燃燒煤水混合燃料的方法和裝置的製作方法
2023-05-22 18:26:01
專利名稱:燃燒煤水混合燃料的方法和裝置的製作方法
本發明涉及到用於燃燒特殊燃料，如難燃的固體燃料、液體燃料或漿狀燃料的方法和裝置。進一步說，本發明涉及到一種以高燃燒率和減少氧化氮(NOx)生成物來燃燒煤水混合燃料的方法和裝置。
在煤的使用中遇到的問題之一是，固體煤的輸送、貯存和搬運往往往比氣體和液體燃料困難得多。鑑於這一事實，人們已經作了許多研究和嘗試，使煤能像液體燃料那樣貯運。在這些嘗試中，一種方法是採用煤水混合物。它是磨碎的煤和水的混合物。這個方法被認為是最有前途的，並以其生產和運輸的低成本和容易貯運，也就是優良的綜合經濟性而引起世界各國的重視。
為了成功地燃燒煤水混合物，必須把它以細滴形式噴入爐膛。通常，適於把被霧化介質製成高速霧化介質的所謂雙流體噴嘴，適於用來噴射較粘稠的流體如煤水混合物。噴成霧狀的流體的速度越高，則噴霧效能越高。霧滴越細，其可燃性也越高。因此，當這種噴嘴用於煤水混合物時，從噴嘴噴出的煤水混合物霧滴的速度，是用風力輸送煤粉的速度的5倍。此外，噴成霧狀的煤水混合物的燃燒必須要求水份在點燃以前蒸發。部分是由於噴成霧狀的燃料的高速度，部分是由於水份蒸發的必然性，著火點往往出現在噴霧狀燃料的下遊區。著火點向出口處移動，反過來影響火焰的穩定性及燃燒效率。
當然，與燃燒其它燃料的情況一樣，燃燒煤水混合物也要求抑制氧化氮生成物。事實上，希望在燃燒煤水混合物時，氧化氮生成物的程度在最大時，與燃燒煤粉時一樣小。這同樣也要求在火焰中形成一個穩定的還原區。在燃燒空氣不足的情況下燃燒，也就是在所謂低空氣比燃燒狀態下，煤生成還原媒介如氫、一氧化碳等等。因此，為了實現與還原的氧化氮生成物一起燃燒，必須使低空氣比下的燃燒區保持穩定。
為解決這個要求，人們已經提出使用一種低氧化氮的煤粉燃燒器，在該燃燒器內，先把燃燒空氣與煤完全隔開，然後逐漸地與煤混合，以便穩定地形成一個還原區。
然而，在煤水混合物情況下，點火延遲了一段水份蒸發所需的時間。並且，煤水混合物霧化時以高速度噴入。因此，如前面說過的，火焰往往在距離燃燒器出口很遠的地方形成。
換言之，燃燒發生在下遊區，在這個區裡，煤水混合物與燃燒空氣快速混合。因此，不像燒煤粉那樣容易形成穩定的還原區。這意味著在煤水混合物情況下實現減少氧化氮生成物是相當困難的。而且，煤水混合物的低可燃性直接引起燃燒效率降低。此外，在遠離燃燒器處形成的火焰引起不穩定的燃燒，有點不著火的危險，從而導致燃燒系統可靠性低。
生成的火焰離燃燒器距離遠而使燃燒特性變差。因而，設計使火焰儘可能靠近燃燒器就成為研製優良燃燒器的關鍵。
已經知道，採用旋流形式燃燒空氣在燃燒器出口附近區域形成火焰是可能的。例如，日本專利公開NO.208305/1984描述了一種煤粉燃燒器。其中，三次空氣採用強旋流形式從三次空氣噴嘴噴出，該空氣噴嘴設在遠離燃料噴嘴處。燃燒空氣的強旋流在燒煤粉的情況下是有效的，因為在這種燃燒中，煤粉以與燃燒空氣同樣的速度噴射。然而，在燃燒煤水混合物情況下，燃料從噴嘴中以3至5倍於燃燒空氣的速度成霧狀噴射，只用旋流的動量來保持火焰穩定是非常困難的。換句話說，為了用旋流來保持穩定的火焰，旋流的強度必須控制在非常窄的範圍內，這只能通過對燃燒器進行高度複雜和困難的控制來實現。
