專利名稱：煤粉濃縮裝置和包含該煤粉濃縮裝置的煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于燃煤鍋爐煤粉燃燒器、尤其是內(nèi)燃式煤 粉燃燒器的煤粉濃縮裝置和一種包括該煤粉濃縮裝置的煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)火力發(fā)電廠燃煤鍋爐的啟、停及低負(fù)荷穩(wěn)燃都是采用燃燒重 油、柴油或天然氣的方法，每年要消耗大量的燃油。近年來所發(fā)展的 等離子體點火及穩(wěn)燃技術(shù)，在很大程度上節(jié)約了大量點火燃油，實現(xiàn) 了煤粉鍋爐的無油啟動。傳統(tǒng)的等離子燃燒器結(jié)構(gòu)大多為多級筒結(jié)構(gòu)。
中國專利CN03268412.6公開了一種分級點火燃燒器，如圖19所 示，它包括外燃燒筒4、點火源(未示出)，其中在外燃燒筒4內(nèi)設(shè)中 心筒l，在中心筒l與外燃燒筒4之間設(shè)n級內(nèi)燃燒筒2、 3…，利用 點火源在中心燃燒筒1中點燃煤粉，用中心燃燒筒1中被點燃的煤粉 火焰點燃下級內(nèi)燃燒筒2的煤粉，以后逐級點燃下一級燃燒筒3中的 煤粉，最后一級燃燒筒4中的煤粉進(jìn)入爐膛燃燒。
中國專利CN200720146244.6披露了一種等離子點火燃燒器，如 圖20所示，它包括至少兩級燃燒筒14、 16以及用于點燃所述至少兩 級燃燒筒中的第一級燃燒筒14中的煤粉的等離子體發(fā)生器31,其中 上一級燃燒筒14的燃燒火焰點燃下一級燃燒筒16中的煤粉或者在下 一級燃燒筒16中與補充的空氣進(jìn)一步燃燒，其中，該等離子體發(fā)生器 的軸線方向與含煤粉空氣流32進(jìn)入第一級燃燒筒14的方向平行，同 時平行于燃燒筒14、 16的軸線。
現(xiàn)有技術(shù)中的燃燒器存在以下缺點由于進(jìn)入中心筒的煤粉量過 大，超出等離子電弧所能夠提供的能量平衡范圍，無法獲得燃燒器整 體著火所需的熱量，并且，中心筒對已著火的根部火焰沒有顯著的聚熱保溫效果，容易受能量不平衡散熱冷卻影響；所以，燃燒器對煤質(zhì) 和點火工況的適應(yīng)性不強，降低了著火可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是，提供一種用于燃煤鍋爐煤粉燃燒器、特別 適用于內(nèi)燃式煤粉燃燒器的煤粉濃縮裝置和一種煤粉燃燒器，借其提 高煤粉燃燒器、尤其內(nèi)燃式煤粉燃燒器對煤質(zhì)的適應(yīng)性和點火工況的 適應(yīng)性。
按本實用新型的煤粉濃縮裝置，它設(shè)置在煤粉燃燒器的內(nèi)部并且 包括一個前段和一個后段，其特征在于，所述前段設(shè)計成碗狀結(jié)構(gòu)， 用于引導(dǎo)和濃縮煤粉和空氣組成的氣固兩相流(以下簡稱"風(fēng)粉流")， 所述后段設(shè)計為筒狀結(jié)構(gòu)，用于保持風(fēng)粉流濃相區(qū)的適度延伸，其中， 所述前段與所述后段相連接并且所述前段和/或后段被固定地設(shè)置；或 者，所述前段與所述后段間隔開一定距離布置并且所述前段和前段分 別被固定地設(shè)置。
在此，上述的距離可以根據(jù)各部件的結(jié)構(gòu)尺寸和點火工況等因素 確定。
在本實用新型的煤粉濃縮裝置中，通過前段的碗狀結(jié)構(gòu)、即口大 底小的的結(jié)構(gòu)，對煤粉進(jìn)行濃淡分離，濃度較高和速度較低的煤粉進(jìn) 入碗式結(jié)構(gòu)內(nèi)，濃度較低的煤粉進(jìn)入下級燃燒筒內(nèi)，使碗式結(jié)構(gòu)內(nèi)的 煤粉氣流被濃縮到適合點火的濃度水平；煤粉著火時揮發(fā)份與固定焦 炭顆粒同時著火，實現(xiàn)燃燒過程的非均向著火，煤粉在初期被迅速點 燃。同時，通過后段的筒狀結(jié)構(gòu)，能夠保持煤粉濃相區(qū)(對煤粉濃度 而言分為濃相區(qū)和稀相區(qū)，煤粉占風(fēng)粉流的比例越大，煤粉越濃)的 適度延伸，起到聚熱作用，從而把有效的火源控制在一個狹小的區(qū)域， 防止冷熱介質(zhì)間的散熱，避免進(jìn)入碗狀結(jié)構(gòu)初期著火的煤粉可能過早 與外部冷態(tài)氣流接觸而不能充分燃燒，便于形成穩(wěn)定火焰后再逐級點 燃外部煤粉。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述前段的軸向長度短于所述后段的軸向長度。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述前段具有一個碗口和一個碗 底口，該碗口或碗底口與所述后段的入口連接。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述前段的碗狀結(jié)構(gòu)由多個平面
