煤粉燃燒器我國動力用煤的特點是煤種多變、煤質差。煤燃燒中存在如下主要問題:鍋爐穩燃(包括劣質煤穩燃及低負荷穩燃)能力差、燃燒效率低、ＮＯｘ排放高、結渣及高溫腐蝕。這些問題的解決往往是互相矛盾的,為同時解決以上問題,秦裕琨教授于1987年提出了水平濃縮煤粉燃燒器。在研究的過程中,發現了風包粉原理對組織煤粉燃燒的指導作用,在此原理的指導下,又相繼提出了徑向濃淡旋流煤粉燃燒器,濃淡風煤粉燃燒器。

         風包粉原理即在煤粉著火區域形成高溫、高煤粉濃度的區域,在其外側即近水冷壁區域形成以空氣為主的氧化性氣氛區域。水平濃縮燃燒器的原理為:通過安裝于一次風煤粉管道上的煤粉濃縮器使一次風煤粉氣流分成濃淡兩股,這兩股氣流在水平方向上以一定的夾角噴入爐膛。濃煤粉氣流從向火側噴入爐膛;淡煤粉氣流從背火側(濃煤粉氣流與水冷壁之間)噴入爐膛。這樣,在向火側(高溫區域)形成了較高的煤粉濃度區域,背火側的淡煤粉氣流在爐膛水冷壁附近形成比普通燃燒器更強的氧化性氣氛。濃淡風煤粉燃燒器[3]是在水平濃縮燃燒器結構基礎上,在背火側布置側二次風,形成了由向火側向背火側依次布置濃、淡煤粉氣流、側二次風的風包粉形式,側二次風與淡煤粉氣流一起加強了在爐膛水冷壁附近形成的氧化性氣氛。

        這樣,在中心回流區邊緣附近(高溫區域)形成了較高的煤粉濃度區域,保證了燃燒器區域水冷壁附近形成相對較強的氧化性氣氛。徑向濃淡旋流燃燒器的原理為:在燃燒器一次風通道中加入百葉窗式煤粉濃縮器,一次風粉混合物分成濃淡兩股,濃煤粉氣流靠近中心經濃一次風通道噴入爐膛,淡煤粉氣流從濃一次風通道外側的淡一次風通道噴入爐膛,二次風也分成了兩部分,一部分經過旋流二次通道以旋流的形式進入爐膛,另一部分經過直流二次風通道以直流的形式進入爐膛。形成了由高溫回流區向水冷壁依次布置濃、淡煤粉氣流、旋流、直流二次風的風包粉形式。