日本專利公開NO.145405/1984描述了一種為燃燒油類燃料，特別是為了縮短火焰而設計的燃燒器裝置。該燃燒器對具有像油類燃料那樣高可燃性的燃料能產生明顯的作用。但是對象煤水混合物那樣的低可燃性燃料，則不能產生任何顯著的作用。進一步說，該燃燒器有一個包圍著燃料噴嘴的主空氣噴嘴。並且，主燃燒器的金屬件包圍著主空氣噴嘴。當燃料在主燃燒器金屬件中燃燒時，由燃料高速流動而形成的真空區被主空氣消除。因此，二次空氣進入由主燃燒器金屬件所限定的燃燒區，從而避免了可燃性的降低。換句話說，火焰的點燃和維持要求在燃料噴流周圍形成一個穩定的環流。送入主空氣與這個要求完全背道而弛。因此，日本專利公開NO.145405/1984所表示的燃燒裝置，不適用於燃燒煤水混合物。
如上所述，為了實現煤水混合物良好的燃燒，在它的可燃性方面實現明顯的改進，是一個重要的技術問題。
本發明的目的之一是改進燃料-特別是煤水混合燃料的可燃性，以便在降低氧化氮生成物的同時，實現穩定火焰和提高燃燒效率。
為此目的，根據本發明的一個方面，提供一種燃燒煤水混合燃料的方法，它包括;把混合燃料以霧狀噴入一個錐形主予燃室;以繞霧化燃料噴射軸線旋流的形式，把主空氣以小於混合燃料完全燃燒所需的流量，從主予燃室的外園部分，送入與主予燃室相連的二次予燃室，以便形成一個包圍著混合燃料噴流的低壓區。該低壓區用來使空氣氣體從此主予燃室溫度高的二次予燃室返回主予燃室。從而加速混合燃料中水份的蒸發並點燃該混合燃料;使混合燃料在二次予燃室中與主空氣剩餘部分相混合。以便在低空氣比情況下燃燒混合燃料，形成還原氣氛區，從而抑制產生氧化氮生成物;以繞混合燃料噴射軸旋流的形式和以使混合燃料足以完全燃燒的流量，把二次空氣送入與二次予燃室相連的爐膛中去，從而充分燃燒混合燃料。
根據本發明另一方面的一種形式，提供了一種燃燒煤水混合燃料的裝置，它包括一個把上述混合燃料噴成霧狀細粒，並把它噴入爐膛的燃料噴嘴;一個與上述燃料噴嘴同軸布置的，從燃料噴嘴一端呈錐形擴張的主予燃室;一個位於上述主予燃室順流區的二次予燃室;一個圍繞上述主予燃室外園布置的，適合於把主空氣以繞噴嘴軸線旋流的形式送入二次予燃室的環形主空氣噴嘴;和一個圍繞二次予燃室外園布置的，適合於把二次空氣以繞該噴嘴軸線旋流的形式送入爐膛的二次空氣噴嘴。
根據本發明另一方面的另一種形式，提供了一種燃燒煤水混合燃料的裝置，包括一個用來把混合燃料噴成霧狀細粒並把它噴入爐膛的燃料噴嘴;一個與上述噴嘴同軸布置的主予燃室，主予燃室由一個具有許多縫隙的火焰穩定器來確定。通過這些縫隙，密閉空氣以繞燃料噴嘴軸線旋流的形式送入。因此，密閉空氣沿著主予燃室內壁流動;一個安置在主予燃室順流區的二次予燃室;一個位於主予燃室出口外園處的，適合於把主空氣以繞燃料噴嘴軸線旋流的形式送入二次予燃室的主空氣噴嘴;和一個位於二次予燃室外園的，適合於把二次空氣以繞燃料噴嘴軸線旋流的形式送入爐膛的二次空氣噴嘴。
附圖的簡單說明圖1是一個根據本發明的燃燒裝置的實施例的縱剖面圖;
圖2是在圖1所示裝置中安裝的旋流發生器的透視圖;
圖3是圖1所示燃燒裝置的改進型的縱剖面圖;
圖4是表示圖1所示燃燒裝置的燃燒特性曲線圖;
圖5是根據本發明的燃燒裝置的另一實施例的縱剖面圖;
圖6是沿圖5中箭頭A的方向看的燃燒裝置的視圖;
圖7是沿圖6中Ⅶ-Ⅶ線所取的剖視圖;
圖8是圖5中所示燃燒裝置的改進型的縱剖視圖;
圖9是在圖8中沿箭頭B方向所取的視圖;
