專利名稱：用于墻式燃燒器的旋流擋塊調(diào)風(fēng)器設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于燃燒煤粉的爐子的調(diào)風(fēng)器，更具體地涉及用于燃燒煤粉的爐子的墻式燃燒器的旋流調(diào)風(fēng)器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的燃煤式鍋爐采用位于爐墻中的燃燒器(“墻式燃燒器”)來燃燒煤粉。這些 鍋爐典型地用于產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電。通常，煤粉懸浮在氣流中并被吹進(jìn)鍋爐的爐子中燃燒?？諝馀c煤粉一起以煤粉流 中心周圍的旋流形式通過調(diào)風(fēng)器被弓I入燃燒室。這種技術(shù)提供了更加高效率的燃燒并控制 了 NOx的排放。燃燒空氣通過空氣管道(稱為“風(fēng)箱”)被提供到調(diào)風(fēng)器?？諝庾燥L(fēng)箱通過調(diào)風(fēng)器 進(jìn)入燃燒室。某些調(diào)風(fēng)器采用葉片來引導(dǎo)進(jìn)入的空氣流形成螺旋形狀。燃料流縱向通過燃燒器 的中心，并與來自調(diào)風(fēng)器的旋流空氣混合。葉片是可運(yùn)動的，以便調(diào)節(jié)進(jìn)入調(diào)風(fēng)器的空氣旋 流。葉片的位置改變軸向氣流與切向氣流的比率。這些不同的流型決定了所產(chǎn)生火焰的形 狀和長度。允許均衡空氣的軸向和切向成分來改變火焰的形狀。在火焰接觸較遠(yuǎn)鍋爐墻時， 適當(dāng)?shù)幕鹧嫘螤顪p少了火焰熄滅。因此，能夠調(diào)節(jié)葉片以提供更高效率的燃燒是非常重要的?，F(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)中，控制葉片位置的聯(lián)接機(jī)構(gòu)位于風(fēng)箱內(nèi)。通常，這是可以接受 的。然而，當(dāng)使用某些再生空氣加熱器時，廢氣雜質(zhì)(例如煙灰)自排出煙氣轉(zhuǎn)入到風(fēng)箱內(nèi)。 由于旋轉(zhuǎn)葉片的機(jī)構(gòu)也在風(fēng)箱內(nèi)，這些雜質(zhì)的積聚導(dǎo)致葉片運(yùn)動機(jī)構(gòu)的阻塞和失效。現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的葉片位于兩平行板之間的樞軸上。離燃燒室較近的板和葉片經(jīng)受 較高的溫度。離燃燒室較遠(yuǎn)的板經(jīng)受較低的溫度。這種溫差導(dǎo)致部件和結(jié)構(gòu)有區(qū)別的膨脹。 這種可變的膨脹導(dǎo)致板之間葉片的約束(binding)。這種約束阻止了葉片的運(yùn)動，進(jìn)而導(dǎo)致 低效率的操作。由于不同的葉片和不同數(shù)量的葉片在不同的時間會約束，這導(dǎo)致產(chǎn)生機(jī)械性和可 靠性的問題。使情況更加復(fù)雜的是，操作葉片運(yùn)動的機(jī)構(gòu)典型地位于風(fēng)箱內(nèi)。其位置在維護(hù)時 難以接近。這可能需要關(guān)閉鍋爐并且可能還需要拆開鍋爐來接近風(fēng)箱而調(diào)節(jié)或修理機(jī)構(gòu)。目前，需要一種簡單、廉價、比現(xiàn)有設(shè)計(jì)更為可靠的用于爐子的高效燃燒器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可實(shí)施為在具有風(fēng)箱的爐子中使用的旋流調(diào)風(fēng)器(1000)，其包括基本上平的第一側(cè)板(1110)；基本上平的第二側(cè)板(1120)；
