所述漸縮段內的空間分成漸縮濃相煤粉通道和漸縮淡相煤粉通道，所述漸縮濃 相煤粉通道的前端的通流截面大于其后端的通流截面；所述漸縮濃相煤粉通道的前端和漸 縮淡相煤粉通道的前端分別與所述濃相煤粉通道的后端與淡相煤粉通道的后端相通。可選的，所述煤粉燃燒器還包括穩(wěn)定段和沿煤粉流動方向延伸的穩(wěn)定段隔板，所 述穩(wěn)定段隔板將所述穩(wěn)定段內的空間分成穩(wěn)定段濃相煤粉通道和穩(wěn)定段淡相煤粉通道，所 述穩(wěn)定段濃相煤粉通道的前端的通流截面等于其后端的通流截面；所述穩(wěn)定段濃相煤粉通 道的前端和穩(wěn)定段淡相煤粉通道的前端分別與所述漸縮濃相煤粉通道的后端與漸縮淡相 煤粉通道的后端相通?？蛇x的，所述煤粉濃縮裝置包括彎頭、外筒和位于外筒內的內筒，所述外筒的前端 和后端分別與所述彎頭后端和主體段的前端相接；所述內筒包括前端的通流截面小于后端 的通流截面的錐筒段；所述錐筒段后端與濃相煤粉通道的前端相連，前端與所述彎頭后端 偏向外弧的部分相通。可選的，所述煤粉濃縮裝置還包括前端的通流截面大于后端的通流截面的縮孔 段；所述縮孔段的后端與所述內筒的前端相接，所述縮孔段的前端與所述彎頭的后端的偏 向外弧的部分相對?？蛇x的，所述內筒還包括串連彎管，所述串連彎管包括兩個相連的、折彎方向相反 的彎管；所述串連彎管的前端與所述彎頭的后端的偏向外弧的部分相對，后端與所述錐筒 段的前端相接。可選的，所述串連彎管內布置有導流板；在煤粉氣流的流動方向，導流板的走向與 串連彎管的中心線平行?？蛇x的，所述濃相煤粉通道內還設置有擾流件；在煤粉氣流流動方向上，所述擾流 件的通流截面是可變的?？蛇x的，所述濃相煤粉通道的內壁面還設置有由陶瓷材料制成的耐火內襯?？蛇x的，在所述濃相煤粉通道的內壁面上設置有氣孔，所述氣孔與預定的氣源相 連。可選的，所述隔板形成筒狀結構；所述隔板內腔形成濃相煤粉通道，所述隔板外壁 面與主體段內壁面之間形成淡相煤粉通道。為了實現(xiàn)上述第二個目的，本實用新型提供的煤粉鍋爐包括爐膛和上述任一種煤粉燃燒器，所述煤粉燃燒器安裝在爐膛上。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的煤粉燃燒器包括煤粉濃縮段和主體段，所述 煤粉濃縮段內設置有煤粉濃縮裝置，煤粉濃縮裝置能夠對一次風中的煤粉氣流進行濃淡分 離，使煤粉氣流形成濃相煤粉氣流和淡相煤粉氣流；濃相煤粉氣流和淡相煤粉氣流的通流 部分形成濃相煤粉通流部和淡相煤粉通流部；另外，主體段中的隔板將主體段內空間至少 分成濃相煤粉通道和淡相煤粉通道二個通道，且濃相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部 的后端分別與所述濃相煤粉通道的前端與淡相煤粉通道的前端相對應；在濃相煤粉通流部 或濃相煤粉通道中還設置有點火熱源。這樣，一次風中的煤粉氣流在通過煤粉濃縮段時，形 成濃相煤粉氣流和淡相煤粉氣流后，濃相煤粉氣流通過濃相煤粉通流部進入濃相煤粉通道 中，并通過濃相煤粉通道流出煤粉燃燒器的出口到達鍋爐爐膛中；在濃相煤粉氣流通過點 火熱源所在的位置時，點火熱源將使?jié)庀嗝悍蹥饬鞣€(wěn)定燃燒；由于隔板使?jié)庀嗝悍蹥饬骱?淡相煤粉氣流保持分離，這樣就可以保證濃相煤粉氣流在濃相煤粉通道中形成良好的還原 性氣氛，使煤粉中的氮在燃燒過程中經(jīng)過一系列的反應生成隊。