圖10和圖11是圖8所示的裝置的主予燃室的剖面圖和另一種實施例主要部分的剖視圖。
下面參考圖1和圖2描述根據本發明的一個優選實施例。根據本發明的燃燒裝置實施例具有一個適合於霧化由煤水混合物組成的稀漿狀燃料的燃料噴嘴1;一個與燃料噴嘴同軸安裝並從燃料噴嘴端部起呈錐形擴張的主預燃室4;一個圍繞主預燃室布置並適合於以繞噴嘴軸線的旋流形式把燃燒空氣送入的環形主空氣噴嘴2。主空氣噴嘴2具有一個內園筒，它確定了主預燃室4的外園表面。參考數字5表示二次予燃室，它由主空氣噴嘴2的外園筒所形成，位於主予燃室的前面。一個環形的二次空氣噴嘴3布置在圍繞著二次預燃室5的外園周表面，適合於以旋流形式輸送燃燒空氣。主空氣噴嘴2的外園筒也作為二次空氣噴嘴3的內園筒。參考數字6表示分別設置在一次和二次空氣噴嘴2和3的出口上的旋流發生器，以便使從每個空氣噴嘴噴出的燃燒空氣形成旋流。數字7和9分別表示主予燃室體部分和整個爐膛。
使用中，作為燃料的煤水混合物通過燃料噴嘴1噴成霧狀細粒，其平均尺寸範圍通常在40和100微米(μm)之間，並且霧狀煤水混合物在圍繞燃料噴嘴的錐形主預燃室4中被點燃。隨後煤水混合物在送入主空氣的情況下，在主預燃室4順流區的園柱形二次預燃室5中燃燒，並且在送入二次空氣的情況下，在爐膛中完全燃燒。增加煤水混合物的噴射速度會使得它被噴成為更細的顆粒。因此這個速度通常選擇為比燃燒空氣速度高3至5倍或更高。此外，主空氣是以繞燃料噴嘴1的軸線旋流的形式輸入的。因此，在煤水混合物噴流周圍形成一個負壓區。這本身又產生了一個力，它使一部分主空氣，也就是在比主預燃室溫度高的二次預燃室中的一部分空氣氣體進入主預燃室4。送入的熱氣用來加速蒸發煤水混合物的水分和點燃它。在點火中沒被用掉的主空氣的剩餘部分，在煤水混合物與二次空氣混合之前在二次預燃室5中與煤水混合物混合。因此以小的空氣比維持燃燒。由於這樣燃燒的結果，形成一個還原氣氛區以便抑制生成氧化氮。然後，煤水混合物在與通過二次空氣噴嘴3輸送的二次空氣混合以後完全燃燒。
主空氣噴嘴2的空氣出口位於二次空氣噴嘴3的裡面，以便在它們之間形成二次預燃室5。噴射進主預燃室4的主空氣量與在二次預燃室中消耗的主空氣量之比的控制是通過控制主空氣旋流的強度或大小來實施的。因此，用適當選擇旋流強度的方法，形成並維持穩定的火焰。這樣，主空氣用作點燃煤水混合物和形成低空氣比燃燒的火焰。主空氣的供氣流量選擇小於煤水混合物完全燃燒所需的流量。
構成主預燃室4的殼體7可以用鋼來製造。從蓄熱及抗燒蝕壽命的觀點來看，使用耐熱陶瓷材料或耐火磚是合適的。煤水混合物的燃燒裝置被燃燒的氣體燃料或液體燃料預熱，直到爐膛溫度升高到足以使煤水混合物生成火焰，這時通常採取的措施。當使用具有大熱容量的磚材料時，熱量在預熱期間積蓄起來，因此，通過殼體發出的熱量使點火容易了。也可以用一個熱發生器，如作為殼體7的組成部分的陶瓷發熱器。在這種情況下，煤水混合物噴流能夠被發熱裝置發出的熱量加熱，並用調節發熱裝置發出的熱量來控制點火。
因此從蓄熱或熱產生特性的觀點來看，通過選擇殼體7的材料，當上述煤水混合物噴流送入燃燒爐時改善它的可燃性是可能的。一旦形成穩定的火焰，因為殼體7被火焰的熱量加熱了，可燃性的意義就變得不那麼重要了。