連接在側(cè)板(1110、1120)之間、彼此間隔的多個旋流擋塊(1150)，其使得側(cè)板 (1110,1120)基本上彼此平行地固定，并使得在旋流擋塊(1150)之間形成多個空氣通道 (1155)；多個葉片桿(1160)，每個葉片桿都具有第一端部和第二端部，葉片桿(1160)基本 上垂直地延伸通過第二側(cè)板(1120)；多個葉片(1130)，每個葉片都附接于每個葉片桿(1160)的第一端部并位于空氣 通道(1155)內(nèi)，使得允許葉片(1130)在關(guān)閉位置和至少一個打開位置之間運(yùn)動，在關(guān)閉位 置，葉片(1130)關(guān)閉了空氣通道(1155)，在至少一個打開位置，當(dāng)葉片桿(1160)旋轉(zhuǎn)時，通 道(1155)至少部分打開。發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是提供一種簡單經(jīng)濟(jì)的墻式燃燒器旋流調(diào)風(fēng)器。本發(fā)明的另一目的是提供一種比現(xiàn)有設(shè)計(jì)更為可靠的墻式燃燒器旋流調(diào)風(fēng)器。本發(fā)明的另一目的是提供一種墻式燃燒器旋流調(diào)風(fēng)器，其采用的葉片比傳統(tǒng)旋流 調(diào)風(fēng)器呈現(xiàn)更少約束。本發(fā)明的另一目的是提供一種墻式燃燒器旋流調(diào)風(fēng)器，其采用更加可靠的葉片運(yùn) 動機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的一個目的是提供一種墻式燃燒器旋流調(diào)風(fēng)器，其能夠經(jīng)受住較大溫差變 化而不失效。本發(fā)明的一個目的是提供一種墻式燃燒器旋流調(diào)風(fēng)器，其更容易接近并更容易維 護(hù)。


現(xiàn)在參照附圖，其中，在各個附圖中相同元件采用相同的附圖標(biāo)記，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于粉狀固體燃料燃燒器的旋流調(diào)風(fēng)器的前透視圖；圖2是圖1的旋流調(diào)風(fēng)器的后透視圖；圖3是旋流調(diào)風(fēng)器的另一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖4是圖3的旋流調(diào)風(fēng)器沿線“B-B”的剖視圖；圖5是圖3的旋流調(diào)風(fēng)器沿線“A-A”的剖視具體實(shí)施例方式已經(jīng)開發(fā)了新型的旋流調(diào)風(fēng)器設(shè)計(jì)，其提供可靠，剛性而又輕重量的設(shè)備。這種旋流調(diào)風(fēng)器包括樞轉(zhuǎn)的葉片，該葉片根據(jù)它們的位置提供自全軸向流至全切 向流的全范圍旋流方向。如燃燒器切斷位置所需要的，旋流調(diào)風(fēng)器也可調(diào)節(jié)以停止氣流。圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于粉狀固體燃料燃燒器的旋流調(diào)風(fēng)器1000的前透視圖。圖 2是圖1的旋流調(diào)風(fēng)器1000的后透視圖。本實(shí)施例將通過參照圖1和2來予以說明。旋流燃燒器1000包括兩個平行的側(cè)板1110、1120，兩個側(cè)板通過一系列旋流擋塊1150而隔開并結(jié)合在一起。這些旋流擋板1150附接于側(cè)板1110、1120之間以提供輕重量 和剛性的結(jié)構(gòu)。在已經(jīng)導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)風(fēng)器出現(xiàn)問題的可變的加熱條件下，這種剛性的結(jié)構(gòu)抵抗住扭曲和撓曲。每個旋流擋塊1150都具有成角度的側(cè)面，或者放置成具有成角度的側(cè)面以在其之間成角度地形成空氣通道1155。成角度的空氣通道1155引導(dǎo)空氣徑向向內(nèi)以及切向圍 繞旋流調(diào)風(fēng)器1000內(nèi)的圓周路徑。成角度的空氣通道1155致使二次風(fēng)在與燃料流混合之 前旋流。