本發(fā)明涉及到燃煤工業(yè)煤粉爐，具體為小型旋風(fēng)熔融煤粉爐。

背景技術(shù)：

我國現(xiàn)有工業(yè)鍋爐50多萬臺，其中燃煤鍋爐約占到85%，而目前中小型燃煤鍋爐普遍采用層燃方式，在燃燒過程中經(jīng)常有漏煤、飛灰、排煙等損失，因而運(yùn)行效率很低。同時，工業(yè)燃煤鍋爐是除電站鍋爐外的第二大煤煙型污染源，污染嚴(yán)重，很難集中處理。隨著環(huán)境問題的日益突出，政府有關(guān)部門對工業(yè)鍋爐節(jié)能減排等環(huán)保方面的要求也越來越高，鑒于我國富煤，貧油、少氣的資源特點，完全將鍋爐改造成燃油、燃?xì)忮仩t不太現(xiàn)實。因而，由于小煤粉爐高效，節(jié)能，減排的優(yōu)勢，小型煤粉鍋爐的研制就顯得很有必要。目前，通過學(xué)習(xí)德國等發(fā)達(dá)國家小煤粉鍋爐的成功經(jīng)驗，煤炭科學(xué)研究總院已研制出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效煤粉鍋爐系統(tǒng)，并在山西、遼寧等地進(jìn)行了推廣，效果較好。

但目前推廣的小煤粉鍋爐也存在一些問題。首先，小煤粉鍋爐要求燃用高揮發(fā)分、高熱值、高灰熔點、弱粘結(jié)性、低硫低灰低水的優(yōu)質(zhì)煙煤，即只能燒最優(yōu)質(zhì)的Ⅲ類煙煤，對煤質(zhì)的要求較高；同時，由于爐膛水冷度較大，導(dǎo)致爐膛溫度較低，燃燒較不穩(wěn)定；而且，由于爐膛較小，火焰行程不夠長，沒有足夠的燃盡時間，導(dǎo)致飛灰含碳量和煙氣中殘存的CO量較高,從而降低小煤粉鍋爐的鍋爐效率。

因此，為了推廣使用小煤粉爐，利用其技術(shù)優(yōu)點，必須通過一些結(jié)構(gòu)變化及運(yùn)行方式的改變來克服上述的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是通過燃燒和換熱結(jié)構(gòu)上的分離及鍋爐運(yùn)行方式的改變，來克服目前小煤粉鍋爐存在的煤質(zhì)要求高，燃燒不穩(wěn)定，飛灰含碳量高等問題，同時進(jìn)一步嘗試降低NOx的排放，使其更加環(huán)?？煽?。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：小型旋風(fēng)熔融煤粉爐包括葉片型旋流燃燒器，旋風(fēng)熔融燃燒室，高溫?zé)煔庖龉埽急M室和換熱爐膛。運(yùn)行時，一次風(fēng)攜帶煤粉由葉片型旋流燃燒器由旋風(fēng)熔融燃燒室頂部螺旋給入；旋風(fēng)熔融燃燒室上部左右兩側(cè)設(shè)置有切向高溫空氣入口，高溫空氣相當(dāng)于切向二次風(fēng)，進(jìn)入燃燒室點燃煤粉，形成高溫熔融狀態(tài)；燃燒室下部設(shè)置有出渣口，熔渣沿壁面流下由此排出。高溫?zé)煔庖龉苡扇紵翼敳烤又形恢靡?，煤粉燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)引出管導(dǎo)入燃盡室，最終進(jìn)入換熱爐膛，其中引出管水平段布置有切向風(fēng)口，適量煙氣和空氣混合物由此噴入，一方面用于保證旋風(fēng)熔融燃燒室內(nèi)未燃盡的揮發(fā)分和煤粉完全燃盡，另一方面相當(dāng)于煙氣再循環(huán)，也可以降低NOx的生成。

其進(jìn)一步特征在于：采用葉片型旋流燃燒器與旋風(fēng)筒式燃燒室的結(jié)合，極大地增強(qiáng)了煤粉和空氣的混合程度及煤粉的停留時間，同時，高溫空氣入口傾斜向下且角度可調(diào)（范圍為10°~80°），減少了煤粉剛進(jìn)入燃燒室就從高溫?zé)煔庖龉芴右莸牡谋壤?，同時進(jìn)一步加強(qiáng)了擾動，燃燒更加徹底。與此同時，為了降低NOx的生成，攜帶煤粉的一次風(fēng)和高溫空氣二次風(fēng)加在一起的過量空氣系數(shù)保持在0.7-0.9之間，未完全燃燒成分會在高溫空氣引出管的水平段與由水平切向風(fēng)口進(jìn)入的空氣混合進(jìn)一步燃盡。

小型旋風(fēng)熔融煤粉爐高溫空氣和煤粉混合燃燒，形成液態(tài)排渣，可以降低煙氣中飛灰含量，有利于環(huán)保。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明一種小型旋風(fēng)熔融煤粉爐的示意圖;

附圖標(biāo)記：1、葉片型旋流燃燒器；2、旋流葉片；3、旋風(fēng)融融燃燒室；4、左高溫空氣入口；5、右高溫空氣入口；6、出渣口；7、高溫?zé)煔庖龉埽?、第一水平煙道切向入風(fēng)口；9、第二水平煙道切向入風(fēng)口；10、燃盡室；11、換熱爐膛

具體實施方式：

參照圖1，小型旋風(fēng)熔融煤粉爐主要由葉片型旋流燃燒器1，旋風(fēng)熔融燃燒室3，高溫?zé)煔庖龉?，燃盡室10，換熱爐膛11組成。葉片型旋流燃燒器1與熔融燃燒室3頂部相連，同時燃燒室3頂部居中位置與高溫?zé)煔庖龉?相連，燃燒室3底部為出渣口6，高溫?zé)煔庖龉?從燃燒室3頂端引出后經(jīng)一段水平段進(jìn)入燃盡室10，最終進(jìn)入換熱爐膛11。裝置運(yùn)行時，一次風(fēng)攜帶煤粉經(jīng)葉片型旋流燃燒器1進(jìn)入熔融燃燒室3，同時，高溫空氣（二次風(fēng)）由燃燒室上端布置的兩個切向高溫?zé)煔馊肟?、5進(jìn)入，引燃煤粉，形成高溫熔融燃燒。運(yùn)行時保證一次風(fēng)和高溫空氣（二次風(fēng)）合起來的空氣過量系數(shù)在0.7-0.9范圍內(nèi)，降低NOx的生成。燃燒后液態(tài)灰渣沿燃燒室壁面流下，經(jīng)出渣口6排出，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥筛邷責(zé)煔庖龉?引入燃盡室10，在燃盡室10中將煙氣中可燃物充分燃盡后最終進(jìn)入換熱爐膛10進(jìn)行換熱，其間，高溫?zé)煔庖龉?水平段布置的切向入風(fēng)口8、9會有適量煙氣和空氣混合物噴入，從而使得高溫?zé)煔庵杏捎谌紵疫^量空氣系數(shù)小于1而未燃盡的可燃物在燃盡室10中進(jìn)一步燃盡，并最終全部進(jìn)入換熱爐膛11進(jìn)行換熱。