專利名稱：組合式煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合式煤粉燃燒器，它用于在高壓和高溫下在具
有液體爐渣卸料的反應(yīng)器中使粉狀燃料(褐煤和/或煤石或類似的粉狀
燃料)氧氣氣化。
本申請內(nèi)容涉及 一 個用于使粉狀燃料氧化劑氣化的燃燒器。
背景技術(shù)：
已知用于粉狀燃料部分氧化的煤粉燃燒器，它具有 一 個圓柱形的 水冷的外殼和位于內(nèi)部的同軸設(shè)置的用于輸送粉狀燃料和氧化劑的環(huán) 室。另一小的氣體/氧氣燃燒器位于這個燃燒器的中心，該氣體/氧氣燃 燒器作為點(diǎn)火燃燒器或點(diǎn)燃燃燒器并且配備光學(xué)火焰監(jiān)控器和高壓點(diǎn)
火裝置。它用于使上述的煤粉燃燒器投入運(yùn)行，如同在專利文獻(xiàn)DE 271038 A3和DE4306980 C2中所示的那樣。
在燃燒器的外部和內(nèi)部通過一個管道或多個管道實現(xiàn)粉狀燃料的 輸送。在燃燒器內(nèi)部這樣導(dǎo)引輸送管道到燃燒器出口 ，使得它們圍繞 軸旋轉(zhuǎn)至少一整圈，然后在燃燒器出口附近切向地終結(jié)。在煤粉管道 的端部上煤粉切向地進(jìn)入到圓柱形環(huán)室里面。
在從管道面過渡到環(huán)室里面時沖擊式地導(dǎo)致面積加大并由此導(dǎo)致 粉速下降。通過增加環(huán)室內(nèi)部的粉管數(shù)量盡管可以減小面積突變，但 是不能抵消。這個事實的結(jié)果是，導(dǎo)致粉流在環(huán)室內(nèi)部的不均勻分布。 由此可能導(dǎo)致具有單側(cè)反應(yīng)室負(fù)荷的不對稱的形成火焰。
已知的燃燒器存在下列缺陷
1. 在燃燒器中管道在圓柱形環(huán)室內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
2. 在排出煤粉后不可避免的面積突變這導(dǎo)致粉速下降。
3. 由于這種面積突變使下面的環(huán)室不均勻地由煤粉充滿，因此與 氧化劑的混合是不同的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)一個煤粉燃燒器，它在煤粉氣化的條件下在壓力下可靠地工作。所述組合式煤粉燃燒器能夠通過結(jié)構(gòu)上的措施 這樣構(gòu)成，使得 一 方面在粉狀產(chǎn)品壓力氣化時保證均勻地形成火焰地 可靠的運(yùn)行。
這個目的對于 一 個通過前序部分特征概括的主題由此得以實現(xiàn)， 在燃燒器中構(gòu)成單個煤粉輸送部件，從而在保持基本圓形的入口管道 橫截面面積的條件下使該橫截面系統(tǒng)地(在輸送方向上連續(xù)地)過渡 到一個適配于環(huán)室的、彎曲的、面積等同的矩形通道。
到^ 口 :這個措施保證無干擾地輸送i狀燃料并且使在不運(yùn)行時用于 沖洗輸送部件所需的惰性氣體量減少。
在從屬權(quán)利要求中給出申請內(nèi)容的有利改進(jìn)方案。


下面借助于附圖作為實施例以理解所需的范疇詳細(xì)描述申請內(nèi)
容。附圖中
圖1以原理橫截面圖示出按照本發(fā)明的緊湊型燃燒器， 圖2以原理縱向截面圖示出按照本發(fā)明的緊湊型燃燒器。 在附圖中相同的部件以相同的標(biāo)記符號表示。
具體實施例方式
按照本發(fā)明的組合式煤粉燃燒器具有 一 個在中心設(shè)置的,泉燃燃燒 器部件i其具有燃?xì)夂脱趸瘎┹斎胙b置、 一個火焰監(jiān)控裝置和一個電
的高壓點(diǎn)火器。圍繞這個結(jié)構(gòu)組件設(shè)置一個用于輸送組合式煤粉燃燒 器的氧化劑的環(huán)室2。在環(huán)形的出口上設(shè)置用于使氧氣流形成渦流的螺 旋葉片3。
在燃燒器的外部和內(nèi)部通過一個或多個管道、在本實施例中三個 管道實現(xiàn)粉狀燃料的輸送。在燃燒器中構(gòu)造單個管道，在保持基本圓 形的入口管道橫截面面積(RohrquerschnittsfMche )的條件下使橫截面 系統(tǒng)地(在輸送方向上連續(xù)地)過渡到適配于環(huán)通道的、彎曲的、面 積等同的矩形通道。該矩形通道在燃燒器嘴上也通過兩個間隔的、例 如25mm的圓弧段以圍繞中心軸線相同的角度a 、例如80度給出。在此有利的是，矩形寬度與矩形或圓弧段長度的比例約為1: 5.3。 為了避免在煤粉流輸送中的停頓應(yīng)該使矩形寬度不小于25mm。管橫截 面積到最終的矩形面積的過渡在環(huán)通道內(nèi)部(在燃燒器內(nèi)部在到燃燒 器嘴的方向上)設(shè)計，使得在燃燒器出口上達(dá)到最終的矩形面積。
在本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)中環(huán)室4壁的延長線在燃燒器嘴的方向上與 中心軸線相交。通過這個措施實現(xiàn)有利的火焰幾何形狀。