彼此連接而成或者由曲面構(gòu)成或者兩者的組合。所述前段的碗狀結(jié)構(gòu) 優(yōu)選由圓弧曲面段構(gòu)成。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述后段的筒狀結(jié)構(gòu)由多個平面 彼此連接而成或者由曲面構(gòu)成或者兩者的組合。所述后段的筒狀結(jié)構(gòu) 優(yōu)選由圓弧曲面段構(gòu)成。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述后段的筒狀結(jié)構(gòu)為水平直段、
漸擴(kuò)段或漸縮段，或者為它們的組合。其中，后段的漸擴(kuò)結(jié)構(gòu)為優(yōu)選， 能夠降低風(fēng)粉流的流速，增加著火段停留時間。當(dāng)然，對揮發(fā)份很低、 水份和灰份又很高的難燃劣質(zhì)煤來說，可以采用漸縮段，漸縮結(jié)構(gòu)使 聚火能力更強。因此，后段優(yōu)選至少包括一個漸擴(kuò)段和/或漸縮段。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述前段的碗狀結(jié)構(gòu)的壁設(shè)有孔。
優(yōu)選在所述前段的碗狀結(jié)構(gòu)上在碗底附近設(shè)有孔。通過碗狀結(jié)構(gòu)的壁
上的孔，能夠濃縮、分流稀相氣流，保留濃相氣流；平衡壓差，減小 風(fēng)速，降低因流速增大不利于著火的影響，使得在煤粉濃度提高的同 時，風(fēng)粉流流速并沒有同比例地增大。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述后段的出口邊緣設(shè)有齒狀結(jié) 構(gòu)或者花瓣狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述齒狀結(jié)構(gòu)或者花瓣狀結(jié)構(gòu)的角度為 0度到90度(即，齒或花瓣朝筒外垂直于筒軸線時為90度，齒或花 瓣平行于筒軸線時為O度)。通過后段的出口邊緣上的齒狀結(jié)構(gòu)或者 花瓣狀結(jié)構(gòu)，能夠增加煤粉著火前沿擾動，形成回流和區(qū)域渦流，促 進(jìn)燃燒。在煤質(zhì)稍差的情況下可以采用這種結(jié)構(gòu)。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述后段的筒狀結(jié)構(gòu)的壁也設(shè)有
孔。通過這些孔，能夠?qū)崿F(xiàn)平衡壓差，降低后段結(jié)構(gòu)內(nèi)風(fēng)速，促進(jìn)點 火?？椎臄?shù)量，形狀和大小根據(jù)需要設(shè)置。這里的孔可以是斜孔和/ 或直孔，其中，斜孔濃縮效果和分流效果優(yōu)于直孔。
7按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述前段的碗狀結(jié)構(gòu)的入口橫截 面形狀為方形、圓形或帶角度的齒狀或者花瓣狀結(jié)構(gòu)(類似于所述后 段的出口/噴口的齒狀結(jié)構(gòu)或者花瓣狀結(jié)構(gòu))。通過此實施例也能夠?qū)?現(xiàn)氣流濃縮、均流。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，在所述后段的里面或外面設(shè)有一
個附加筒，在該附加筒與所述后段的筒狀結(jié)構(gòu)之間形成一個夾層。所 述附加筒設(shè)置成使得所述前段的壁上的孔被所述夾層罩在里面從而在 夾層中有風(fēng)粉流，或者設(shè)置成使得所述前段的壁上的孔不被所述夾層 罩在里面從而在夾層中沒有風(fēng)粉流。通過該夾層能夠?qū)崿F(xiàn)保溫聚熱， 使冷熱介質(zhì)分離，易于中心濃相區(qū)的形成以及二次著火前沿補氧和擾 動等諸多效果。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，設(shè)有前段和后段的多級組合結(jié)構(gòu)， 各級結(jié)構(gòu)的前段和后段依次嵌套在一起。由此能夠強化單級的作用， 使本實用新型煤粉濃縮裝置的所有優(yōu)點更突出，煤質(zhì)和工況適應(yīng)性更 強。
按本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述前段和后段同軸地設(shè)置。 按本實用新型的煤粉燃燒器，尤其是內(nèi)燃式燃燒器(常規(guī)的燃燒
器都是煤粉噴入爐膛用油槍點燃，依靠爐膛輻射熱和高溫?zé)煔獾膶α?熱而逐步燃燒，而內(nèi)燃式燃燒器就是在燃燒器內(nèi)部用點火源將部分^ 粉點燃，已經(jīng)開始著火燃燒，再送入爐膛中燃燒)，它包括上述的煤 粉濃縮裝置。
按照本實用新型的優(yōu)選實施方式，該煤粉燃燒器還包括至少一級 燃燒筒和點火源。
按照本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述煤粉濃縮裝置設(shè)置在點火 源與第一級燃燒筒之間，所述點火源伸入到所述煤粉濃縮裝置的碗狀 結(jié)構(gòu)內(nèi)和/或所述煤粉濃縮裝置的出口 、即所述后段的筒狀結(jié)構(gòu)的出口 伸入到第一級燃燒筒中。
在該燃燒器中，由于釆用了上述的煤粉濃縮裝置，使得聚熱能力 增強，同時燃燒火焰強度增大。按照本實用新型的優(yōu)選實施方式，點火源、煤粉濃縮裝置和燃燒 筒三者彼此同軸。
按照本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述點火源為等離子發(fā)生器或 者小油槍。
按照本實用新型的優(yōu)選實施方式，所述等離子發(fā)生器與所述前段
的碗底口、即所述后段的入口的距離為10mm至100mm。
在本實用新型的煤粉燃燒器中，煤粉顆粒被強行導(dǎo)入本實用新型
的濃縮裝置中，通過碗式結(jié)構(gòu)對煤粉進(jìn)行濃淡分離，濃度較高和速度 較低的煤粉進(jìn)入碗式結(jié)構(gòu)內(nèi)，濃度較低的煤粉進(jìn)入下級燃燒筒內(nèi)，使 碗式結(jié)構(gòu)內(nèi)的煤粉氣流被濃縮到適合不同煤種點火所要求的濃度水 平。優(yōu)選地，在碗狀結(jié)構(gòu)開有小孔， 一部分氣流經(jīng)過碗狀結(jié)構(gòu)上的小 孔到達(dá)該濃縮裝置的外部，濃相氣流留在該濃縮裝置內(nèi)，這樣降低了 該濃縮裝置內(nèi)的風(fēng)速；小孔可以減小風(fēng)速，降低因流速增大不利于著 火的影響。濃縮裝置后面的長段，保持煤粉濃相區(qū)的適度延伸，避免 進(jìn)入碗狀結(jié)構(gòu)的煤粉在著火初期過早與外部冷態(tài)氣流接觸而沒有充分 燃燒，待形成穩(wěn)定火焰后再逐級點燃外部煤粉。灼熱火焰的在濃縮裝 置出口處迅速擴(kuò)展與外筒的煤粉進(jìn)行強烈的交混，產(chǎn)生較點火源更大 的能量點燃進(jìn)入第 一級套筒中的煤粉。第 一級套筒中的煤粉被點燃后， 再點燃下一級套筒中的煤粉。這樣依次點燃后一級套筒內(nèi)的煤粉，直 到最外級套筒內(nèi)的煤粉點燃。
本實用新型的產(chǎn)生了以下的積極效果
* 通過碗式結(jié)構(gòu)對煤粉進(jìn)行濃淡分離，濃度較高和速度較低 的煤粉進(jìn)入碗式結(jié)構(gòu)內(nèi)，濃度較低的煤粉進(jìn)入剩余燃燒筒內(nèi)，使碗式 結(jié)構(gòu)內(nèi)的煤粉氣流被濃縮到適合點火的濃度水平；
對已著火的根部火焰有顯著的聚熱保溫效果，提高了著火可 靠性。


以下借助附圖和實施例詳細(xì)描述本實用新型。附圖中圖1 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第一實施例的正視
圖2 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第一實施例的右視
圖3 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第一實施例的縱剖視
圖4 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第一實施例的透視
圖5 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第二實施例的透視
圖6 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第三實施例的透視
圖7 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第四實施例的透視
圖8 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第四實施例的右視
圖9 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第四實施例的縱剖視
圖io 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第五實施例的近^ 圖ii示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第六實施例的透視
圖12 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第七實施例的迓;,u
圖13示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第八實施例的透枧
圖14 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第九實施例的透視
圖15示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第十實施例的透視圖16 示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第十一實施例的透 視圖17 示出包括本實用新型煤粉濃縮裝置的煤粉燃燒器的一個 實施例的縱剖視圖18 示出包括本實用新型煤粉濃縮裝置的煤粉燃燒器的另一 個實施例的縱剖視圖；及
圖19和圖20示出按現(xiàn)有技術(shù)的煤粉燃燒器。
具體實施方式
圖1至圖4示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第一實施例，其 中圖l示出正視圖，圖2示出右視圖，圖3示出縱剖視圖和圖4示 出透視圖。本實施例的煤粉濃縮裝置包括圓筒狀的后段101和由曲面 構(gòu)成的碗狀的前段102，優(yōu)選地，后段101在軸向長于前段102。前段 102具有碗口 109和碗底口 103，該碗底口 103與后段101的入口連接。 煤粉空氣流(也稱為風(fēng)粉流)從碗口 109進(jìn)入碗狀的前段102內(nèi)，通 過碗狀結(jié)構(gòu)(口大底小)導(dǎo)流和濃縮作用，風(fēng)粉氣流被濃縮到適合點 火的濃度水平，在被點燃之后，從碗底口 103進(jìn)入后段101中繼續(xù)被 引導(dǎo)，最后灼熱的火焰在濃縮裝置出口處迅速擴(kuò)展與第一級燃燒筒的 煤粉進(jìn)行強烈的交混，促進(jìn)了火焰的煤-煤熱量傳遞，較易形成煤火焰 的點火傳遞過程，產(chǎn)生較可靠的逐級放大火源。
圖5示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第二實施例的透視圖。 本實施例與第一實施例區(qū)別在于，筒狀后段IOI由四塊或更多塊平板 構(gòu)成和碗狀前段102同樣由四塊或更多塊平板組成。
也可以是圖4的由曲面構(gòu)成的碗狀前段102和圖5的由多個平面 構(gòu)成的筒狀后段101結(jié)合，或者反過來，在此沒有——示出。
圖6示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第三實施例的透視圖。本實施例與第一實施例區(qū)別在于，在向后面圓錐形擴(kuò)展的筒狀后段
101與圓碗狀的前段102之間連接有一個圓筒形的直段104。
圖7至圖9示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第四實施例，其 中圖7示出透視圖，圖8示出右視圖和圖9示出縱剖視圖。在本實施 例中，筒狀后段101向后面圓錐形擴(kuò)展，和碗狀前段102向前面圓錐 形擴(kuò)展，后段101在軸向明顯長于前段102。前段102的碗底口 103 與后段101的入口連接。在前段102的周壁上分布有許多的孔105。 這些孔優(yōu)選是設(shè)置在前段102的周壁上靠近碗底口 103的位置。孔的 數(shù)量、形狀和大小按照實際的需要設(shè)定。孔的形狀可以是斜孔或直孔。 可選地或者作為補充，也可以在后段101的周壁上分布設(shè)置這樣的孔。
圖10示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第五實施例的透視圖。 本實施例與第一實施例區(qū)別在于，在筒狀后段101的噴口、即出口周 緣上設(shè)有帶角度的齒狀結(jié)構(gòu)106。優(yōu)選地，齒狀結(jié)構(gòu)的角度為O度到 90度(齒狀結(jié)構(gòu)朝筒外垂直于筒軸線時為90度，齒狀結(jié)構(gòu)平行于筒 軸線時為0度)。圖11示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第六實施 例的透視圖。本實施例與第五實施例區(qū)別僅在于，在筒狀后段101的 噴口、即出口周緣上設(shè)有帶角度的花瓣結(jié)構(gòu)107。
圖12示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第七實施例的透視圖。 在本實施例中，圓碗狀的前段102具有許多孔105并且通過其碗底口 與圓筒狀的后段101的入口連接。在后段101的外部設(shè)有一個附加筒 108，該附加筒一段連接在前段102的壁上，從而在該附加筒與所述后 段的筒狀結(jié)構(gòu)之間形成一個夾層110。在本實施例中，附加筒108設(shè) 置成使得由后段內(nèi)筒和附加筒108形成的夾層110將前段102的壁上 的孔105罩在里面。圖13示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第八實 施例的透視圖。該實施例與第七實施例區(qū)別僅在于，附加筒108設(shè)置 成使得由后段IOI的內(nèi)筒和附加筒108形成的夾層110沒有將前段102的壁上的孔105罩在里面。
圖14示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第九實施例的透視圖。 在本實施例中，煤粉濃縮裝置包括圓碗狀的前段102和設(shè)計為雙筒結(jié) 構(gòu)的后段IOI、 111，在此該雙筒結(jié)構(gòu)的后段的外筒101和內(nèi)筒111分 別從前段102的碗口 109和碗底口 103開始延伸，從而在其間形成一 個夾層110。圖15示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第十實施例的 透視圖。該實施例與第一實施例區(qū)別僅在于，圓筒狀的后段101從圓 碗狀的前段102的碗口 109開始延伸。
圖16示出按本實用新型的煤粉濃縮裝置的第十一實施例的透視 圖。在本實施例中，設(shè)有包括前段102、 102，和后段101、 IOI，的兩級 組合結(jié)構(gòu)，第一級結(jié)構(gòu)的后段101嵌套在第二級結(jié)構(gòu)的前段202，內(nèi)。 對于本實用新型多級煤粉濃縮裝置結(jié)構(gòu)，可依此類推延伸。
圖17示出本實用新型的包括本實用新型煤粉濃縮裝置的煤粉燃 燒器的一個實施例的縱剖視圖。該煤粉燃燒器包括兩級燃燒筒(第一 級燃燒筒201、第二級燃燒筒202即燃燒器外筒)、在煤粉燃燒器內(nèi) 部設(shè)置的具有后段IOI、前段102、孔105的煤粉濃縮裝置、以及等離 子發(fā)生器301，該后段101被固定在煤粉燃燒器上(也可以是，、:丄 102被固定在煤粉燃燒器上，或者前段102和后段101同時被固定在 煤粉燃燒器上)。在這里，可以利用連接件來將煤粉濃縮裝置與煤粉 燃燒器的燃燒筒壁連接，從而把煤粉濃縮裝置固定在燃燒筒的內(nèi)部， 優(yōu)選使煤粉濃縮裝置的軸線和燃燒器的軸線重合；也可以通過連接件 將煤粉濃縮裝置固定在等離子發(fā)生器上，或者采取其他的固定方式。 該煤粉濃縮裝置設(shè)置在等離子發(fā)生器301與第一級燃燒筒201之間。 等離子發(fā)生器301伸入煤粉濃縮裝置的前段102的碗狀結(jié)構(gòu)內(nèi)并且所 述煤粉濃縮裝置的出口 、即所述后段101的筒狀結(jié)構(gòu)的出口伸入到第 一級燃燒筒201中。所述等離子發(fā)生器與所述前段的碗底口 、即所述 后段的入口的距離為10mm至100mm。采用上述距離，可以最大限度的實現(xiàn)著火穩(wěn)定性，增強煤質(zhì)的點火適應(yīng)性。代替等離子發(fā)生器也可 以采用小油槍或者其他合適的點火源。所述等離子發(fā)生器、煤粉濃縮 裝置和燃燒筒優(yōu)選三者彼此同軸。本實用新型的煤粉燃燒器內(nèi)部分為 若干級，采用該濃縮結(jié)構(gòu)后，由于聚熱能力增強，同時燃燒火焰強度 增大。
圖18示出本實用新型的包括本實用新型煤粉濃縮裝置的煤粉燃 燒器的另 一個實施例的縱剖視圖。該另 一 實施例與圖17所示實施例的 區(qū)別在于，前段102和后段101間隔開一定的距離設(shè)置并且分別被固 定在煤粉燃燒器上。其中，前段102的碗底口 103優(yōu)選小于或等于后 段101的入口 ，由此可實現(xiàn)向后段補風(fēng)以便優(yōu)化燃燒并且能夠避免在 后段的壁上形成結(jié)焦。在此，間隔開的距離可以根據(jù)各部件的結(jié)構(gòu)尺 寸和點火工況等因素確定。
在本實用新型的煤粉燃燒器中，等離子發(fā)生器301啟動后產(chǎn)生高 溫度、高焓值的等離子電弧，煤粉空氣流(也稱為風(fēng)粉流)從碗口 109 進(jìn)入濃縮裝置的前段102內(nèi)， 一部分氣流經(jīng)過碗狀結(jié)構(gòu)上的小孔105 到達(dá)該濃縮裝置的外部，濃相氣流留在該濃縮裝置內(nèi)，這樣降低了該 濃縮裝置內(nèi)的風(fēng)速；小孔105可以減小風(fēng)速，減少因流速增大不利寸 著火的影響。通過碗狀結(jié)構(gòu)(口大底小)導(dǎo)流和濃縮作用，煤粉顆粒 被強行導(dǎo)入等離子電弧溫度較高的中心弧區(qū)，風(fēng)粉氣流-故濃縮到適合 點火的濃度水平，在被等離子電弧點燃之后，煤粉在初期被迅速點燃。 風(fēng)粉氣流從碗底口 103進(jìn)入后段101中繼續(xù)被引導(dǎo)，最后灼熱的火焰 在濃縮裝置出口處迅速擴(kuò)展，與第一級燃燒筒的煤粉進(jìn)行強烈的交混， 產(chǎn)生較點火源更大的能量點燃進(jìn)入第一級套筒201中的煤粉。第一級 套筒201中的煤粉被點燃后，再點燃第二級套筒202即燃燒器外筒中 的煤粉，最后噴入爐膛中燃燒。
但是本實用新型并不限于此。本實用新型的濃縮裝置的構(gòu)思關(guān)鍵點就在于，濃縮裝置的前段設(shè)計成碗狀結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)和濃縮煤粉和空氣 組成的氣固兩相流，而后段設(shè)計為筒狀結(jié)構(gòu)，用于保持風(fēng)粉流濃相區(qū) 的適度延伸，這兩者結(jié)合實現(xiàn)本實用新型的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員完 全可以根據(jù)需要容易地?zé)o需創(chuàng)造性勞動將本實用新型的煤粉濃縮裝置 應(yīng)用于其他的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，比如工業(yè)窯爐。而且，本實用新型煤粉 濃縮裝置也可以用于濃縮其他的流體，比如其他的氣固兩相流。這些 變型方案及其他等效的變型方案都應(yīng)落入本專利申請的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于煤粉燃燒器的煤粉濃縮裝置，它設(shè)置在煤粉燃燒器的內(nèi)部并且包括一個前段(102)和一個后段(101)，其特征在于，所述前段(102)設(shè)計成碗狀結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)和濃縮風(fēng)粉流，所述后段(101)設(shè)計為筒狀結(jié)構(gòu)，用于保持風(fēng)粉流濃相區(qū)的適度延伸，其中，所述前段(102)與所述后段(101)相連接并且所述前段(102)和/或后段(101)被固定地設(shè)置；或者，所述前段(102)與所述后段(101)間隔開一定距離布置并且所述前段(102)和前段(101)分別被固定地設(shè)置。
2. 按權(quán)利要求1所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述前段(102) 的軸向長度短于所述后段(101)的軸向長度。
3. 按權(quán)利要求1所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述前段具 有一個碗口 (109)和一個碗底口 (103)，所述后段(101)的入口與 該碗口 ( 109)或碗底口 ( 103)連接，或者所述后段(101 )的入口連 接在所述前段(102)的碗口 (109)與碗底口 (103)之間的壁上。
4. 按權(quán)利要求1所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述前段 (102 )的碗狀結(jié)構(gòu)由多個平面彼此連接而成或者由曲面構(gòu)成或者由兩者的組合構(gòu)成。
5. 按權(quán)利要求4所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述前段 (102)的碗狀結(jié)構(gòu)由圓弧曲面段構(gòu)成。
6. 按權(quán)利要求1至5之任一項所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于， 所述后段(101 )的筒狀結(jié)構(gòu)由多個平面彼此連接而成或者由曲面或者 由兩者的組合構(gòu)成。
7. 按權(quán)利要求6所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述后段 (101)的筒狀結(jié)構(gòu)由圓弧曲面段構(gòu)成。
8. 按權(quán)利要求6所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述后段 (IOI)的筒狀結(jié)構(gòu)為水平直段、漸擴(kuò)段或漸縮段，或者為它們的組合。
9. 按權(quán)利要求8所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述后段(101)的筒狀結(jié)構(gòu)至少包括一個漸擴(kuò)段和/或漸縮段。
10. 按權(quán)利要求1至5之任一項所述的煤粉濃縮裝置，其特征在 于，所述前段(102)的碗狀結(jié)構(gòu)的壁設(shè)有孔(105)。
11. 按權(quán)利要求IO所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，在所述前 段(102)的碗狀結(jié)構(gòu)上在碗底附近設(shè)有孔(105)。
12. 按權(quán)利要求6所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述后段 (101)的出口邊緣設(shè)有齒狀結(jié)構(gòu)(106)或者花瓣狀結(jié)構(gòu)。
13. 按權(quán)利要求12所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述齒 狀結(jié)構(gòu)或者花瓣狀結(jié)構(gòu)的角度為0度到卯度。
14. 按權(quán)利要求1或2所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述 后段(101)的筒狀結(jié)構(gòu)的壁設(shè)有孔。
15. 按權(quán)利要求1至5之任一項所述的煤粉濃縮裝置，其特征在 于，所述前段(102)的碗狀結(jié)構(gòu)的入口邊緣設(shè)有齒狀或者花瓣結(jié)構(gòu)。
16. 按權(quán)利要求1或2所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，在所 述后段(101)的里面或外面設(shè)有一個附加筒(108 ),在該附加筒(108 ) 與所述后段(101)的筒狀結(jié)構(gòu)之間形成一個夾層(110)。
17. 按權(quán)利要求16所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述前段 (102 )的碗狀結(jié)構(gòu)的壁設(shè)有孔，所述附加筒設(shè)置成使得所述前段(102 )的壁上的孔被所述夾層罩在里面從而在夾層中有風(fēng)粉流，或者設(shè)i 使得所述前段(102 )的壁上的孔不被所述夾層罩在里面從而在夾層中 沒有風(fēng)粉流。
18. 按權(quán)利要求1或2所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，設(shè)有 前段(102， 102，)和后段(101， 101，)的多級組合結(jié)構(gòu)，各級結(jié)構(gòu) 的前段(102， 102，)和后段(101， 101，)依次嵌套在一起。
19. 按權(quán)利要求1或2所述的煤粉濃縮裝置，其特征在于，所述 前段(102， 102，)和后段(101， 101，)同軸地設(shè)置。
20. —種煤粉燃燒器，其特征在于，它包括按照權(quán)利要求1至19 之任一項所述的煤粉濃縮裝置。
21. 按權(quán)利要求20所述的煤粉燃燒器，其特征在于，它還包括至少一級燃燒筒(201， 202)和點火源，所述煤粉濃縮裝置設(shè)置在所述 點火源與第一級燃燒筒(201)之間。
22. 按權(quán)利要求21所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述點火 源伸入到所述煤粉濃縮裝置的碗狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，和/或所述煤粉濃縮裝置的 出口 、即所述后段(101 )的筒狀結(jié)構(gòu)的出口伸入到第一級燃燒筒(201) 中。
23. 按權(quán)利要求21或22所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述 點火源為等離子發(fā)生器(301)或者小油槍。
24. 按權(quán)利要求21或22所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述 點火源、煤粉濃縮裝置和燃燒筒三者彼此同軸。
25. 按權(quán)利要求23所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述等離子 發(fā)生器(301)與所迷前段(102)的碗底口 (103)、即所述后段(IOI) 的入口的3巨離為10mm至100mm。
專利摘要本實用新型涉及一種煤粉燃燒器的煤粉濃縮裝置和包含該煤粉濃縮裝置的煤粉燃燒器，煤粉濃縮裝置設(shè)置在煤粉燃燒器的內(nèi)部并且并且包括一個前段(102)和一個后段(101)，其中，所述前段(102)設(shè)計成碗狀結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)和濃縮風(fēng)粉流，所述后段(101)設(shè)計為筒狀結(jié)構(gòu)，用于保持風(fēng)粉流濃相區(qū)的適度延伸，其中，所述前段(102)與所述后段(101)相連接并且所述前段(102)和/或后段(101)被固定地設(shè)置；或者，所述前段(102)與所述后段(101)間隔開一定距離布置并且所述前段(102)和前段(101)分別被固定地設(shè)置。本實用新型還涉及一種包括該煤粉濃縮裝置的煤粉燃燒器、尤其內(nèi)燃式煤粉燃燒器。由此提高煤粉燃燒器對煤質(zhì)的適應(yīng)性和點火工況的適應(yīng)性。
文檔編號F23D1/00GK201377792SQ200920145979
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者鵬 劉, 崔星源, 張廣全, 張玉斌, 張超群, 毅 李, 程昌業(yè) 申請人:煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司