在每個空氣通道1155中提供多個葉片1130。這些葉片起到允許空氣通道1155 保持完全打開，部分打開或者完全關(guān)閉的功能。在完全關(guān)閉位置，阻止空氣流過旋流調(diào)風(fēng)器 1000的空氣通道1155，并當(dāng)燃燒器不工作時切斷燃燒器。每個葉片1130附接于葉片桿1160上，該葉片桿轉(zhuǎn)動其各自的葉片1130以調(diào)節(jié)其 各自空氣通道1155的開口。每個葉片桿1160都延伸通過側(cè)板1120、位于風(fēng)箱內(nèi)的支撐管 1170并且通過風(fēng)箱前板1250。聯(lián)接組件1200定位在風(fēng)箱前板1250上。聯(lián)接組件1200聯(lián)接至葉片桿1160并使葉片桿1160旋轉(zhuǎn)。葉片桿1160與聯(lián)接組 件1200聯(lián)接在一起使得它們能夠自風(fēng)箱前板1250 —致地操作。聯(lián)接組件1200利用齒輪 箱1230來致動傳動聯(lián)桿1201。傳動聯(lián)桿1201樞轉(zhuǎn)地連接至切向聯(lián)桿1203，切向聯(lián)桿樞轉(zhuǎn) 地連接至另一傳動聯(lián)桿1201，使其轉(zhuǎn)動與之連接的葉片桿1160。由于聯(lián)接組件1200安裝在風(fēng)箱前板1250上的背對側(cè)板1110、1120的側(cè)面上，并 且在風(fēng)箱的外部，因而它是容易接近的，而無需拆開風(fēng)箱或關(guān)閉爐子。所有這些操作機(jī)構(gòu)都 位于風(fēng)箱外部。這使得容易接近使葉片1130樞轉(zhuǎn)的聯(lián)接組件1200。圖3是旋流調(diào)風(fēng)器的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。這個實(shí)施例共用了圖1和2中多個相 同的結(jié)構(gòu)和功能，然而該圖示出了在功能燃燒器(functioning burner)中使用的實(shí)施例。 主要的不同點(diǎn)在于，出入孔位于不同的位置。在這個視圖中可以看出，風(fēng)箱前板1250固定在風(fēng)箱墻20的外部。多個支撐管將側(cè) 板1120與風(fēng)箱墻20保持固定的距離。桿1160通過風(fēng)箱前板1250上的孔、通過風(fēng)箱墻20、 通過支撐管1170、通過側(cè)板1120，從而附接于葉片1130上。葉片1130被放置在側(cè)板1120 和1110之間。延伸唇部1500延伸到風(fēng)箱的外部并進(jìn)入燃燒器。燃料管10通常運(yùn)載懸浮在氣流中的煤粉微粒，并且貫穿旋流調(diào)風(fēng)器的長度。二次 風(fēng)在旋流擋塊1150之間通過并進(jìn)入旋流調(diào)風(fēng)器1000的中心。這種旋流通過二次風(fēng)環(huán)1300 排出。此處從側(cè)面示出的聯(lián)接組件1200通過齒輪箱1230來驅(qū)動。齒輪箱1230增強(qiáng)了 機(jī)械效益(mechanical advantage)，以提供聯(lián)接組件1200的平穩(wěn)運(yùn)動。出于操作和維護(hù)的 目的，具有位置指示器(圖5中的1235)，該位置指示器可視地指示葉片1130的位置。圖4是圖3的旋流調(diào)風(fēng)器沿線“B-B”的剖視圖，示出了空氣通道組件1100。在這 個視圖中，由于旋流擋塊1150位于側(cè)板1120的另一側(cè)面，它們采用虛線表示。采用旋流擋 塊1150的構(gòu)造形成了剛性結(jié)構(gòu)。此處可以看到的是，兩個相鄰的旋流擋塊1150的每個都具有彼此面對的擋塊墻 1151、1153。旋流擋塊相互間隔以在它們之間產(chǎn)生氣流通道1155。擋塊墻1151,1153中的 至少一個應(yīng)該相對于自側(cè)板1120中心的徑向方向是成角度的，以產(chǎn)生進(jìn)入氣流的旋轉(zhuǎn)。在 這種情況下，擋板墻1151是成角度的。此處所示的葉片1130位于部分打開的位置，這允許二次風(fēng)通過通道1155進(jìn)入，正如箭頭標(biāo)記“Α”所示。角度和幾何形狀致使空氣圍繞燃料流管道10盤旋。隨著葉片桿1160旋轉(zhuǎn)(從這個視圖上看為順時針方向)，葉片1130以箭頭標(biāo)記 “B”的方向運(yùn)動，從而部分或全部關(guān)閉空氣管道1155。當(dāng)葉片1130反時針方向旋轉(zhuǎn)以接觸旋流擋塊1150時，它處在軸向位置。此處所 示的葉片1130的位置是它的完全切向流位置。順時針旋轉(zhuǎn)葉片以封閉氣流。當(dāng)葉片1130完全打開時，它們產(chǎn)生最低的旋流與軸向流動的比率。當(dāng)葉片1130 朝著關(guān)閉位置運(yùn)動時，它們減小氣流。本發(fā)明的旋流調(diào)風(fēng)器起到調(diào)節(jié)火焰的燃燒和形狀的 功能，該火焰由與其相關(guān)聯(lián)的燃燒器產(chǎn)生。當(dāng)關(guān)閉時，空氣管道1155切斷流入到與其相關(guān)聯(lián)的燃燒器的空氣。當(dāng)具有多個燃 燒器的爐子不是使用所以燃燒器時，這很重要。圖5是圖3中的旋流調(diào)風(fēng)器沿線“A-A”的剖視圖，示出了葉片控制機(jī)構(gòu)1600。在這 個視圖中，部分聯(lián)接組件1200是可視的。齒輪箱1230驅(qū)動聯(lián)接組件1200。這致使傳動聯(lián) 桿1201運(yùn)動。傳動聯(lián)桿1201還連接至切向聯(lián)桿1203。隨著傳動聯(lián)桿1201繞葉片桿1160 樞轉(zhuǎn)，它們在繞風(fēng)箱板1250周邊的方向上使切向聯(lián)桿1203運(yùn)動。由于每個切向聯(lián)桿1203 的其它側(cè)面還連接至另一傳動聯(lián)桿1201，這構(gòu)成了環(huán)狀聯(lián)接形式。這個聯(lián)接組件1200確保 了所有葉片桿1160以相同的量同步旋轉(zhuǎn)并且相對于每個空氣通道1155都處于相同的相對 位置?？梢暤奈恢弥甘酒?235示出了葉片1130的位置。也可以添加監(jiān)測葉片1130位置 并向使用者控制面板提供該位置信息的電子傳感器。葉片桿1160通過風(fēng)箱板1250內(nèi)的多個孔從而通過風(fēng)箱板1250。每個葉片桿都具 有在小箱結(jié)構(gòu)(small box structure)內(nèi)的密封件，稱之為桿箱密封件1207.它們保持葉 片桿1160，允許葉片桿旋轉(zhuǎn)并防止熱氣從風(fēng)箱明顯泄漏。因此，根據(jù)本發(fā)明的旋流調(diào)風(fēng)器1000是剛性、輕重量的設(shè)計(jì)，這使得在整個操作 過程中操作機(jī)構(gòu)保持適當(dāng)?shù)膶?zhǔn)。本發(fā)明允許完全切向或完全軸向流。此外，使用者可以選擇其它的切向流與軸向 流的比率。本發(fā)明能夠放置在關(guān)閉位置，以在不使用時阻止氣流進(jìn)入燃燒器。不同于常規(guī)的調(diào)風(fēng)器，本發(fā)明的旋流調(diào)風(fēng)器具有如下優(yōu)點(diǎn)對于各種葉片位置，均 維持一致的進(jìn)入開口，因而使通過調(diào)風(fēng)器的空氣壓降保持基本恒定。操作聯(lián)接件和傳動件都位于風(fēng)箱的外部，這使得檢查和維護(hù)更加容易。這也提供 了更好的可靠性。本設(shè)計(jì)允許自完全軸向流至切向流全范圍內(nèi)的二次風(fēng)旋流控制。本設(shè)計(jì)也包含了 空氣管道內(nèi)葉片的切斷位置，以用于燃燒器氣流的切斷或偏轉(zhuǎn)。雖然已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述和說明，但是本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行前述和各種其它的 改變、省略和添加。因此，其它實(shí)施例都落入所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