與現(xiàn)有技術提供的技術方 案相比，利用本實用新型提供的煤粉燃燒器時，一次風中大部分煤粉(形成濃相煤粉氣流) 在到達煤粉燃燒器出口之前，就在煤粉燃燒器的濃相煤粉通道的還原性氣氛下進行了較為 充分的反應，使煤粉中更多的氮形成N2 ；同時，由于隔板將濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流強 行隔離，可以避免淡相煤粉氣流對濃相煤粉氣流的還原性氣氛產(chǎn)生不良影響，使?jié)庀嗝悍?氣流在還原性氣氛下的停留時間延長，從而使煤粉中的更多的氮形成的隊；這樣，在利用本 實用新型提供的煤粉燃燒器時，煤粉中更多的氮會形成隊；進而，這樣就可以減小煤粉在鍋 爐中繼續(xù)燃燒所產(chǎn)生的燃料型NOx，進而可以更有效地減少煤粉鍋爐NOx的排放量。在進一步的技術方案中，還包括與點火熱源相對應的快速引燃裝置，快速引燃裝 置包括套在點火熱源外部的直筒或錐筒?？焖僖佳b置可以使點火熱源將附近的煤粉氣流 快速點燃，并保證點火熱源點火的穩(wěn)定性和可靠性。在進一步的技術方案中，在主體段后設置漸縮段和沿煤粉流動方向延伸的漸縮隔 板，形成前端的通流截面大于其后端的通流截面的漸縮濃相煤粉通道；這樣可以提高濃相 煤粉氣流燃燒形成的煤粉火焰的流動速度，提高煤粉火焰的動量，滿足鍋爐爐膛內燃燒組 織的需要。在進一步的技術方案中，漸縮段后端設置穩(wěn)定段和沿煤粉流動方向延伸的穩(wěn)定段 隔板，形成前端的通流截面等于其后端的通流截面的穩(wěn)定段濃相煤粉通道；這樣可以增加 煤粉火焰的剛性，滿足鍋爐爐膛中燃燒組織的需要，提高鍋爐爐膛煤粉燃燒的穩(wěn)定性，防止 燃燒器區(qū)域壁面結渣。在進一步的技術方案中，煤粉濃縮裝置包括彎頭、外筒和位于外筒內的內筒；并使 所述內筒內的空間形成所述濃相煤粉通流部的至少一部分，內筒與外筒之間的空間形成淡 相煤粉通流部的至少一部分。該技術方案可以利用內筒將濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流隔 離，避免濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流提前混合。在進一步的技術方案中，在內筒前端與彎頭的后端之間設置縮孔段；縮孔段可以 對濃相煤粉氣流產(chǎn)生均流作用，使?jié)庀嗝悍蹥饬髦械拿悍鄯植几泳鶆?，為氮氧化物的還 原提供了有利條件。在進一步的技術方案中，在所述濃相煤粉通道內還設置有在煤粉氣流流動方向上，通流截面具有預定變化的擾流件；這樣可以對煤粉火焰形成擾流，使?jié)庀嗝悍弁ǖ纼鹊?溫度場更加均勻；促進煤粉在富集煤粉、低氧和合適的溫度條件下燃燒，使煤粉中更多的氮 元素轉變?yōu)镹2。在進一步的技術方案中，在濃相煤粉通道的內壁面上設置有由陶瓷材料制成的耐 火內襯；一方面，這樣可以提高濃相煤粉通道內壁的耐磨性及防止高溫腐蝕，從而提高了煤 粉燃燒器的使用壽命；另一方面，由于陶瓷材料制成的耐火內襯具有較低的熱傳導性，這樣 可以保持濃相煤粉通道的溫度，為煤粉氣流在低氧條件下的燃燒提供了更優(yōu)的環(huán)境，使煤 粉中的更多氮轉化為N2。在進一步的技術方案中，所述濃相煤粉通道的內壁面上設置有氣孔，所述氣孔與 預定氣源相通。這樣可以使具有預定壓力的空氣導入，導入的空氣不僅可以攪拌濃相煤粉 氣流，使?jié)庀嗝悍弁ǖ纼鹊臏囟葓龈鶆颍€可以冷卻濃相煤粉通道的內壁，吹掃濃相煤粉 通道內壁上的積灰，防止結渣。在提供上述煤粉燃燒器的基礎上，還提供了一種包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐， 由于煤粉燃燒器具有上述技術效果，包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐也具有相對應的技術效果。

