本發(fā)明涉及鍋爐燃燒器領域，尤其涉及一種鍋爐燃燒器摻混高嶺土的裝置，以改變?nèi)济哄仩t燃盡灰渣成分，提高灰渣軟化溫度從而改善鍋爐爐膛結渣和受熱面沾污。
背景技術：
準東煤田是中國迄今為止發(fā)現(xiàn)最大的整裝煤田,其開發(fā)成本低,有害成分少,燃燒性能優(yōu)異。然而準東煤中堿金屬含量高,燃燒過程中揮發(fā)出來的堿金屬元素在受熱面上與煙氣中的SO3和金屬管壁氧化膜發(fā)生一系列化學反應，從而在鍋爐受熱面上造成沾污、結渣、積灰和腐蝕等惡劣工況。為避免此類危害，需要將煤灰中的堿金屬固定在灰中，從而防止受熱面沾污的發(fā)生。煤中的堿金屬可以和硅鋁礦物(如高嶺土)反應，從而生成不揮發(fā)的硅鋁酸鹽沉積在灰中。研究發(fā)現(xiàn)摻混高嶺土后，煤中的固鈉率不斷提高，從煤中揮發(fā)出來的堿金屬變少。但是摻混高嶺土的高鈉煤(例如準東煤)煤灰的熔融溫度卻是呈先下降后上升趨勢。當高嶺土摻混比例為3％時，準東煤灰以鈣黃長石、鐵橄欖石、鎂硅鈣石為主，三者形成低溫共融物，導致灰熔融溫度大幅降低；當高嶺土摻混比例超過6％后，灰中礦物質由易形成低溫共熔的鈣黃長石向高熔點的鈣長石轉變，其軟化溫度ST快速上升至1380℃，能夠有效緩解結渣。雖然在煤粉中摻混高嶺土能夠有效抑制堿金屬釋放從而緩解結渣，但是實際操作中，直接向煤粉中摻混高嶺土的方式不僅成本高，而且難以保證摻混均勻，煤粉與高嶺土比例難以實時精確調(diào)控，無法達到預期的緩解爐膛結渣和受熱面沾污的效果。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是如何有效緩解爐膛結渣和受熱面沾污的效果。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鍋爐燃燒器二次風中摻混高嶺土的裝置及方法，具體地，本發(fā)明提供的技術方案如下：
一種鍋爐燃燒器摻混高嶺土的方法，包括以下步驟：
a)制備高嶺土粉末；
b)通過設置在二次風風管上的給粉裝置將步驟a)中的高嶺土粉末混合到二次風的空氣中；
c)將步驟b)得到的含有高嶺土粉末的二次風與燃燒后的一次風混合，使得高嶺土粉末與燃燒中的煤粉和燃燒后的化合物充分混合，提高煤灰熔融溫度，緩解在受熱面的沾污結渣。
優(yōu)選地，步驟a)中高嶺土粉末通過研磨制備。
優(yōu)選地，高嶺土粉末的平均粒徑為30-50μm
優(yōu)選地，給粉裝置可以控制高嶺土粉末的添加速率。
優(yōu)選地，鍋爐燃燒器為直流燃燒器或旋流燃燒器。
優(yōu)選地，方法還包括步驟d)通過設置在三次風風管上的給粉裝置將步驟a)中的高嶺土粉末混合到三次風的空氣中，用于爐膛固鈉。
一種鍋爐燃燒器摻混高嶺土的裝置，鍋爐燃燒器包括一次風噴口和二次風風管，其特征在于，還包括設置在二次風風管上的給粉裝置，給粉裝置中裝有高嶺土粉末，被設置為可以將高嶺土粉末摻混到二次風中。
優(yōu)選地，鍋爐燃燒器摻混高嶺土的裝置還包括設置在三次風風管上的第二給粉裝置，第二給粉裝置中裝有高嶺土粉末，被設置為可以將高嶺土粉末摻混到三次風中。
優(yōu)選地，鍋爐燃燒器為直流燃燒器或旋流燃燒器。
優(yōu)選地，高嶺土粉末的平均粒徑為30-50μm
本發(fā)明創(chuàng)造性地將高嶺土的入爐方式改變?yōu)閷⒏邘X土與二次風空氣混合，控制調(diào)整高嶺土顆粒在二次風中的含量，使得高嶺土與燃燒中的煤粉和燃燒后的化合物充分混合后，硅鋁比達到最理想的狀態(tài)，煤灰中礦物中充分轉化為熔點高的鈣長石，從而達到緩解結渣、改善受熱面沾污的效果。