按照規(guī)定的輸送部件數(shù)量在矩形出口之間保留的不需要的空間可 以直接在出口上封閉并且加入到冷卻循環(huán)里面。
通過具有螺旋葉片3的氧化劑輸入裝置的結(jié)構(gòu)使排出的氧氣流強(qiáng) 烈地置于旋轉(zhuǎn)，在氧氣流中吸入通過專門構(gòu)成的輸送部件排出的煤粉 流。
通過煤粉輸送部件直到燃燒器嘴和立刻進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)的氧氣流里面 的結(jié)構(gòu)在煤粉出口上不再存在不同粉速的面積突變。由此實現(xiàn)形成均 勻和穩(wěn)定的火焰。同時可以通過不同地調(diào)整螺旋葉片3影響火焰的寬 度和長度。
本發(fā)明包括一個在例如80bar ( 8MPa )的壓力下和1200至190CTC 的溫度下在具有液體爐渣卸料的用于氧氣氣化的反應(yīng)器中用于使粉狀 燃料氣化的組合式燃燒器，其包括冷卻外殼7，其用于容納在中心設(shè)置 的用于使組合式煤粉燃燒器單元投入運(yùn)行的點(diǎn)燃燃燒器1以及一個圍 繞這個點(diǎn)燃燃燒器1設(shè)置的用于輸送氧化劑的環(huán)通道2和另一圍繞氧 化劑環(huán)通道設(shè)置的環(huán)通道,該環(huán)通道具有組合的用于輸送粉狀燃料的輸 送部件4，點(diǎn)燃燃燒器具有燃?xì)夂脱趸瘎┹斎胙b置、 一個組合的火焰監(jiān) 控裝置和高壓點(diǎn)火器，其特征在于，存在多個輸送部件4并且這些輸 送部件4在燃燒器內(nèi)部從一個圓形橫截面5在面積等同的條件下系統(tǒng) 地直到燃燒器出口過渡到一個適配于環(huán)通道半徑的彎曲的矩形橫截面 6,其寬/長比例約為1:5.3,其中矩形橫截面的寬度不小于25mm,并且 在出口上緊鄰氧化劑輸入的環(huán)通道終止，在氧化劑輸入通道的出口上 存在螺旋裝置3,它們使氧化劑流置于強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并由此通過相應(yīng) 的形狀能夠影響火焰的幾何形狀。
附圖標(biāo)記清單
1 點(diǎn)燃燃燒器，具有燃?xì)夂脱鯕廨斎胙b置和組合的火焰監(jiān)控器和高壓點(diǎn)火裝置
2 用于粉狀燃料的氧化劑輸入裝置
3 用于使氧化劑產(chǎn)生渦流的螺旋葉片
4 用于粉狀燃料的輸入管
5 用于粉狀燃料輸入管的橫截面(圓形)
6 用于粉狀燃料輸入管的橫截面(矩形)
7 外部的水冷部件
權(quán)利要求
1. 用于粉狀燃料的氧化劑氣化的燃燒器，具有在中心設(shè)置的點(diǎn)燃燃燒器部分(1)、同軸的用于輸送氧化劑的環(huán)通道(2)、同軸地圍繞環(huán)通道(2)設(shè)置的環(huán)室，在其中設(shè)置多個煤粉輸送部件(4)，其特征在于，在燃燒器中構(gòu)造單個煤粉輸送部件，在保持入口管道橫截面面積的情況下使該橫截面系統(tǒng)地過渡到適配于環(huán)室的、彎曲的、面積等同的矩形通道(6)。
2. 如權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述矩形通道的矩 形寬度不小于25mm。
3. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的燃燒器，其特征在于，所述矩 形寬度與矩形長度的比例約為1: 5.3。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的燃燒器，其特征在于，按照規(guī) 定的粉輸送部件數(shù)量在矩形出口之間保留的不需要的空間可以緊鄰出 口封閉并且加入到冷卻循環(huán)里面。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的燃燒器，其特征在于，所述環(huán) 室(4)的壁的延長線在燃燒器嘴的方向上與中心軸線相交。
全文摘要
本發(fā)明涉及組合式煤粉燃燒器。在按照本發(fā)明的在例如80bar(8MPa)的壓力下和1200至1900℃的溫度下在具有液體爐渣卸料用于氧氣氣化的反應(yīng)器中用于使粉狀燃料氧化劑氣化的燃燒器中使各個煤粉輸送部件(4)在燃燒器中這樣構(gòu)成，在保持輸入管道橫截面面積的條件下使該橫截面對稱地過渡到一個適配于環(huán)室的、彎曲的、面積等同的矩形通道(6)里面。在此使燃料駛?cè)胫苯咏K結(jié)在氧化劑通道旁邊并且使輸送部件中存在的輸送速度一直保持到出口。這個措施保證無干擾地輸送粉狀燃料并且使在不運(yùn)行時用于沖洗輸送部件所需的惰性氣體量減少。
文檔編號F23D1/00GK101303122SQ200810099149
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月10日
發(fā)明者C·魯瑟, M·欣格尼茨 申請人:西門子公司