圖1是本實用新型實施例一提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例二提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖；圖3是圖2中的快速引燃裝置的放大圖，同時示出快速引燃裝置與點火熱源的位 置關系；圖4是本實用新型實施例三提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖；圖5是本實用新型實施例四提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性， 不應對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。本文件中，方位詞“前”和“后”是以煤 粉氣流的流動方向為參照，煤粉氣流先到達的位置為前，后到達的位置為后。實施例一請參考圖1，該圖是本實用新型實施例一提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖。該 煤粉燃燒器包括雙層筒體200、煤粉濃縮段100和點火裝置300等部分。煤粉濃縮段100 可以將一次風的煤粉氣流進行濃淡分離，形成濃相煤粉氣流和淡相煤粉氣流，雙層筒體200 可以為濃相煤粉氣流的燃燒提供空間，點火裝置300用于將濃相煤粉氣流點燃。雙層筒體200包括主體段220和位于主體段220內的隔板210 ；隔板210沿煤粉 流動方向延伸，將主體段220內分成濃相煤粉通道211和淡相煤粉通道221。本例中，主體 段220和隔板210是截面為圓形的筒狀結構，且二者中心線大致重合，形成雙層筒體結構； 隔板210內腔形成濃相煤粉通道211，隔板210外壁面與主體段220內壁面之間形成淡相煤 粉通道221。煤粉濃縮段100包括彎頭110、外筒120和位于外筒120內的錐筒段130。外筒120的前端和后端分別與彎頭110后端和主體段210的前端相接。本例中，錐筒段130前端 的通流截面小于其后端的通流截面。錐筒段130后端與截面為筒狀結構的隔板220前端相 接，前端與彎頭110后端的偏向外弧的部分相對并相通。彎頭110、外筒120和錐筒段130 形成該煤粉燃燒器的煤粉濃縮裝置；錐筒段130形成煤粉濃縮裝置的內筒。點火裝置300包括點火裝置本體320和點火熱源310。本例中，點火裝置300為等 離子體發(fā)生器，在等離子體發(fā)生器后端形成點火熱源310 ；點火熱源位于錐筒段130中的合 適位置，優(yōu)選位于錐筒段130中心線上。點火裝置300可以是其他的點火機構，只要能夠產(chǎn) 生相應的熱量，將濃相煤粉引燃就可以實現(xiàn)本實用新型的目的。該實施例的工作原理是一次風中的煤粉氣流在通過彎頭110時，彎頭110利用煤 粉氣流中煤粉顆粒的慣性，實現(xiàn)煤粉氣流的濃淡分離，在靠近彎頭110后端形成濃相煤粉 氣流和淡相煤粉氣流，濃相煤粉氣流形成于彎頭110后端的偏向外弧的部分，淡相煤粉氣 流形成于后端的偏向內弧的部分；由于錐筒段130前端與彎頭110后端的偏向外弧的部分 相通，濃相煤粉氣流進入錐筒段130中，淡相煤粉氣流進入外筒120與錐筒段130之間的空 間，使?jié)庀嗝悍蹥饬骱偷嗝悍蹥饬鞅３址蛛x，從而在煤粉濃縮段100內形成濃相煤粉通 流部131和淡相煤粉通流部121。