本發(fā)明涉及燃燒器，特別是涉及一種分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器。

背景技術(shù)：

1、氨氣是氫能載體，制備工藝成熟，且燃燒后沒有碳排放，可作為零碳替代燃料使用。然而氨氣著火能量高、穩(wěn)燃極限范圍窄且自身含氮，與煤粉摻燒容易出現(xiàn)難燃脫火、燃盡率低以及氮氧化物排放超標(biāo)的問題。目前，現(xiàn)有技術(shù)中，專利cn118066543a公開了一種氨煤混燃燃燒器，該燃燒器通過改變氨氣噴管擺角調(diào)整氨氣與濃淡煤粉的混合著火位置。雖然該燃燒器能夠達(dá)到使煤混燃更加充分穩(wěn)定的效果，但其氨氣的燃燒環(huán)境始終如一，缺乏對(duì)燃燒器中局部燃燒環(huán)境的調(diào)控，無法使得氨氣燃燒充分，也會(huì)產(chǎn)生燃盡率低以及氮氧化物排放超標(biāo)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：提供一種分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中氨氣的燃燒環(huán)境始終如一，會(huì)產(chǎn)生燃盡率低以及氮氧化物排放超標(biāo)的問題的技術(shù)問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其包括：預(yù)燃室、主燃室、油槍、一次風(fēng)管、內(nèi)二次風(fēng)管、外二次風(fēng)管、一級(jí)氨氣管、二級(jí)氨氣管；所述油槍、所述預(yù)燃室、所述主燃室沿第一方向依次布設(shè)且連通，所述一次風(fēng)管設(shè)置在所述油槍的外側(cè)，所述內(nèi)二次風(fēng)管設(shè)置在所述一次風(fēng)管的外側(cè)；所述預(yù)燃室具有第一頂壁和第一側(cè)壁，所述第一側(cè)壁與所述第一頂壁的邊緣連接；所述主燃室具有第二頂壁和第二側(cè)壁，所述第二側(cè)壁與所述第二頂壁的邊緣連接；所述第一側(cè)壁與所述第二頂壁連通；

3、所述油槍、所述一次風(fēng)管、所述內(nèi)二次風(fēng)管均與所述第一頂壁連接，且所述一次風(fēng)管、所述內(nèi)二次風(fēng)管均連通所述預(yù)燃室；所述外二次風(fēng)管設(shè)置在所述內(nèi)二次風(fēng)管的外側(cè)，所述外二次風(fēng)管與所述第二頂壁連接，且所述外二次風(fēng)管與所述主燃室連通；所述一級(jí)氨氣管與所述第一側(cè)壁連接，且所述一級(jí)氨氣管與所述預(yù)燃室連通；所述二級(jí)氨氣管與所述第二側(cè)壁連接，且所述二級(jí)氨氣管與所述主燃室連通。

4、優(yōu)選地，所述油槍與所述第一頂壁的中心連接。

5、優(yōu)選地，所述內(nèi)二次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置有第一旋流器。

6、優(yōu)選地，所述第一旋流器內(nèi)具有第一旋轉(zhuǎn)軸和圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的多個(gè)第一旋流葉片，所述第一旋流葉片與所述第一旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為30度至60度。

7、優(yōu)選地，所述外二次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置有第二旋流器。

8、優(yōu)選地，所述第二旋流器內(nèi)具有第二旋轉(zhuǎn)軸和圍繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的多個(gè)第二旋流葉片，所述第二旋流葉片與所述第二旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為30度至60度。

9、優(yōu)選地，所述預(yù)燃室的形狀呈圓柱形或沿所述第一方向逐漸往外擴(kuò)的凸臺(tái)形。

10、優(yōu)選地，所述第一側(cè)壁設(shè)置有多個(gè)第一氨氣噴頭，所述第一氨氣噴頭與所述一級(jí)氨氣管連通。

11、優(yōu)選地，所述第一氨氣噴頭的數(shù)量為8至16個(gè)，且所述第一氨氣噴頭環(huán)繞所述預(yù)燃室的中心軸均勻分布。

12、優(yōu)選地，所述第二側(cè)壁設(shè)置有多個(gè)第二氨氣噴頭，所述第二氨氣噴頭與所述二級(jí)氨氣管連通，所述第二氨氣噴頭設(shè)置有用于調(diào)節(jié)噴射角度的角度調(diào)節(jié)器。

