一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器的製造方法
2023-06-04 13:54:21 2
一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器的製造方法
【專利摘要】一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器，屬於煤粉燃燒設備【技術領域】。本實用新型的主要特點是在一次風管的彎頭出口處加裝開放式U型導流板，在一次風管的水平段依次設置V型芯筒、三組環形擋塊和中心隔筒。V型芯筒前端與U型導流板連接，其末端沿氣流方向依次布置了三組環形擋塊和中心隔筒。V型芯筒將一次風管的水平段分成了內外兩個通道。中心隔筒將濃淡煤粉氣流隔離，防止再混。內外二次風旋流葉片均可調節。本實用新型具有結構簡單，濃淡分離效果好，濃股煤粉氣流分布均勻等優點，能夠保證旋流燃燒器的穩定燃燒以及低NOx排放特性。
【專利說明】一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤粉燃燒技術，是一種分級旋流燃燒器，屬於煤粉燃燒設備。
【背景技術】
[0002]旋流煤粉燃燒器廣泛應用於燃煤電站鍋爐中，傳統旋流燃燒器的特點是:一次風以直流或者旋流方式進入爐膛，二次風從一次風外側旋轉進入爐膛。氣流的強烈旋轉，使得在中心部分產生一個低壓區，形成徑向和軸向壓力梯度。軸向壓力梯度將使得中心部分的煙氣沿著軸線反向流動，在燃燒器出口附近形成與主氣流流動方向相反的回流，將高溫煙氣卷吸到燃燒器射流的根部對煤粉氣流進行加熱，使之著火。旋流煤粉燃燒器一般採用牆式布置方式，大型電站鍋爐旋流燃燒器的布置常採用前後牆對衝方式。與四角切圓的直流燃燒方式相比，前後牆對衝旋流燃燒方式的爐內火焰不存在整體旋轉，火焰的充滿度和流場均勻性容易調整好，爐膛出口水平煙道的煙溫偏差和煙氣流量偏差較小。
[0003]傳統旋流燃燒器在著火段可形成局部氧氣濃度較高的區域，易產生局部火焰溫度峰值區，所以與直流燃燒器相比，傳統旋流燃燒器的NOx排放量要高一些。為了降低NOx的排放量，一方面可以調整旋流燃燒器的配風，克服一二次風過早混合的問題；另一方面可以通過調整一次風，將煤粉氣流濃淡分離。
[0004]將二次風分成兩股或者多股氣流，逐漸送入爐膛與一次風混合，實現沿射流方向的空氣分級燃燒，避免局部富氧、高溫區的形成，能夠控制和減少熱力型NOx和燃料型NOx的生成。通常燃燒器都具有彎頭結構，煤粉顆粒運動至彎頭處，在慣性作用下將保持原有的運動狀態，在一次風的直管段沿流動方向富集。研究發現，煤粉顆粒在彎頭處的慣性富集效果能夠一直保持到燃燒器出口。此外，通過在一次風管中加裝擋塊，導流板等裝置，藉助顆粒流動過程中的慣性也能夠實現濃淡分離的效果。但是，煤粉過度富集會導致局部氧量不足，造成燃燒不穩定，影響燃燒效率。
實用新型內容
[0005]利用彎頭慣性分離的特性和二次風分級燃燒技術，針對旋流燃燒器在NOx控制方面的問題，本實用新型的目的是提出一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器，以保證穩定燃燒及低NOx排放。
[0006]本實用新型的技術方案如下:
[0007]一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器，包括帶彎頭的一次風管、設置在一次風管內的油槍風管、內二次風管和外二次風管，在內二次風管和外二次風管內分別設有內二次風旋流葉片和外二次風旋流葉片，其特徵在於:所述旋流燃燒器還含有開放式U型導流板
(3)、V型芯筒、三組環形擋塊和中心隔筒；所述的開放式U型導流板布置在一次風管的彎頭出口處；所述的V型芯筒、三組環形擋塊和中心隔筒安裝在一次風管水平段內，V型芯筒前端與開放式U型導流板相連，將一次風管水平段分為內外兩個通道；在V型芯筒後端的一次風管內沿氣流方向依次布置三組環形擋塊5和中心隔筒10。
[0008]本實用新型的技術特徵還在於:所述的三組環形擋塊5沿氣流流動方向的半徑逐漸減小，半徑依次為350?390mm、280?320mm和255?295mm,距離V型芯筒(4)最後端的距離依次為250?290mm、490?530mm和720?760mm ;中心隔筒10的半徑為240?280mm，距離出口的位置為870-910mm。
[0009]上述技術方案中，所述的三組環形擋塊沿氣流流動方向的半徑依次優選為371mm、300mm和275mm,距離V型芯筒最後端的距離依次優選為270mm、507mm和738mm ;中心隔筒的半徑優選為260mm,距離出口的位置優選為890mm。
[0010]本實用新型具有以下優點及突出性的技術效果:①U型導流板和V型芯筒將一次風直管段分隔為內、外兩個腔體，有效地將彎頭慣性作用的濃淡煤粉氣流隔開。②三組環形擋塊的設置使得煤粉向中心收縮，再向外圍擴散，不僅利於煤粉的均勻分布，而且能夠有效的防止局部煤粉過濃現象。③中心隔筒將濃股與淡股氣流完全隔開，有效地防止濃股煤粉氣流和淡股煤粉氣流再度混合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型提供的一次風濃淡分離的旋流燃燒器結構簡圖。
[0012]圖2為彎頭及U型導流板示意圖。
[0013]1-帶彎頭的一次風管；2_油槍風管；3_開放式U型導流板；4-V型芯筒；5_環形擋塊；6_內二次風管；7_內二次風旋流葉片；8_外二次風管；9_外二次風旋流葉片；10_中心隔筒。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖進一步說明本實用新型的原理、具體結構和實施方式。
[0015]圖1為一次風濃淡分離的旋流燃燒器結構簡圖。該燃燒器主要包括帶彎頭的一次風管1、設置在一次風管內的油槍風管2、內二次風管6、外二次風管8、內二次風旋流葉片7、外二次風旋流葉片9、開放式U型導流板3、V型芯筒4、三組環形擋塊5和中心隔筒10 ;內二次風旋流葉片7和外二次風旋流葉片9分別設置在內二次風管6和外二次風管8內；所述的開放式U型導流板3布置在一次風管I的彎頭出口處；所述的V型芯筒4、三組環形擋塊5和中心隔筒10安裝在一次風管的水平段內，V型芯筒4前端與開放式U型導流板相連，將一次風管I水平段分為內外兩個通道；在V型芯筒後端的一次風管內沿氣流方向依次布置三組環形擋塊5和中心隔筒10。
[0016]二次風分別由內二次風管6和外二次風管8進入燃燒器，內、外二次風管均採用周向進氣。內二次風旋流葉片7和外二次風旋流葉片9均可調節偏轉角度,改變旋流數,操作靈活方便。攜帶煤粉的一次風氣流經帶有彎頭的一次風管I進入旋流燃燒器內部，在彎頭處，煤粉在慣性作用下在一次風管頂部富集，但由於開放式U型導流板3的存在，一次風管彎頭段被分成上下兩個部分，約1/3煤粉在U型導流板底部運動。另外，約有1/4煤粉進入V型芯筒4內部通道，這樣就減弱了以往煤粉僅在水平管道頂部過分富集的副作用。隨後，在V-型芯筒4末端，連續布置了三組環形擋塊5，形成三個先收縮後擴散的類似文丘裡管形式的通道結構，富集的煤粉氣流在通過該區域時會部分向四周擴散，起到一定的濃相稀釋效果，並且有利於煤粉周向均勻分布。之後又布置了中心隔筒10，將濃淡兩股氣流隔離，防止再混，形成內濃外淡的分布，然後進入爐膛，均勻濃股煤粉被卷吸到旋流二次風中，同回流煙氣混合，起到穩燃和降低NOx排放的目標。
[0017]本實用新型所述的三組環形擋塊與一次風管水平段同軸布置，沿氣流流動方向，半徑依次為350?390_，280?320_和255?295_，優選半徑依次是371mm，300mm和275mm ;距離V-型芯筒最後端的距離依次為250?290mm, 490?530mm, 720?760mm,優選距離依次是270mm, 507mm和738_ ;中心隔筒的半徑為240?280mm,優選半徑為260_ ;距離出口的位置為870-91mm,優選距離為890mm。
【權利要求】
1.一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器，包括帶彎頭的一次風管(I)、設置在一次風管內的油槍風管(2)、內二次風管(6)和外二次風管(8)，在內二次風管(6)和外二次風管內分別設有內二次風旋流葉片(7)和外二次風旋流葉片(9)，其特徵在於:所述旋流燃燒器還含有開放式U型導流板(3)、V型芯筒(4)、三組環形擋塊(5)和中心隔筒(10);所述的開放式U型導流板(3)布置在一次風管(I)的彎頭出口處；所述的V型芯筒(4)、三組環形擋塊(5)和中心隔筒(10)安裝在一次風管水平段內，V型芯筒(4)前端與U型導流板相連，將一次風管(I)水平段分為內外兩個通道；在V型芯筒後端的一次風管內沿氣流方向依次布置三組環形擋塊(5)和中心隔筒(10)。
2.根據權利要求1所述的一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器，其特徵在於:所述的三組環形擋塊(5)沿氣流流動方向的半徑逐漸減小，半徑依次為350?390mm，280?320mm和255?295mm,距離V型芯筒(4)最後端的距離依次為250?290mm、490?530mm和720?760mm ;中心隔筒(10)的半徑為240?280mm，距離出口的位置為870_910mm。
3.根據權利要求1或2所述的一種一次風濃淡分離的旋流燃燒器，其特徵在於:所述的三組環形擋塊(5)沿氣流流動方向的半徑依次為371mm、300mm和275mm,距離V型芯筒(4)最後端的距離依次為270mm、507mm和738mm ;中心隔筒(10)的半徑為260mm,距離出口的位置為890mm。
【文檔編號】F23D1/02GK204084351SQ201420373223
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】宗曉輝, 楊燕梅, 張海, 呂俊復, 劉青, 鄭平安 申請人:清華大學