在濃相煤粉氣流通過錐筒段130時，點火熱源310將濃相 煤粉氣流點燃，使?jié)庀嗝悍蹥饬鏖_始燃燒，進入由隔板210形成的濃相煤粉通道211中，并 繼續(xù)燃燒；經(jīng)過濃相煤粉通道燃燒后，再流出煤粉燃燒器進入鍋爐的爐膛中；同時，淡相煤 粉氣流通過淡相煤粉通道221也流出煤粉燃燒器進入鍋爐爐膛內燃燒。根據(jù)對其工作原理的描述可以確定，點火熱源310不限于位于錐筒段130中，也可 以根據(jù)實際需要使點火熱源310位于濃相煤粉通道211中，優(yōu)選放置在濃相煤粉通道211 中靠近前端的位置。當然，可以根據(jù)煤粉特性選擇點火熱源310的點火強度，以保證點火 的可靠性；優(yōu)選的技術方案中，可以使點火裝置300持續(xù)工作，以持續(xù)性地點燃濃相煤粉氣 流。上述煤粉燃燒器減少煤粉鍋爐的NOx排放量的原理是一次風中的氧量遠遠不能 滿足其中的煤粉完全燃燒的需要，煤粉氣流經(jīng)過彎頭110的濃淡分離之后，濃相煤粉氣流 的氧量進一步降低；在濃相煤粉氣流被點火熱源310點燃之后，進入濃相煤粉通道211中燃 燒能夠產(chǎn)生強烈的還原性氣氛。根據(jù)燃料型NOx的形成機理，燃料型NOx是煤粉中的氮苯 (C5H5N)和氮茂(C4H5N)析出為氣相后形成的，在氣相中氮苯和氮茂轉化為N、HCN和朋3，同 時也轉化為NOx。在煤粉燃燒過程中生成的揮發(fā)分、HCNJHi與自由基0、0Η、Α等進行氧化 反應，焦炭氮N的氧化反應生成燃料型NOx (主要是NO)；在燃燒的同時，生成的NO又與揮 發(fā)分、!《^力印等還原介質發(fā)生還原反應生成N2。實驗證明，燃燒環(huán)境中，氧的含量對燃料型 NOx最終形成量之間存在密切關系，氧的含量越低，煤粉中的氮轉化為隊的量越多，使進入 爐膛中的煤粉中的氮含量越少，最終減小燃料型NOx的形成量。濃相煤粉通道211由于與淡 相煤粉通道221保持隔離，從而能夠使燃燒的煤粉在低氧條件下的停留時間延長；而且，隨 著空氣量的減少，含氧量降低，還原性氣氛程度不斷增加，煤粉中的氮轉化為N2的量越多； 這就為減少煤粉整個燃燒過程的燃料型NOx排放提供了前提，從而能夠有效地減少煤粉鍋 爐NOx的排放量。與現(xiàn)有技術相比，本實施例中，濃相煤粉氣流在濃相煤粉通道211內燃燒，可以避 免二次風對濃相煤粉氣流的不良影響，延長燃燒狀態(tài)的濃相煤粉氣流在低氧條件下的停留
8時間，使煤粉中的更多的氮形成的N2,從而為更有效地減少煤粉鍋爐NOx的排放量提供條 件。實施例二請參考圖2，該圖是本實用新型實施例二提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖。與 實施例一不同，本實施例提供煤粉燃燒器還包括雙層漸縮體400和雙層穩(wěn)定體500。雙層漸縮體400包括漸縮段420和沿煤粉流動方向延伸的漸縮隔板410，本例中， 漸縮段420和漸縮隔板410均為圓形截面的筒狀結構，且二者中心線大致重合，形成雙層結 構。漸縮隔板410將漸縮段420內的空間分成漸縮濃相煤粉通道411和環(huán)狀的漸縮淡相煤 粉通道421 ；其中，漸縮濃相煤粉通道411前端的通流截面大于其后端的通流截面，漸縮淡 相煤粉通道421前端的通流截面也大于其后端的通流截面。