由于是在二次風管道中使用給粉裝置向二次風空氣中摻混高嶺土粉末，改變了以往高嶺土和原煤混合一起研磨破碎的方式，故而高嶺土可以單獨研磨得較細，以便高嶺土與煤灰顆粒更加充分地接觸，實現(xiàn)更好的固鈉效果。
本發(fā)明的方法不但可以應用于鍋爐燃燒中高嶺土的添加，還可用于其他顆粒添加劑以及氣體的加入，方便控制爐內(nèi)燃燒，提高鍋爐效率。
本發(fā)明的優(yōu)點如下：
1、高嶺土與煤粉分開入爐，可以根據(jù)煤種的細微變化實時調(diào)控高嶺土摻混量，實現(xiàn)最佳的固鈉效果。
2、研磨較細的高嶺土可以在同樣的高嶺土添加劑成分和其與煤粉的相同比例條件下充分發(fā)揮高嶺土的作用，其與煤灰充分混合，提高煤灰熔融溫度，緩解在受熱面的沾污結渣，達到降低受熱面沾污的效果。
3、對現(xiàn)有鍋爐燃燒器無需大的改動，添加裝置安裝方便，結構簡單，成本低廉，運行穩(wěn)定。
4、不僅適用于直流燃燒器,也適用于旋流燃燒器，高嶺土還可摻混入三次風等方式參與爐膛固鈉。
以下將結合附圖對本發(fā)明的方法及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明較佳實施例的高嶺土添加示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的原理在于將高嶺土粉末通過二次風與燃燒中的煤粉和燃燒后的化合物充分混合后，硅鋁比達到最理想的狀態(tài)，煤灰中礦物中充分轉化為熔點高的鈣長石，從而達到緩解結渣、改善受熱面沾污的效果。本發(fā)明主要包括在靠近燃燒器的二次風管道中加裝給粉裝置，使高嶺土粉末以一定速率進入二次風風管，并摻混均勻后進入爐膛。
本發(fā)明提供的高嶺土摻混方法步驟如下：
a)制備高嶺土粉末；
b)通過設置在二次風風管上的給粉裝置將步驟a)中的高嶺土粉末混合到二次風的空氣中；
c)將步驟b)得到的含有高嶺土粉末的二次風與燃燒后的一次風混合，使得高嶺土粉末與燃燒中的煤粉和燃燒后的化合物充分混合，提高煤灰熔融溫度，緩解在受熱面的沾污結渣。
當相應比例的含有高嶺土的二次風進入爐膛接觸一次風混合物中的灰分時，煤灰中的礦物質由易形成低溫共熔的鈣黃長石向高熔點的鈣長石轉變，軟化溫度ST快速上升至1380℃。燃燒產(chǎn)物在爐膛和受熱面上無法達到熔融態(tài)，從而能夠有效緩解結渣。
在本實施例中，步驟a)中高嶺土粉末通過研磨制備；高嶺土粉末的平均粒徑為30-50μm；給粉裝置可以控制高嶺土粉末的添加速率；鍋爐燃燒器為直流燃燒器或旋流燃燒器；方法還可以包括步驟d)通過設置在三次風風管上的給粉裝置將步驟a)中的高嶺土粉末混合到三次風的空氣中，用于爐膛固鈉。
鑒于本發(fā)明提供的摻混高嶺土的方法，本發(fā)明還提供了一種鍋爐燃燒器摻混高嶺土的裝置，其中，鍋爐燃燒器為直流燃燒器或旋流燃燒器。鍋爐燃燒器包括一次風噴口和二次風風管，該摻混高嶺土的裝置包括設置在二次風風管上的給粉裝置，給粉裝置中裝有高嶺土粉末，被設置為可以將高嶺土粉末摻混到二次風中。此外，鍋爐燃燒器摻混高嶺土的裝置還可以包括設置在三次風風管上的第二給粉裝置，第二給粉裝置中裝有高嶺土粉末，被設置為可以將高嶺土粉末摻混到三次風中，用于爐膛固鈉。
以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。