一種徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器的製作方法
2023-09-20 21:47:45 1
專利名稱：一種徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器的製作方法
技術領域：
本發明屬於燃燒技術領域，涉及一種煤粉燃燒器，進一步涉及一種帶有雙齒形環和雙錐形擴口的徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是，一種帶有內齒形環、外齒形環和雙錐形擴口的徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器，包括內一次風通道、外一次風通道、內二次風通道、外二次風通道、內二次風旋流葉片、外二次風旋流葉片、內齒形穩燃環、外齒形穩燃環、雙錐形擴口、擋塊式煤粉濃縮器及中心管的旋流煤粉燃燒器，其特徵在於擁有內、外兩層一次風通道，其中，內一次風的煤粉濃度較高，外一次風的煤粉濃度較低；擁有內、外兩層二次風通道，其中，內二次風的風量和旋流強度較大，外二次風的風量和旋流強度較小但風速較大；在內一次風的噴口處，設置了內外各一個齒形穩燃環；在外一次風噴口處，設置了內外雙錐形擴口；使用變截面中心管和擋塊結合的可調煤粉濃縮器，將煤粉氣流用慣性分離為內濃外淡的兩股環狀氣流，分別進入內一次風通道和外一次風通道，以實現徑向濃淡燃燒。
本發明採用擋塊式煤粉濃縮器以及內外雙齒形環和雙錐形擴口後，在燃燒器其它結構變化不大的情況下，提高了煤粉濃度，並且強化了高濃度煤粉與中心高溫回流區之間的傳熱與傳質強度，使著火穩定性大大提高，可以燃用難燃煤種。同時，雙錐形擴口可以調節二次風混入一次風煤粉氣流時間的早晚，形成還原性的著火氣氛，可以降低氮氧化物(NOx)的排放量。
參見
圖1、2、3，圖1是本發明徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器的結構示意圖；圖2是圖l的A向視圖；圖3是一個燃燒器噴口組件圖，是本發明的一個具體實施例。
依本發明的技術方案，徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器，包括內一次風通道4、外一次風通道3、內二次風通道10、外二次風通道11、內二次風旋流葉片8、外二次風旋流葉片9、內齒形穩燃環1、外齒形穩燃環2、雙錐形擴口12、擋塊式煤粉濃縮器7及中心管5；上述內一次風4的煤粉濃度較高，外一次風3的煤粉濃度較低；內二次風10的風量和旋流強度較大，外二次風11的風量和旋流強度較小但風速較大；在內一次風通道4的噴口處，設置了內外各一個齒形穩燃環1、2；在外一次風通道3噴口處，設置了內外雙錐形擴口12；使用變截面中心管6和擋塊7結合構成的可調煤粉濃縮器，將煤粉氣流用慣性分離為內濃外淡的兩股環狀氣流，分別進入內一次風通道4和外一次風通道3，以實現徑向濃淡燃燒。
其原理如下(1)使用變截面中心管6和擋塊7結合構成的可調煤粉濃縮器，將煤粉氣流用慣性分離為內濃外淡的兩股環狀氣流，以實現徑向濃淡燃燒。內濃外淡的構思是為了發揮中心高溫回流區的著火優勢。
(2)有擴口的外二次風ll旋流強度較小，風速較高，可以以強化後期混合，保證煤粉可以充分燃盡。
(3)有擴口的內二次風10為強旋轉射流，是組織整個燃燒器噴口流場的主要射流，其主要作用是提供煤粉燃燒所需的空氣，以及通過卷吸高溫煙氣組織中心高溫回流區，使煤粉氣流著火。
(4)外一次風口和內二次風口之間有一個雙錐形噴口12，也就是內、外兩側呈相對的兩個錐形的噴口。其作用有四①輔助內二次風組織流場，形成穩定且有適當回流量的中心回流區；②外錐形擴口可延遲一、二次風的混合，以保證煤粉的著火和揮發分析出區的還原性氣氛；③內錐形縮口將外一次風中的煤粉引向中心回流區方向，可強化著火；④噴口後將形成一圈小的駐渦，雖不足以引燃煤粉氣流，但有一定幫助穩燃的作用，並實現一、二次風的暫時隔離，還可能擠壓中心回流區使之變得狹長。
(5)外一次風3，即淡側一次風具有隔離濃側一次風4與內二次風10的作用，使一次燃燒區為一個狹長的還原性區域。
(6)內一次風的主要特點是使用了內外雙齒形穩燃環1、2，其作用有三①齒後將形成一個個小駐渦，利於著火；②齒狀阻塞將加強濃一次風與回流區之間的湍流混合；③齒狀噴口會加大濃一次風的周界長度，也可強化混合，穩定著火。
(7)中心管建議不送風，以免破壞回流區，但在特定的情況下，如需要中心補氧或冷卻噴口，也可送入少量中心風。
(8)本發明中的許多參數，如擴口角、穩燃環尺寸、濃縮器結構等環節是可以變化的，對不同的煤種和燃燒工況進行相應的調整，對某些煤種也可以考慮外濃內淡的徑向濃淡燃燒。
本發明主要適於作為大中型燃煤鍋爐的煤粉燃燒器。這種燃燒器具有較好的煤種適應性，能較好地實現劣質、難燃煤種的穩燃，並在基本定型的基礎上，把結構和運行參數作適當的調整即可燃用範圍較廣的煤種。這種燃燒器還有較低的NOx排放量，可實現低汙染燃燒。同時，這種燃燒器擁有較好的負荷適應性和可調節性，能在較寬的負荷範圍內保證燃燒的穩定性和低汙染燃燒，能在各種運行工況和煤種變動的情況下，方便穩定地調節燃燒器的運行參數。
權利要求
1.一種徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器，其特徵在於包括內一次風通道4、外一次風通道3、內二次風通道10、外二次風通道11、內二次風旋流葉片8、外二次風旋流葉片9、內齒形穩燃環1、外齒形穩燃環2、雙錐形擴口12、擋塊式煤粉濃縮器7及中心管5；上述內一次風4的煤粉濃度較高，外一次風3的煤粉濃度較低；內二次風10的風量和旋流強度較大，外二次風11的風量和旋流強度較小但風速較大；在內一次風通道4的噴口處，設置了內外各一個齒形穩燃環1，2；在外一次風通道3噴口處，設置了內外雙錐形擴口12；使用變截面中心管6和擋塊7結合構成的可調煤粉濃縮器，將煤粉氣流用慣性分離為內濃外淡的兩股環狀氣流，分別進入內一次風通道4和外一次風通道3，以實現徑向濃淡燃燒。
2.根據權利要求l所述的徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器，其特徵在於，所述的內齒形穩燃環1加外齒形穩燃環2的噴口結構。
3.根據權利要求l所述的徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器，其特徵在於，所述的內外雙錐形擴口12結構是內、外兩側呈相對的兩個錐形的噴口。
全文摘要
本發明公開了一種徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器，包括一帶有燃燒器噴口、內一次風通道、外一次風通道、內二次風通道、外二次風通道、內齒形穩燃環、外齒形穩燃環、雙錐形擴口、擋塊式煤粉濃縮器及中心管的旋流煤粉燃燒器，其中，內一次風的煤粉濃度較高；擁有內、外兩層二次風通道，其中，內二次風的風量和旋流強度較大，外二次風的風量和旋流強度較小但風速較大；在內一次風的噴口處，設置了內外各一個齒形穩燃環；在外一次風噴口處，設置了內外雙錐形擴口；使用「變截面中心管」和「擋塊」結合的可調煤粉濃縮器，將煤粉氣流用慣性分離為內濃外淡的兩股環狀氣流，分別進入內一次風通道和外一次風通道，以實現徑向濃淡燃燒。
文檔編號F23D1/02GK1477330SQ0313431
公開日2004年2月25日 申請日期2003年6月23日 優先權日2003年6月23日
發明者周屈蘭, 惠世恩, 徐通模 申請人:西安交通大學