漸縮段420前端與主體段220 后端相接，漸縮隔板410前端與隔板210后端相接，使?jié)u縮濃相煤粉通道411前端和漸縮淡 相煤粉通道421的前端分別與濃相煤粉通道211的后端與淡相煤粉通道221的后端相通。 濃相煤粉氣流燃燒形成煤粉火焰在通過漸縮濃相煤粉通道421時，由于漸縮濃相煤粉通道 421前端的通流截面大于其后端的通流截面，可以使?jié)庀嗝悍廴紵纬擅悍刍鹧娴牧鲃铀?度增加，提高煤粉火焰的動量，以滿足鍋爐爐膛內燃燒組織的需要。雙層穩(wěn)定體500包括穩(wěn)定段520和沿煤粉流動方向延伸的穩(wěn)定段隔板510，本例 中，穩(wěn)定段520和穩(wěn)定段隔板510分別為圓形截面的筒狀結構，且二者中心線大致重合，形 成雙層結構。穩(wěn)定段隔板510將穩(wěn)定段520內的空間分成穩(wěn)定段濃相煤粉通道511和穩(wěn)定 段淡相煤粉通道521，且穩(wěn)定段濃相煤粉通道511前端的通流截面大致等于其后端的通流 截面，穩(wěn)定段淡相煤粉通道521前端的通流截面也大致等于其后端的通流截面。穩(wěn)定段520 前端與漸縮段420后端相接，穩(wěn)定段隔板510前端與漸縮隔板410后端相接，使穩(wěn)定段濃相 煤粉通道511前端和穩(wěn)定段淡相煤粉通道521的前端分別與漸縮濃相煤粉通道411的后端 與漸縮淡相煤粉通道421的后端相通。煤粉火焰在通過穩(wěn)定段濃相煤粉通道511時，由于 穩(wěn)定段濃相煤粉通道511前端的通流截面大致等于其后端的通流截面，可以使形成煤粉火 焰更加均勻，并以平行的方式進入鍋爐爐膛，滿足鍋爐爐膛中燃燒組織的需要，進而提高鍋 爐爐膛煤粉燃燒的穩(wěn)定性。本實施例中，煤粉濃縮段中的煤粉濃縮裝置還包括前端通流截面大于后端的通流 截面的縮孔段140，且縮孔段140后端與作為內筒的錐筒段130的前端相接，前端與彎頭 110后端偏向外弧的部分相對。由于縮孔段140前端通流截面大于后端的通流截面，縮孔段 140可以對濃相煤粉氣流產(chǎn)生均流作用，使?jié)庀嗝悍蹥饬髦械拿悍鄯植几泳鶆?，為氮氧?物的還原提供了有利條件。另外，本實施例還設置有快速引燃裝置600。如圖3，該圖是圖2中的快速引燃裝 置的放大圖，同時示出快速引燃裝置與點火熱源的位置關系。本例中，快速引燃裝置600包 括前端通流截面大于后端通流截面的錐筒610和前端與錐筒610后端相接的直筒620，該直 筒620前端通流截面與后端通流截面大致相等；且錐筒610套在點火熱源310外部。由于 錐筒610的前端通流截面大于后端通流截面，在煤粉氣流通過該錐筒610時，錐筒610可以 將通過點火熱源310附近的煤粉氣流進一步進行濃縮，以使點火熱源310更容易地點燃煤 粉，提高點火的穩(wěn)定性和可靠性；可以理解，錐筒610的母線不限于為直線，也可以為曲線， 以形成通流截面呈曲線變化的錐筒結構。在錐筒610后端設置前端通流截面與后端通流截
9面大致相等的直筒620能夠避免外部煤粉氣流對著火煤粉的不利影響，提高著火煤粉的燃 燒穩(wěn)定性，為后續(xù)的還原性燃燒提供良好基礎。在保證點火后煤粉燃燒穩(wěn)定性的情況下，可 以僅用錐筒610實現(xiàn)快速引燃的目的；也可以僅設置前端通流截面與后端通流截面大致相 等的直筒，同樣可以提高點火穩(wěn)定性和可靠性。當然，根據(jù)點火熱源310位置的不同，快速 引燃裝置600也可以設置在相對應的位置。