一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器

本发明涉及燃煤燃烧器领域，更具体地说，本发明涉及一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器。

背景技术：

1、近年来，全球范围内对环境污染和气候变化的关注不断增加，我国作为世界上最大的温室气体排放国之一，也积极响应国际社会的呼吁，提出了双碳目标，旨在实现碳达峰和碳中和。煤炭燃烧会产生许多的细颗粒物，其中pm10对空气质量和公共健康构成严重威胁，然而我国以煤为主的能源资源禀赋决定了火电在未来很长一段时间内的发电主导地位不会动摇，因此寻求一种能有效降低燃煤过程中pm10排放的方法尤为重要。此外，城市化进程的不断发展产生了大量的生活垃圾，目前主要的处理方式为填埋、焚烧，然而垃圾填埋会导致大量的土地浪费，而焚烧则会产生二恶英等有害气体，造成环境污染。

2、生活垃圾经过筛分、干燥等处理后被制成垃圾衍生燃料。前期研究表明垃圾衍生燃料与煤共烧不仅可以有效利用垃圾中的热值、实现废物利用、减少垃圾填埋造成的土地浪费，共烧过程中二者矿物间发生的交互作用还能降低pm10的排放。此外，掺烧甲烷可以在燃烧前期提供大量热量，加速燃料中挥发分的释放从而使燃烧更加充分，有利于共烧过程中pm10的减排。

3、现有的燃煤燃烧器多为单一燃料燃烧，不能很好的利用垃圾衍生燃料与煤共烧颗粒物减排的优点，同时垃圾衍生燃料粉末含水量较大，现有燃烧器不能很好的使其与煤充分混合。此外，现有燃烧器不能很好的实现甲烷的均匀送入，大大限制了掺烧的效率。

4、如中国专利cn110160050 a公布的一种生物质气化气与煤粉共燃低氮燃烧器，实现了生物质气化气与煤粉共烧，但该煤粉燃烧器仅适用于生物质气化气与煤粉共燃的场景，不适用于垃圾衍生燃料(固体粉末)与煤粉共烧，且无法使煤粉与垃圾衍生燃料混合均匀，无法通入甲烷进行掺烧(没有甲烷的管路)，无法实现甲烷与燃料粉末的充分均匀混合，二次风无法均匀送入锅炉炉膛中。

5、鉴于此，本发明提出了一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，能够实现煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧，充分利用各种燃料资源，提高燃烧效率，减少污染排放，具有较好的应用前景和经济效益。

2、为实现上述目的，本发明提供一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，包括预燃室和与预燃室连通的煤粉风管路，所述煤粉风管路的另一端为煤粉进口；所述煤粉风管路上开设有一垃圾衍生燃料给料口；所述煤粉风管路内还设置有一次风管路，一次风管路一端为一次风进气口，另一端伸入预燃室内，所述一次风管路的一次风进气口位置还设置有点火枪；所述煤粉风管路上还设置有至少一个甲烷管路；所述预燃室还接通静压箱；所述静压箱上还连接有二次风管路，二次风管路内有二次风送气口用于连通预燃室。二次风通过二次风管路进入静压箱，通过静压箱的二次风可以匀速的送入预燃室尾部且与掺混了甲烷气体的混合燃料进行混合，而后一起进入炉膛进行充分燃烧。