除了供給點火熱量以外，因為以高速噴射的煤水混合物的速度在主預燃室4中被降低了，並且，煤水混合物在它與二次空氣在二次預燃室5中混合之前被允許長時間停留在主預燃室4中，所以，圖1所示的主預燃室4在使火焰靠近燃燒爐方面是有效的，也就是，在二次預燃室中生成火焰變得容易了。
為了最大限度地降低煤水混合物的噴射速度，最好儘可能大地設計主預燃室。然而，過大尺寸的主預燃室帶來了另外的問題，如煤水混合物射流偏轉和它的顆粒沉積在內壁表面。為此，必須在一個適當尺寸範圍內設計主預燃室。此外，主預燃室4的擴張角α大於燃料噴嘴1煤水混合物的噴霧角。
二次預燃室5被環形的二次空氣噴嘴3的內園柱面限定，並且位於主預燃室4的順流區。如前所述，二次預燃室5用於使煤水混合物能在送入主空氣條件下燃燒。
減少氧化氮生成物的燃燒也被解釋成實質上是要求通過小空氣比的燃燒形成一個還原區。
二次預燃室的構造便於這種小空氣比燃燒，並在主空氣與二次空氣的作用之間形成一個區別的界線。
因為，二次空氣的出口被設置在二次預燃室5的順流區，所以，煤水混合物與二次空氣的混合適當的延遲了。
此外，因為二次予燃室5的內壁，即二次空氣噴嘴3內筒的存在阻止了主空氣流向外擴散，促進了與煤水混合物的混合，有利於在低空氣比下的燃燒火焰。
主空氣和二次空氣噴嘴通常是由鋼製成的，為了促進低空氣比情況下的燃燒，如予燃室殼體7那樣，用大熱容量的耐熱陶瓷材料或陶瓷加熱器作為這些噴嘴的材料也是有效的。
正如所述，在圖1所示的本發明的燃燒器中，改善煤水混合物的可燃性以及促進穩定火焰的形成，從而改善燃燒效率是可能的。此外容易實現低空氣比下燃燒火焰的形成。還原區的大小可以增加一個與二次空氣混合延遲量成比例的量。這樣，圖1所示的燃燒器在消除氧化氮生成物方面是有效的。
煤水混合物與二次空氣混合的時間延遲引起火焰伸長，它反過來要求裝置本身增加尺寸。通過二次空氣的渦流可以有效地克服這個問題。也就是說，二次空氣流的渦流作用在渦流內產生一個負壓區，它反過來在火焰的下遊側造成一個從下遊側向上遊側流動的燃氣流。它反過來促進煤水混合物與二次空氣混合，因而避免了火焰伸長。
圖3表示了另一個實施例，它和第一實施例相比有以下不同。也就是說，在該實施例中，包圍著燃料噴嘴1的主予燃室4的擴張角與第一個實施例的擴張角相比是增加了。此外，主予燃室4有一個緊接著錐形擴張部分的延長的柱狀部分。這種布局，可以獲得一個大的主予燃室4的容積，從而提高主予燃室的效率。但是，這種布局要求燃燒室的軸與燃料噴嘴1的軸之間有很高的同軸度。否則，送入的主空氣就偏斜了，導致煤水混合物噴流偏離燃料噴嘴軸線。這樣，在燃燒器的生產和裝配中，就要求高度精選和極為精心。
除了和主予燃室4的形狀有關的特性外，圖3所示的實施例的特點在於，在二次空氣噴嘴的空氣出口處裝有偏轉板，因此與第一實施例相比，煤水混合物與二次空氣的混合時間延遲得更多了。顯而易見這種偏轉板8也可以裝在圖1所示的第一實施例的燃燒器上。這種偏轉板裝置將有助於進一步降低有氧化氮生成率。是否使用偏轉板，取決於燃燒器的容量，也就是燃燒器所實現的燃燒比。若燃燒器的容量大，其尺寸也大，以致於不使用像偏轉板8那樣的特殊裝置也可以延遲與二次空氣混合的時間。相反，當燃燒器容量小時，其尺寸也相應的小，以致需要促進主空氣與二次空氣的混合。因此，在這種情況下，就需要採用一種適當的方法，以便區分主空氣和二次空氣的作用。