一種在具有風(fēng)箱的爐子中使用的旋流調(diào)風(fēng)器，包括基本上平的第一側(cè)板；基本上平的第二側(cè)板；連接在側(cè)板之間、彼此間隔的多個旋流擋塊，其使得側(cè)板基本上彼此平行地固定，并使得在所述旋流擋塊之間形成多個空氣通道；多個葉片桿，每個葉片桿都具有第一端部和第二端部，所述葉片桿基本上垂直地延伸通過所述第二側(cè)板；多個葉片，每個葉片都附接到每個葉片桿的所述第一端部并放置在所述空氣通道內(nèi)，使得允許所述葉片在關(guān)閉位置和至少一個打開位置之間運(yùn)動，在所述關(guān)閉位置，所述葉片關(guān)閉所述空氣通道，在所述至少一個打開位置，當(dāng)所述葉片桿旋轉(zhuǎn)時，所述通道至少部分打開。
2.如權(quán)利要求1所述的旋流調(diào)風(fēng)器，還包括聯(lián)接組件，其在多個葉片桿的第二端部附接到所述多個葉片桿，使得所述聯(lián)接組件的 運(yùn)動導(dǎo)致所有附接葉片桿的旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動源，其連結(jié)至所述聯(lián)接組件，產(chǎn)生所述聯(lián)接組件的運(yùn)動和所有附接葉片桿的旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，所述旋流調(diào)風(fēng)器通過所述爐子的所述風(fēng)箱， 所述旋流調(diào)風(fēng)器還包括風(fēng)箱前板，其具有多個孔，每個孔都適于接收葉片桿，從而起到在允許葉片桿轉(zhuǎn)動的同 時穩(wěn)定所述葉片桿的功能。
4.如權(quán)利要求1所述的旋流調(diào)風(fēng)器，其中 所述聯(lián)接組件和驅(qū)動源附接到所述風(fēng)箱前板。
5.如權(quán)利要求3所述的旋流調(diào)風(fēng)器，其中所述葉片桿延伸通過所述風(fēng)箱和位于所述風(fēng)箱外部的所述風(fēng)箱前板，從而更容易接近。
6.一種可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，用于接收來自爐子風(fēng)箱的二次風(fēng)并將所述二次風(fēng)提供到通 過燃料管的粉狀固定燃料和空氣的流中，其包括剛性的空氣通道組件，包括 第一側(cè)板， 第二側(cè)板，多個旋流擋塊，其彼此間隔并放置成在其之間形成成角度的空氣通道，所述擋塊連接 基本上平行的所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板，使得所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板包住多個 空氣通道；位于所述空氣通道內(nèi)的多個葉片，其適于基于其位置來選擇通過所述空氣通道的空氣 流速；和葉片控制機(jī)構(gòu)，用于精確地控制所述葉片的位置，從而限定通過所述空氣通道的氣流速度。
7.如權(quán)利要求6所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，葉片控制機(jī)構(gòu)位于所述風(fēng)箱的外部。
8.如權(quán)利要求6所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，所述葉片控制機(jī)構(gòu)包括多個葉片桿，每個葉片桿都連結(jié)至葉片，并且所述葉片桿被遠(yuǎn)程致動以調(diào)節(jié)所述葉片的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，所述桿從所述風(fēng)箱的外部被遠(yuǎn)程操作。