3、在本发明重中，其中：

4、煤粉风管路：包括煤粉进口，煤粉在空气的携带下通过煤粉风管路进入。

5、垃圾衍生燃料给料口：垃圾衍生燃料粉末通过给料口以切向角度进入煤粉风管路，并在旋流器的作用下与煤粉充分混合形成混合燃料。

6、甲烷气体分配系统：将甲烷气体分为多路，分别通过多个甲烷管路进入煤粉风管路，每一路甲烷气体以切线角度进入，实现与混合燃料的均匀掺混。

7、预燃室：混合燃料经过旋流器进入预燃室，在点火口的作用下进行燃烧。一次风和二次风通过各自的管路进入预燃室，提供燃烧所需的氧气，保证燃烧过程的充分进行。

8、静压箱：二次风通过静压箱均匀进入预燃室尾部，与初步燃烧后的燃料一起进入炉膛进行充分燃烧，提高燃烧效率。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述甲烷管路以四角切圆形式连接在煤粉风管路上，甲烷气体以切线角度进入煤粉风管路。因此甲烷气体切向进入煤粉风管路，可以与混合燃料进行充分掺混。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述煤粉进口为缩口状。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述垃圾衍生燃料给料口以切向角度安装在煤粉风管路上。垃圾衍生燃料粉末通过给料口切向送入煤粉风管路，由于为倾斜角度送入，因此不会结块，垃圾衍生燃料粉末与煤粉实现充分混合。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述煤粉风管路内设置有第一旋流器，所述第一旋流器位于煤粉风管路与垃圾衍生燃料给料口相接处。旋流器的作用是使煤粉充分混合形成混合燃料。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述煤粉风管路在于预燃室连接处设置有第二旋流器。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述甲烷管路内设置有电动风阀，所述电动风阀位于甲烷管路与煤粉风管路连接处。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述二次风管路内设置有第二电动风阀。

16、电动风阀的作用是为了气体更好的进入管道或预燃室内，能提供更好的燃烧要素，保证燃烧的效率。

17、本发明一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器的技术效果和优点：

18、1、本发明能够实现煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧，充分利用各种燃料资源，提高燃烧效率，减少污染排放，具有较好的应用前景和经济效益。

19、2、垃圾衍生燃料粉末通过给料口切向送入煤粉风管路，由于为倾斜角度送入，因此不会结块，垃圾衍生燃料粉末与煤粉实现充分混合。

20、3、甲烷气体分别通过多个甲烷管路送入煤粉风管路，多个甲烷管路以四角切圆形式焊接在煤粉风管路四周，因此甲烷气体切向进入煤粉风管路，可以与混合燃料进行充分掺混。

21、4、二次风通过二次风管路进入静压箱，通过静压箱的二次风可以匀速的送入预燃室尾部且与掺混了甲烷气体的混合燃料进行混合，而后一起进入炉膛进行充分燃烧。

技术特征：

1.一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于，包括预燃室(10)和与预燃室(10)连通的煤粉风管路(4)，所述煤粉风管路(4)的另一端为煤粉进口；所述煤粉风管路(4)上开设有一垃圾衍生燃料给料口(3)；所述煤粉风管路(4)内还设置有一次风管路(2)，一次风管路(2)一端为一次风进气口(16)，另一端伸入预燃室(10)内，所述一次风管路(2)的一次风进气口(16)位置还设置有点火枪(1)；所述煤粉风管路(4)上还设置有至少一个甲烷管路；所述预燃室(10)还接通静压箱(9)；所述静压箱(9)上还连接有二次风管路(7)，二次风管路(7)内有二次风送气口(17)用于连通预燃室(10)。

2.根据权利要求1所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述甲烷管路以四角切圆形式连接在煤粉风管路(4)上，甲烷气体以切线角度进入煤粉风管路(4)。

3.根据权利要求2所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述煤粉进口为缩口状。

4.根据权利要求3所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述垃圾衍生燃料给料口(3)以切向角度安装在煤粉风管路(4)上。

5.根据权利要求4所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述煤粉风管路(4)内设置有第一旋流器(15)，所述第一旋流器(15)位于煤粉风管路(4)与垃圾衍生燃料给料口(3)相接处。

6.根据权利要求5所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述煤粉风管路(4)在于预燃室(10)连接处设置有第二旋流器(11)。

7.根据权利要求6所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述甲烷管路内设置有电动风阀，所述电动风阀位于甲烷管路与煤粉风管路(4)连接处。

8.根据权利要求6所述的一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器，其特征在于：所述二次风管路(7)内设置有第二电动风阀(8)。

技术总结本发明涉及燃煤燃烧器领域，具体涉及一种煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧的燃烧器；首先采用煤粉风管路将混入垃圾衍生燃料混入煤粉，垃圾衍生燃料粉末通过给料口以切向角度进入煤粉风管路，并在旋流器的作用下与煤粉充分混合形成混合燃料；同时并添加甲烷作为混合燃料，将甲烷气体分为多路，分别通过多个甲烷管路进入煤粉风管路，甲烷气体以切线角度进入，实现与混合燃料的均匀掺混；最后利用预燃室和炉膛对燃料进行燃烧；还加入了一次风管路和二次风管路是燃料在内部充分燃烧，提高燃烧效率；通过上述技术方案，本发明能够实现煤粉与垃圾衍生燃料掺甲烷共烧，充分利用各种燃料资源，提高燃烧效率，减少污染排放，具有较好的应用前景和经济效益。技术研发人员：江砚池,卓兰婷受保护的技术使用者：上海交通大学技术研发日：技术公布日：2024/9/29