組成主予燃室體7的結構也可以根據燃燒器的容量進行更改。例如，可以附加一塊和圖3所示二次空氣噴嘴上偏轉板相類似的偏轉板，同時提高了主空氣渦流的強度或速度，以便在偏轉板內側形成負壓區，從而提高主空氣進入主予燃室4的流量。也可以在主予燃室4的出口內圈安裝各種形狀的火焰穩定板，以便在主予燃室4出口內圈形成一股急劇收縮的流。
當煤水混合物中煤的成分具有低可燃性時，可以省去二次空氣噴嘴。在這種情況下，全部燃燒空氣作為主空氣送入。然而，二次予燃室的裝置在這種情況下也是有效的。因此，在這種布置下，二次予燃室是由整個燃燒裝置的外壁形成的。
圖4表示用圖1所示燃燒器對煤水混合燃料進行的一次燃燒試驗的結果。作為比較，該圖也表示了日本專利公開NO.208305/1984所介紹的燒煤粉的低氧化氮燃燒器使用同樣的煤水混合燃料進行的燃燒試驗的結果。該燃燒器用煤水混合物噴嘴來代替煤粉噴嘴，該燃燒器所用的煤水混合物噴嘴與圖1所示燃燒器使用的噴嘴是相同的。在本圖中，橫座標表示未燃燒燃料的重量與爐膛出口處收集的灰燼重量之比。因此，橫座標軸上的值越小，燃燒效率則越高。
縱座標表示在爐膛出口處所測得的氧化氮生成物的濃度，把它換算成相當於6%標準O2濃度的值。總之，當灰燼中未燃燒物質較多時，氧化氮的生成就較少。但是，最理想的是燃燒器使未燃盡物和氧化氮生成物都能減少，這種燃燒特性是非常符合要求的。
試驗中所用的煤水混合燃料含有63%重量的太平洋煤和37%重量的水。圖中標記口表示用煤粉低氧化氮燃燒器所得到的值。一般說來，煤粉的可燃性比煤水混合物高。因此，採用日本專利公開NO.208305/1984所示的燃燒器，即使燃燒空氣與燃料的混合時間較長，也能保證高可燃性和減少氧化氮生成物。相反，如在圖4中可以看出的那樣，在用煤粉燃燒器燒煤水混合燃料時，很難同時獲得高的減少氧化氮生成物的效果和高的燃燒效率。
用圖1所示燃燒器得到的值用標記○畫出，從圖4可以看出，圖1所示燃燒器與燒煤粉的燃燒器相比，能夠在未燒盡物含量很小的範圍內，有效地燃燒煤水混合燃料。也可以明顯看出，圖1所示燃燒器在不降低燃燒效率的情況下，使氧化氮的排出減少了。氧化氮的排出量可以通過控制諸如主空氣和二次空氣之間流量之比以及主空氣和二次空氣的渦流強度這樣的因素來加以控制。因此，如從前面參考圖4的介紹中可以明白的那樣，根據本發明的燃燒器，可以有效地燃燒煤水混合燃料。
下面參考圖5至圖11介紹本發明的另一個實施例。
圖5至圖8所示燃燒裝置的特點是提供了防止煤水混合物沉積在圖1所示燃燒裝置的主予燃室的內壁面上的裝置，其餘部分實際上與圖1所示實施例相同，因此這些部分就不詳述了。
參考圖5，錐形主予燃室4由火焰穩定器10所確定。然而，火焰穩定器10具有通常的錐形，其小端和與燃料噴嘴同軸的密封管11相連，其大端和與密封管11同軸布置的套管12相連。套管12配有風門15，用於調節由風箱13供應的封閉空氣的流量。如從圖6和7所見到的那樣，火焰穩定器具有許多葉片10a，這些葉片沿著燃料噴射的方向延伸每個葉片10a呈梯形。葉片10a的側表面傾斜一個相同的量，把葉片10a如圖7(顯示了葉片的剖面)所見的那樣進行排列，使相鄰葉片10a之間形成一個予定的空隙。因為空隙是傾斜的，封閉空氣14以燃料噴嘴1為軸線形成渦流沿著火焰穩定器10的內表面流動。該渦流的方向與從主空氣噴嘴2出來的主空氣渦流的方向一致。封閉空氣14的渦流有效地防止了煤水混合物附著在主予燃室4的內表面上。封閉空氣14的流量的確定方式是，防止由主空氣造成的使氣體從二次予燃室5倒流回主予燃室4的趨勢。