實施例三請參考圖4，該圖是本實用新型實施例三提供的煤粉燃燒器的結構示意圖。與實 施例二相比，實施例三中，其煤粉濃縮裝置的內筒還包括串連彎管150.串連彎管150包括 兩個相連的、折彎方向相反的彎管，兩個彎管中心線在一個平面上，從而形成一個“S”形管 狀結構；該串連彎管150的前端與彎頭110后端的偏向外弧的部分相對，后端與錐筒段130 前端相接；這樣，錐筒段130前端就可以通過“S”形管狀結構的串連彎管150與彎頭110后 端的偏向外弧的部分相通，以使經(jīng)過濃淡分離的煤粉氣流中的濃相煤粉氣流通過串連彎管 150進入錐管段130中。“S”形管狀結構的串連彎管150內布置有導流板151 ；在煤粉氣流 的流動方向，導流板151的走向與串連彎管的中心線平行，并在串連彎管150徑向延展；優(yōu) 選導流板151兩側與串連彎管150內壁相連，將串連彎管150內部空間分割成兩部分。導 流板151起到對煤粉導流的作用。串連彎管150可以利用煤粉顆粒慣性不同，使?jié)庀嗝悍?氣流進一步進行濃淡分離，并使?jié)舛容^高的煤粉氣流部分與點火熱源310相接觸，保證點 火的可靠性，優(yōu)選點火熱源310置于靠近“S”形管狀結構的串連彎管150后端的適當位置。另外，本例中，在濃相煤粉通道內還設置有從前端到后端通流截面不斷變化的擾 流件230。擾流件230可以有多種具體結構，可以設置延伸方向與煤粉氣流流動方向之間形 成銳夾角的導流板或回流板、延伸方向與煤粉氣流流動方向垂直的限流板等板狀結構，還 可以是開孔的板狀結構。只要在煤粉氣流流動方向上，擾流件230通流截面是變化的，即在 煤粉氣流流動方向上，擾流件230通流截面具有預定的變化，就可以使部分煤粉氣流改變 流動方向，對煤粉火焰形成擾流，使?jié)庀嗝悍蹥饬魍ǖ纼鹊臏囟葓龈泳鶆颍M而使煤粉中 更多的氮轉變?yōu)镵。當然，在其他實施例中，也可以設置適當?shù)臄_流件230。實施例四請參考圖5，該圖是本實用新型實施例四提供的一種煤粉燃燒器的結構示意圖。與 上述實施例不同，本例中，主體段220和隔板210不限于形成雙層筒體結構，筒狀結構的隔 板210的中心線可以偏離主體段220中心線，并在煤粉燃燒器出口處形成淡濃煤粉氣流分 配，以調整爐膛內的燃燒組織結構，適應實際需要。其中，隔板210不限于為圓形的筒狀結 構，也可以為沿煤粉流動方向延伸的板狀結構，只要將主體段220內的空間分成兩個通道， 使?jié)庀嗝悍蹥饬髋c淡相煤粉氣流保持隔離，就可以實現(xiàn)本實用新型的目的。同樣，漸縮隔板 410和穩(wěn)定段隔板510也可以進行相應的改變，形成多種具體結構。根據(jù)上述各實施例的描述，可以看出，實現(xiàn)一次風中煤粉氣流濃淡分離還可以利 用現(xiàn)有技術中的其他煤粉濃縮裝置實現(xiàn)，比如可以是利文獻CN2157400公開的百葉窗煤粉 濃縮裝置，專利文獻CN1477330公開的擋塊煤粉濃縮裝置等等；還可以是多個或多種煤粉 濃縮裝置的組合，以滿足實際需要。另外，與現(xiàn)有技術相比，由于煤粉燃燒器的濃相煤粉通道211形成供煤粉燃燒的 空間；為了滿足燃燒的需要，提高煤粉燃燒器的使用壽命，還可以在濃相煤粉通道211內壁
10面設置由陶瓷材料制成的耐火內襯，以滿足煤粉燃燒的需要。在隔板210截面為環(huán)形結構 時，設置耐火內襯的位置可以是隔板210的內表面；在隔板210為板狀結構時，設置耐火內 襯的位置可以是隔板210及主體段220的朝向濃相煤粉通道211的表面。這樣一方面可 以提高濃相煤粉通道211內壁的耐磨性及防止高溫腐蝕，從而延長了煤粉燃燒器的使用壽 命；另一方面，由于陶瓷材料制成的耐火內襯具有較低的熱傳導性，這樣可以保持濃相煤粉 通道211的溫度，為煤粉氣流在低氧條件下的燃燒提供了更優(yōu)的環(huán)境，將煤粉中的更多的 氮轉化為N2。同樣的原因，為了適應濃相煤粉通道211作為燃燒空間的需要，還可以在濃相煤 粉通道211的內壁面上設置有氣孔，并使該氣孔與預定氣源相通。這樣可以使具有預定壓 力的空氣導入濃相煤粉通道211中，導入的空氣不僅可以攪拌濃相煤粉氣流，還可以冷卻 濃相煤粉通道211的內壁，吹掃濃相煤粉通道211內壁上積灰，防止結渣。預定氣源可以 通過淡相煤粉通道221與濃相煤粉通道211的內壁面上設置有氣孔相通；在濃相煤粉通道 211內壁與主體段220部分重合時，可以使預定氣源直接與濃相煤粉通道211內壁面上的氣 孔相通。在提供的上述煤粉燃燒器的基礎上，還提供了一種煤粉鍋爐，該煤粉鍋爐包括爐 膛和上述任一種煤粉燃燒器，上述煤粉燃燒器安裝在爐膛上，且使?jié)庀嗝悍弁ǖ?11和淡 相煤粉通道221與爐膛相通，以使還原性燃燒后的濃相煤粉氣流能夠到達爐膛中，再在爐 膛中繼續(xù)進行燃燒。由于煤粉燃燒器具有上述技術效果，包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐也 具有相對應的技術效果。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種煤粉燃燒器，包括前后相連的煤粉濃縮段和主體段，所述煤粉濃縮段具有煤粉 濃縮裝置，所述煤粉濃縮段內形成濃相煤粉通流部和淡相煤粉通流部，其特征在于，還包括 點火熱源；所述主體段內中具有沿煤粉流動方向延伸的隔板，所述隔板將所述主體段內的 空間至少分成濃相煤粉通道和淡相煤粉通道；所述濃相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流 部的后端分別與所述濃相煤粉通道的前端與淡相煤粉通道的前端相對應；所述點火熱源位 于濃相煤粉通流部或濃相煤粉通道中。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于，還包括快速引燃裝置，所述快速引 燃裝置包括前端通流截面等于后端通流截面的直筒或前端通流截面大于后端通流截面的 錐筒；所述點火熱源位于所述錐筒或直筒中。
3.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于，還包括漸縮段和沿煤粉流動方向 延伸的漸縮隔板，所述漸縮隔板將所述漸縮段內的空間分成漸縮濃相煤粉通道和漸縮淡相 煤粉通道，所述漸縮濃相煤粉通道的前端的通流截面大于其后端的通流截面；所述漸縮濃 相煤粉通道的前端和漸縮淡相煤粉通道的前端分別與所述濃相煤粉通道的后端與淡相煤 粉通道的后端相通。
4.根據(jù)權利要求3所述的煤粉燃燒器，其特征在于，還包括穩(wěn)定段和沿煤粉流動方向 延伸的穩(wěn)定段隔板，所述穩(wěn)定段隔板將所述穩(wěn)定段內的空間分成穩(wěn)定段濃相煤粉通道和穩(wěn) 定段淡相煤粉通道，所述穩(wěn)定段濃相煤粉通道的前端的通流截面等于其后端的通流截面； 所述穩(wěn)定段濃相煤粉通道的前端和穩(wěn)定段淡相煤粉通道的前端分別與所述漸縮濃相煤粉 通道的后端與漸縮淡相煤粉通道的后端相通。