13、本發(fā)明提供的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其有益效果為：分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器具有預(yù)燃室和主燃室，預(yù)燃室連通一級(jí)氨氣管，主燃室連通二級(jí)氨氣管，由于預(yù)燃室內(nèi)的空氣含量不足，預(yù)燃室內(nèi)呈現(xiàn)富燃料的環(huán)境，因此，輸入預(yù)燃室的氨氣在一級(jí)火焰的加熱下優(yōu)先發(fā)生熱裂解，即氨氣熱裂解產(chǎn)生氫氣和氮?dú)猓苯右种屏税睔獗恢苯友趸傻趸锏穆窂?；而且，主燃室通入的二?jí)氨氣可以與主燃室內(nèi)的一氧化氮發(fā)生中和還原反應(yīng)，以生成氮?dú)夂退?，則可減少氮氧化物的含量；因此，將氨氣分級(jí)通入不同的燃燒環(huán)境中，讓氨氣可以更好地參與反應(yīng)和燃燒，使氨氣燃燒更加充分，提高燃盡率，降低氮氧化物排放量。

14、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，包括：預(yù)燃室、主燃室、油槍、一次風(fēng)管、內(nèi)二次風(fēng)管、外二次風(fēng)管、一級(jí)氨氣管、二級(jí)氨氣管；所述油槍、所述預(yù)燃室、所述主燃室沿第一方向依次布設(shè)且連通，所述一次風(fēng)管設(shè)置在所述油槍的外側(cè)，所述內(nèi)二次風(fēng)管設(shè)置在所述一次風(fēng)管的外側(cè)；所述預(yù)燃室具有第一頂壁和第一側(cè)壁，所述第一側(cè)壁與所述第一頂壁的邊緣連接；所述主燃室具有第二頂壁和第二側(cè)壁，所述第二側(cè)壁與所述第二頂壁的邊緣連接；所述第一側(cè)壁與所述第二頂壁連通；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述油槍與所述第一頂壁的中心連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述內(nèi)二次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置有第一旋流器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述第一旋流器內(nèi)具有第一旋轉(zhuǎn)軸和圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的多個(gè)第一旋流葉片，所述第一旋流葉片與所述第一旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為30度至60度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述外二次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置有第二旋流器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述第二旋流器內(nèi)具有第二旋轉(zhuǎn)軸和圍繞所述第二旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的多個(gè)第二旋流葉片，所述第二旋流葉片與所述第二旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角為30度至60度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述預(yù)燃室的形狀呈圓柱形或沿所述第一方向逐漸往外擴(kuò)的凸臺(tái)形。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述第一側(cè)壁設(shè)置有多個(gè)第一氨氣噴頭，所述第一氨氣噴頭與所述一級(jí)氨氣管連通。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述第一氨氣噴頭的數(shù)量為8至16個(gè)，且所述第一氨氣噴頭環(huán)繞所述預(yù)燃室的中心軸均勻分布。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其特征在于，所述第二側(cè)壁設(shè)置有多個(gè)第二氨氣噴頭，所述第二氨氣噴頭與所述二級(jí)氨氣管連通，所述第二氨氣噴頭設(shè)置有用于調(diào)節(jié)噴射角度的角度調(diào)節(jié)器。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種分級(jí)噴氨煤粉旋流燃燒器，其包括：預(yù)燃室、主燃室、油槍、一次風(fēng)管、內(nèi)二次風(fēng)管、外二次風(fēng)管、一級(jí)氨氣管、二級(jí)氨氣管；一次風(fēng)管設(shè)置在油槍的外側(cè)，內(nèi)二次風(fēng)管設(shè)置在一次風(fēng)管的外側(cè)；預(yù)燃室具有第一頂壁和第一側(cè)壁；主燃室具有第二頂壁和第二側(cè)壁；一次風(fēng)管、內(nèi)二次風(fēng)管均連通預(yù)燃室；外二次風(fēng)管與主燃室連通。預(yù)燃室連通一級(jí)氨氣管，主燃室連通二級(jí)氨氣管，輸入預(yù)燃室的氨氣在一級(jí)火焰的加熱下優(yōu)先發(fā)生熱裂解，直接抑制了氨氣被直接氧化生成氮氧化物的路徑；主燃室通入的二級(jí)氨氣可以與主燃室內(nèi)的一氧化氮發(fā)生中和還原反應(yīng)，使氨氣燃燒更加充分，提高燃盡率，降低氮氧化物排放量。

技術(shù)研發(fā)人員：霍沛強(qiáng),范永春,樊曉茹,李偉科,孫張偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/26