如果有煤水混合物沉積在燃料噴嘴1的端部的危險，可以把少量空氣通過封閉管11和燃料噴嘴1之間的間隙送入。顯而易見，這個空氣流量必須以不減少從二次予燃室5吸入空氣氣體的方式確定。
圖8表示了在圖5所示的實施例的火焰穩定器上所形成的間隙的一種改進型。在這種情況下，錐形主予燃室4也由火焰穩定器16所確定。然而，在這種情況下，火焰穩定器16由多個具有不同直徑的錐形環16a所組成。這些環16a布置成使小環的大直徑一端位於大環的小直徑一端的裡面，環之間留有間隙。套管12裝有渦流發生器6，用以使從風箱13送入套管12的封閉空氣14形成渦流，該渦流通過間隙進入主予燃室4，使空氣沿主予燃室4內壁流動。該封閉空氣有效地防止了煤水混合物沉積在主予燃室4的內壁表面上。
圖10和圖11表示了圖8所示火焰穩定器的改進型。
圖10所示的火焰穩定器具有一個火焰穩定面，從沿著穩定器軸線所取的剖面圖看，該穩定面在燃料噴嘴的邊a與火焰穩定器一端b的連線上呈拱形。在此情況下，封閉空氣有效地衝擊火焰穩定器的內表面，產生一個更高的密封效果，阻止煤水混合物沉積。此外，當火焰穩定器的剖面形狀近似於拋物面形狀時，就能夠把爐膛內火焰的輻射熱聚集到煤水混合物噴流上，從而使煤水混合物中水份汽化並改善噴入的煤水混合物的可燃性。
另一方面，圖11所示的火焰穩定器具有一個火焰穩定面。從剖面看，該穩定面凸出在燃料噴嘴邊a′與火焰穩定器的一端b′的連線之外。在此情況下，煤水混合物的噴嘴和火焰穩定面之間的距離到下遊端是逐步增加的。因此，即使由於從二次予燃室5吸入空氣氣體而加強了空氣和煤水混合物的混合流動時，煤水混合物與火焰穩定面接觸的趨勢也降低了。因此，圖11所示的布局也有效地防止了煤水混合物沉積在火焰穩定器表面上。
儘管本發明是用把煤水混合物作為燃料這樣的特殊情況來描述，然而它不是專用的，本發明可以用於燃燒各種其它燃料。因為本發明的方法和裝置使通常很難燃燒的煤-水混合物能夠有效地燃燒。顯而易見，本發明用於燃燒比煤水混合物可燃性高的燃料時，其優點也是明顯的。
權利要求
1.一種燃燒煤-水混合燃料的方法，包括把上述混合燃料成霧狀噴入錐形主予燃室；以圍繞噴射混合燃料的噴流軸線成渦流的形式，以小於混合燃料完全燃燒所需的比例，把空氣從主予燃室的外圍部分送入與主予燃室相連的二次予燃室。以便在混合燃料噴流附近產生一個低壓區，該低壓區用來使空氣氣體從溫度高於主予燃室的二次予燃室返回主予燃室，從而使混合燃料中水份汽化並點燃混合燃料；使混合燃料在二次予燃室中與主空氣的剩餘部分混合，因而在低空氣比下燃燒混合燃料，這樣形成一個還原氣氛區，從而減少氧化氮的生成；以繞混合燃料噴射軸成渦流的形式，以足以使混合燃料完全燃燒的比例把二次空氣送入與二次予燃室相連的爐膛內，從而使混合燃料充分燃燒。
2.一種用於燃燒煤-水混合燃料的裝置，包括一個用於把混合燃料噴成霧狀細粒並噴入爐內的燃料噴嘴;一個與燃料噴嘴同軸並從燃料噴嘴一端呈錐形擴張的主予燃室;一個設置在主予燃室下遊的二次予燃室;一個圍繞主予燃室外圍布置的，用以把主空氣以繞噴嘴軸成渦流狀送入二次予燃室的環形主空氣噴嘴;一個沿二次予燃室周圍布置的，用以把二次空氣以繞噴嘴軸成渦流狀送入爐膛的二次空氣噴嘴;
3.根據權利要求
2的一種裝置，其特徵是主予燃室是用蓄熱材料製成的。
4.根據權利要求
2的一種裝置，其特徵是主予燃室具有大於混合燃料噴霧角的擴張角。