5.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述煤粉濃縮裝置包括彎頭、外筒 和位于外筒內的內筒，所述外筒的前端和后端分別與所述彎頭后端和主體段的前端相接； 所述內筒包括前端的通流截面小于后端的通流截面的錐筒段；所述錐筒段后端與濃相煤粉 通道的前端相連，前端與所述彎頭后端偏向外弧的部分相通。
6.根據(jù)權利要求5所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述煤粉濃縮裝置還包括前端的 通流截面大于后端的通流截面的縮孔段；所述縮孔段的后端與所述內筒的前端相接，所述 縮孔段的前端與所述彎頭的后端的偏向外弧的部分相對。
7.根據(jù)權利要求5所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述內筒還包括串連彎管，所述串 連彎管包括兩個相連的、折彎方向相反的彎管；所述串連彎管的前端與所述彎頭的后端的 偏向外弧的部分相對，后端與所述錐筒段的前端相接。
8.根據(jù)權利要求7所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述串連彎管內布置有導流板；在 煤粉氣流的流動方向，導流板的走向與串連彎管的中心線平行。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述濃相煤粉通道內還 設置有擾流件；在煤粉氣流流動方向上，所述擾流件的通流截面具有預定的變化。
10.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述濃相煤粉通道的內 壁面還設置有由陶瓷材料制成的耐火內襯。
11.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的煤粉燃燒器，其特征在于，在所述濃相煤粉通道的 內壁面上設置有氣孔，所述氣孔與預定的氣源相連。
12.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述隔板形成筒狀結 構；所述隔板內腔形成濃相煤粉通道，所述隔板外壁面與主體段內壁面之間形成淡相煤粉通道。
13. 一種煤粉鍋爐，包括爐膛，其特征在于，還包括權利要求1-12任一項所述的煤粉燃 燒器，所述煤粉燃燒器安裝在爐膛上。
專利摘要本實用新型公開一種煤粉燃燒器及煤粉鍋爐。公開的煤粉燃燒器包括前后相連的煤粉濃縮段和主體段，所述煤粉濃縮段具有煤粉濃縮裝置，所述煤粉濃縮段內形成濃相煤粉通流部和淡相煤粉通流部；所述煤粉燃燒器還包括點火熱源；所述主體段內具有沿煤粉流動方向延伸的隔板，所述隔板將主體段內的空間至少分成濃相煤粉通道和淡相煤粉通道；所述濃相煤粉通流部的后端和淡相煤粉通流部的后端分別與所述濃相煤粉通道的前端與淡相煤粉通道的前端相對應；所述點火熱源位于濃相煤粉通流部或濃相煤粉通道中。這樣，在利用本實用新型提供的煤粉燃燒器時，煤粉中大部分氮可以形成N2；進而可以減小煤粉在鍋爐中繼續(xù)燃燒所產(chǎn)生的燃料型NOx，減少煤粉鍋爐NOx的排放量。
文檔編號F23C5/08GK201875703SQ20102058867
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權日2010年11月1日
發(fā)明者伊磊, 劉武成, 唐宏, 張昀, 張經(jīng)武, 李平, 王雨蓬, 祁寧, 秦學堂, 龔澤儒 申請人:煙臺龍源電力技術股份有限公司