10.如權(quán)利要求8所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，還包括 風(fēng)箱板，其附接到風(fēng)箱墻，用于接收和穩(wěn)定所述葉片桿。
11.如權(quán)利要求6所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，所述葉片控制機(jī)構(gòu)包括 一同致動所述葉片桿的齒輪箱中的馬達(dá)。
12.如權(quán)利要求6所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，所述旋流擋塊是空心的，因此是輕重量的。
13.如權(quán)利要求6所述的可靠的旋流調(diào)風(fēng)器，其中，所述旋流擋塊放置成具有至少兩個 彼此鄰近的擋塊墻，其中至少一個擋塊墻相對于徑向方向成角度，所述旋流擋塊放置成使 得至少兩個鄰近擋塊墻、所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板形成成角度的空氣通道。
14.一種提供更加可靠的旋流調(diào)風(fēng)器的方法，包括如下步驟提供剛性空氣通道組件，所述剛性空氣通道組件具有多個成角度的空氣通道； 提供在所述空氣通道內(nèi)部的多個葉片，其適于通過選擇所述葉片的位置來調(diào)節(jié)通過所 述空氣通道的空氣流速；將葉片桿附接到每個葉片以遠(yuǎn)程控制其位置；以及提供葉片控制機(jī)構(gòu)，所述葉片控制機(jī)構(gòu)在容易接近和清潔的位置附接到所述葉片桿， 以便控制葉片桿和葉片位置。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，提供剛性空氣通道組件的步驟還包括以下步驟 提供具有周邊的第一側(cè)板；以及將多個旋流擋塊附接到所述第一側(cè)板，所述多個旋流擋塊圍繞所述第一側(cè)板的周邊彼 此間隔，從而在所述旋流擋塊之間形成多個空間，所述旋流擋塊相對于自所述側(cè)板中心的 徑向方向是成角度的，將第二側(cè)板附接到所述旋流擋塊，使得所述第一側(cè)板和所述第二側(cè)板基本上彼此平 行，并且所述第二側(cè)板關(guān)閉成角度的空間，形成成角度的空氣通道。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述葉片控制機(jī)構(gòu)放置在所述風(fēng)箱的外部。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于墻式燃燒器的旋流擋塊調(diào)風(fēng)器設(shè)計(jì)，描述了一種簡單、經(jīng)濟(jì)并且可靠的用于商業(yè)鍋爐墻式燃燒器的旋流調(diào)風(fēng)器(1000)。該調(diào)風(fēng)器采用多個間隔的旋流擋塊(1150)，該擋塊與側(cè)板(1110、1120)連接。多個可運(yùn)動的葉片(1130)設(shè)置在旋流擋塊(1150)之間形成的空氣通道(1155)內(nèi)。葉片(1130)附接到葉片桿(1160)，該葉片桿操作葉片(1130)。旋流擋塊(1150)是輕重量且剛性的結(jié)構(gòu)，用于保持側(cè)板(1110)離側(cè)板(1120)固定的距離。擋塊構(gòu)造在旋流調(diào)風(fēng)器(1000)接收不同的加熱時減少了葉片(1130)的約束。葉片桿(1160)延伸通過風(fēng)箱區(qū)域外部的風(fēng)箱前板(1250)。聯(lián)接組件(1200)使葉片桿(1160)旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)和齒輪箱(1230)致使所有葉片(1130)都旋轉(zhuǎn)相同的量。
文檔編號F23D14/46GK101832559SQ20101012621
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
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