5.根據權利要求
2的一種裝置，其特徵是以小於混合燃料完全燃燒所需的比例輸入主空氣。
6.根據權利要求
2的一種裝置，其特徵是以足以使混合燃料完全燃燒的比例輸入二次空氣。
7.一種燃燒煤-水混合燃料的裝置，包括一個用於把混合燃料霧化成細粒並把它噴入爐膛的燃料噴嘴;一個與燃料噴嘴同軸布置的並從燃料噴嘴一端呈錐形擴張的主予燃寶。該主予燃室由具有許多間隙的火焰穩定器所確定。通過這些間隙，封閉空氣以繞燃料噴嘴軸成渦流狀送入，從而使封閉空氣沿主予燃寶內壁流動;一個位於主予燃室下遊的二次予燃室;一個位於主予燃室外圍，用於把主空氣以繞燃料噴嘴軸成渦流狀送入二次予燃室的環形主空氣噴嘴;一個位於二次予燃室外圍，用於把二次空氣以繞燃料噴嘴成渦流狀送入爐膛的二次空氣噴嘴。
8.根據權利要求
7的一種裝置。其特徵是，主予燃室具有一個比混合燃料噴霧角大的擴張角。
9.根據權利要求
7的一種裝置。其特徵是主空氣以小於混合燃料完全燃燒所需的比例送入。
10.根據權利要求
2的一種裝置。其特徵是，二次空氣以足以使混合燃料完全燃燒的比例送入。
11.根據權利要求
7的一種裝置。其特徵是，火焰穩定器包括許多沿混合燃料噴霧方向伸展的葉片，每個葉片呈具有傾斜側表面的梯形，這些葉片布置成相鄰葉片之間留有予定的間隙，以便為進入主予燃室的密封空氣形成通道。
12.根據權利要求
7的一種裝置。其特徵是，火焰穩定器由多個不同直徑的錐臺形環組成，這些環布置成小環的大端位於大環小端的裡面，相鄰的環之間留有予定的環形間隙;此外，該裝置還包括與火焰穩定器相連的套管以及套管上安置的渦流發生器，用以使封閉空氣形成渦流。
13.根據權利要求
12的裝置。其特徵是火焰穩定器具有一個火焰穩定面。從沿火焰穩定器軸線的剖面圖看，該火焰穩定面對燃料噴嘴的邊與火焰穩定器一端的連線呈凹面。
14.根據權利要求
12的裝置。其特徵是，火焰穩定器具有火焰穩定面，從沿火焰穩定器軸線的剖面圖看，該火焰穩定面對燃料噴嘴的邊與火焰穩定器一端的連線呈凸面。
15.一種燃燒裝置，包括一個用於把燃料霧化成細粒並把它噴入爐膛的燃料噴嘴;一個與燃料噴嘴同軸並從燃料噴嘴一端擴張的錐狀主予燃室;一個位於主予燃室下遊的二次予燃室;一個位於主予燃室外圍並用來把主空氣以繞燃料噴嘴軸線成渦流狀送入二次予燃室的環形主空氣噴嘴。一個位於二次燃燒室外圍並用來把二次空氣以繞燃料噴嘴軸線成渦流狀送入爐膛的二次空氣噴嘴。
專利摘要
一種燃燒煤水混合燃料的方法。混合燃料成霧狀噴入錐形主預燃室，以小於燃料完全燃燒所需的空氣流量和繞噴流軸線的旋流形式，把主空氣從主預燃室送入二次預燃室，形成繞噴流的低壓區，然後，燃料在二次預燃室中與剩餘的主空氣在小空氣比下燃燒，形成還原氣氛區來抑制氧化氮的產生。然後，以繞噴流軸線的旋流形式和足夠的流量，把二次空氣送入爐膛中，從而使混合燃料完全燃燒。
文檔編號F23C7/00GK87100090SQ87100090
公開日1987年7月29日 申請日期1987年1月8日
發明者小豆畑茂, 東山和壽, 戶清, 小林啟信, 嵐紀夫, 稻田徹, 相馬憲一, 大塚馨象, 高橋芳孝, 幸田文夫, 政井忠久, 谷川真清, 川野敬 申請人:株式會社日立製作所, 巴布考克日立株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan