一种浓淡燃烧器

摘要

本发明提供一种浓淡燃烧器，包括：两个煤粉进入管道，一端为煤粉进口，另一端相互交叉呈V型；水平主管道，与两个煤粉进入管道交叉处连接，内部设置有导流板，该导流板的内部为煤粉主管道，外部为煤粉副管道；喷口，呈喇叭状，与导流板连接；以及多个钝体构件，分布于喷口靠近出口端的四周，其中，水平主管道与煤粉进入管道呈150°圆倒角相连，该圆倒角使得水平主管道两边的煤粉浓度低于中心浓度，从而完成煤粉的初步浓淡分离，导流板靠近煤粉进入管道一侧与煤粉来流方向呈120°～150°角，用于将煤粉主管道两侧的低浓度煤粉分离出来进入煤粉副管道中，喷口使得煤粉无法迅速扩散至边界，使得喷口处的煤粉中间浓度高，四周浓度低，从而完成浓淡分离。

权利要求

1.一种浓淡燃烧器，其特征在于，包括：两个煤粉进入管道，一端为煤粉进口，另一端相互交叉使得两个所述煤粉进入管道之间呈V型；

水平主管道，与两个所述煤粉进入管道交叉处连接，内部的上下两侧设置有导流板，两侧的所述导流板之间的部分为煤粉主管道，外部为煤粉副管道；

喷口，呈喇叭状，与所述导流板连接；以及多个钝体构件，分布于所述喷口靠近出口端的四周，用于在所述喷口周围形成绕流核心区，从而增大一次风射流的卷吸能力，使其快速着火，其中，所述水平主管道与所述煤粉进入管道呈150°圆倒角相连，该圆倒角使得所述水平主管道两边的煤粉浓度低于中心浓度，从而完成煤粉的初步浓淡分离，所述导流板靠近所述煤粉进入管道一侧与煤粉来流方向呈120°～150°角，用于将所述煤粉主管道两侧的低浓度煤粉分离出来进入所述煤粉副管道中，所述喷口使得煤粉无法迅速扩散至边界，从而使得所述喷口处的煤粉中间浓度高，四周浓度低，进一步完成了浓淡分离，所述钝体构件的形状为正六边形。

2.根据权利要求1所述的浓淡燃烧器，其特征在于：其中，所述喷口表面呈矩形，多个所述钝体构件沿所述喷口的四边平均分布。

说明书

一种浓淡燃烧器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种燃烧器，具体涉及一种浓淡燃烧器。

背景技术

[0002] 有关部门统计，2017年全年发电量62758亿千瓦时，其中火电发电量46115亿千瓦时，火电发电量占全年总发电量的近73.5％，由于我国富煤、贫油、少气的特殊能源结构，这
也意味着在未来的很长一段时间内我国电力由燃煤发电构成。随着我国经济和综合国力日
益增强伴随而来的环境问题日益严重，人们的生活水平提高之后对环境的追求越来越高，
因此对于污染物的排放标准，国务院及各地提出了更严的要求。2015年12月，国务院提出了
全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造。到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力
争实现超低排放(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高
3
于10、35、50mg/Nm)。NOx对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形
成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。

[0003] 目前电厂降低NOx的途径是SCR法和SNCR法，但是随着环保的要求越来越低所需要的氨量越来越多，从而导致氨逃逸，氨气会和烟气中的成分发生复杂化学反应生成硫酸氢
氨，硫酸氢氨会堵塞、腐蚀空气预热器，很大影响了空气预热器的寿命，严重时会导致停炉
整修。

发明内容

[0004] 本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种浓淡燃烧器。

[0005] 本发明提供了一种浓淡燃烧器，具有这样的特征，包括：两个煤粉进入管道，一端为煤粉进口，另一端相互交叉使得两个煤粉进入管道之间呈V型；水平主管道，与两个煤粉
进入管道交叉处连接，内部的上下两侧设置有导流板，两侧的导流板之间的部分为煤粉主
管道，外部为煤粉副管道；喷口，呈喇叭状，与导流板连接；以及多个钝体构件，呈正六边形
状，分布于喷口靠近出口端的四周，用于在喷口周围形成绕流核心区，从而增大一次风射流
的卷吸能力，使其快速着火，其中，水平主管道与煤粉进入管道呈150°圆倒角相连，该圆倒
角使得水平主管道两边的煤粉浓度低于中心浓度，从而完成煤粉的初步浓淡分离，导流板
靠近煤粉进入管道一侧与煤粉来流方向呈120°～150°角，用于将煤粉主管道两侧的低浓度
煤粉分离出来进入煤粉副管道中，喷口使得煤粉无法迅速扩散至边界，从而使得喷口处的
煤粉中间浓度高，四周浓度低，进一步完成了浓淡分离。

[0006] 在本发明提供的浓淡燃烧器中，还可以具有这样的特征：其中，钝体构件的形状为正六边形。

[0007] 在本发明提供的浓淡燃烧器中，还可以具有这样的特征：其中，喷口表面呈矩形，多个钝体构件沿喷口的四边平均分布。

[0008] 发明的作用与效果

[0009] 根据本发明所涉及的浓淡燃烧器，因为水平主管道与煤粉进入管道呈150°圆倒角，所以能够使得煤粉呈150°夹角射入煤粉主管道中，同时因为煤粉颗粒具有较大的惯性
所以会向煤粉主管道中心部分集中使得中间煤粉的浓度较高，而在煤粉主管道两侧，煤粉
浓度较低，产生初步的浓淡分离作用，且因为角度及其动量守恒使上下两个煤粉管道中的
煤粉相互撞击，竖直方向上的速度将会抵消，而水平方向上的速度将会加速，以抵消燃烧器
出口处因横截面积增大而造成的减速的影响；因为水平主管道与煤粉进入管道之间的角度
为圆倒角，所以能够让煤粉通入煤粉主管道时流场更加的均匀，减少管道磨损，同时与尖角
相连相比，圆倒角的存在将会使煤粉管道中煤粉进入主管道中的流线更加均匀；因为导流
板靠近煤粉进入管道一侧与煤粉来流方向具有一定的角度，所以能够在不影响煤粉主管道
流场的情况下，将煤粉主管道两侧的低浓度煤粉导入煤粉副管道，从而使得这部分煤粉因
空气量过大，燃烧温度低，减少热力型NOx的生成量；因为喷口呈喇叭状，所以扩大了出口的
截面积，并且由于煤粉颗粒具有极大的动量惯性所以在离开喷口时无法完全扩散至喷口四
周，使得喷口四周煤粉浓度低，这部分煤粉因空气量过大，燃烧温度低，进而使得热力型NOx
的生成量减少了，同时由于中间部分煤粉浓度高处于贫氧环境中燃烧，所能够减少NOx的生
成，并且高浓度煤粉可以减少着火热，提高着火稳定性。

[0010] 因此，采用本发明的浓淡燃烧器进行燃烧时，由于燃料过浓部分因氧气不足，燃烧温度不高，所以燃料型NOx和热力型NOx都会减少，且燃料过淡部分因空气量过大，燃烧温度
低，热力型NOx生成量也减少。综上，采用本实施例的浓淡燃烧器进行燃烧时，NOx的生成量低
于常规燃烧，这样可以在降低NOx的同时减少氨逃逸。

[0011] 此外，本发明的浓淡燃烧器，简单紧凑，使用无需进行专门的人员培训，安装于空气预热器时较为方便，还能提高空气预热器的寿命，且投资成本低，后期维护简单。

附图说明

[0012] 图1是本发明的实施例中浓淡燃烧器的结构示意图；

[0013] 图2是本发明的实施例中浓淡燃烧器的的喷口的正视图。

具体实施方式

[0014] 为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。

[0015] 实施例：

[0016] 图1是本发明的实施例中浓淡燃烧器的结构示意图。

[0017] 如图1所示，本实施例的浓淡燃烧器100，与一次风管道连接将一次风煤粉气流进行浓淡分离，该浓淡燃烧器100包括：煤粉进入管道10、水平主管道20、喷口30以及钝体构件
40。

[0018] 两个煤粉进入管道10一端为煤粉进口，另一端相互交叉使得两个煤粉进入管道之间呈V型。

[0019] 水平主管道20与两个煤粉进入管道10交叉处连接，内部的上下两侧设置有导流板201，两侧的导流板201之间的部分为煤粉主管道202，外部为煤粉副管道203。

[0020] 水平主管道20与煤粉进入管道10呈150°圆倒角50相连，该圆倒角使得水平主管道两边的煤粉浓度低于中心浓度，从而完成煤粉的初步浓淡分离。

[0021] 本实施例中，水平主管道20与煤粉进入管道10成150°圆倒角50相连，使得煤粉具有惯性射入主管道，同时因为角度及其动量守恒使上下两个煤粉管道中的煤粉相互撞击竖
直方向上的速度将会抵消而水平方向上的速度将会加速，以抵消浓淡燃烧器100出口处因
横截面积增大而造成的减速的影响，此外，因为煤粉颗粒存在较大动量惯性所以进入煤粉
主管道202时会使颗粒较大的煤粉在煤粉主管道202中心部分集中。

[0022] 导流板201靠近煤粉进入管道10一侧与煤粉来流方向呈120°～150°角，用于将煤粉主管道202两侧的低浓度煤粉分离出来进入煤粉副管道203中。

[0023] 本实施例中，导流板201能够将煤粉202主管道两侧的煤粉在不影响主体流场的情况下导出。

[0024] 本实施例中，在进入煤粉副管道203中的煤粉因其浓度较低所以在燃烧过程中处于高氧氛贫粉流中，从而降低热力型NOx的形成。

[0025] 图2是本发明的实施例中浓淡燃烧器的的喷口的正视图。

[0026] 如图2所示，喷口30呈喇叭状，与导流板201连接。

[0027] 多个钝体构件40呈正六边形状，其数量与喷口30的面积大小有关，当喷口30的面积大时，钝体构件40数量多，当喷口30的面积小时，钝体构件40数量少。

[0028] 本实施例中，钝体构件40的数量为10个，喷口30表面呈矩形，且钝体构件40沿喷口30的四边平均分布，且钝体构件40分布于喷口30靠近出口端的四周，用于在喷口周围形成
绕流核心区，从而增大一次风射流的卷吸能力，使其快速着火，并进一步降低煤粉气流着火
热。

[0029] 本实施例中，喷口30扩大了出口的截面积同时煤粉颗粒具有极大的动量惯性，使得煤粉在离开喷口时无法完全扩散至喷口四周，且这部分煤粉因空气量过大，使得热力型
NOx生成量减少，从而使得喷口30处的煤粉中间浓度高，四周浓度低，进一步完成了浓淡分
离。

[0030] 实施例的作用与效果

[0031] 根据本实施例所涉及的浓淡燃烧器，因为水平主管道与煤粉进入管道呈150°圆倒角，所以能够使得煤粉呈150°夹角射入煤粉主管道中，同时因为煤粉颗粒具有较大的惯性
所以会向煤粉主管道中心部分集中使得中间煤粉的浓度较高，而在煤粉主管道两侧，煤粉
浓度较低，产生初步的浓淡分离作用，且因为角度及其动量守恒使上下两个煤粉管道中的
煤粉相互撞击，竖直方向上的速度将会抵消，而水平方向上的速度将会加速，以抵消燃烧器
出口处因横截面积增大而造成的减速的影响；因为水平主管道与煤粉进入管道之间的角度
为圆倒角，所以能够让煤粉通入煤粉主管道时流场更加的均匀，减少管道磨损，同时与尖角
相连相比，圆倒角的存在将会使煤粉管道中煤粉进入主管道中的流线更加均匀；因为导流
板靠近煤粉进入管道一侧与煤粉来流方向具有一定的角度，所以能够在不影响煤粉主管道
流场的情况下，将煤粉主管道两侧的低浓度煤粉导入煤粉副管道，从而使得这部分煤粉因
空气量过大，燃烧温度低，减少热力型NOx的生成量；因为喷口呈喇叭状，所以扩大了出口的
截面积，并且由于煤粉颗粒具有极大的动量惯性所以在离开喷口时无法完全扩散至喷口四
周，使得喷口四周煤粉浓度低，这部分煤粉因空气量过大，燃烧温度低，进而使得热力型NOx
的生成量减少了，同时由于中间部分煤粉浓度高处于贫氧环境中燃烧，所能够减少NOx的生
成，并且高浓度煤粉可以减少着火热，提高着火稳定性。

[0032] 根据本实施例所涉及的浓淡燃烧器，因为喷口近出口端四周处分布有正六边形的钝体构件，所以能够让正六边形钝体构件在喷口周围形成绕流核心区，增大一次风射流的
卷吸能力使其快速着火。

[0033] 因此，采用浓本实施例的浓淡燃烧器进行燃烧时，由于燃料过浓部分因氧气不足，燃烧温度不高，所以燃料型NOx和热力型NOx都会减少，且燃料过淡部分因空气量过大，燃烧
温度低，热力型NOx生成量也减少。综上，采用本实施例的浓淡燃烧器进行燃烧时，NOx的生成
量低于常规燃烧，这样可以在降低NOx的同时减少氨逃逸。

[0034] 此外，本实施例的浓淡燃烧器，简单紧凑，使用时无需进行专门的人员培训，安装于空气预热器时较为方便，还能提高空气预热器的寿命，且投资成本低，后期维护简单。

[0035] 上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。