專利名稱：一種低NO_x煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及--種煤粉燃燒器,尤其涉及一種低N(V煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
目前,我國(guó)約有50萬(wàn)臺(tái)工業(yè)鍋爐，而燃煤工業(yè)鍋爐占其總量的80%以上,其中又 以采用火床燃燒方式的鏈條爐居多。鏈條爐燃燒本身存在的缺陷，決定了其熱效率不可能 達(dá)到較高的水平，設(shè)備運(yùn)行熱效率平均僅為65%左右。而采用懸浮燃燒方式的煤粉工業(yè)鍋 爐，則有較高的鍋爐效率。在工業(yè)鍋爐上燃用煤粉，燃燒器的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。由于工業(yè)鍋爐的 爐膛空間較小,這就要求燃燒器應(yīng)能較好地組織爐內(nèi)的流場(chǎng),使煤粉能高效穩(wěn)定地燃燒,既 能避免爐內(nèi)結(jié)渣產(chǎn)生，同時(shí)又具有低N0X排放功能。而現(xiàn)在投產(chǎn)使用的煤粉燃燒器大多應(yīng) 用于電)一，適用于工業(yè)鍋爐的煤粉燃燒器則較少。針對(duì)以上存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的在于提供適于工業(yè)鍋爐用的一種低N0X 煤粉燃燒器。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是該低N0X煤粉燃燒器主要包括依次由中心開有圓 孔的第一隔板和第二隔板分隔形成的內(nèi)二次風(fēng)箱、分級(jí)風(fēng)箱和擾動(dòng)風(fēng)箱,所述內(nèi)二次風(fēng)箱、 分級(jí)風(fēng)箱、擾動(dòng)風(fēng)箱在各自的管壁上相應(yīng)地設(shè)置有朝周向傾斜的內(nèi)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口、分級(jí)風(fēng) 進(jìn)風(fēng)口、擾動(dòng)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 ；內(nèi)二次風(fēng)箱沿軸向貫穿有一次風(fēng)管，在一次風(fēng)管外同軸套設(shè)有內(nèi) 二次風(fēng)管，內(nèi)二次風(fēng)管在與第一隔板的圓孔處與第一隔板密封聯(lián)接，內(nèi)二次風(fēng)管內(nèi)安裝有 旋流葉片，內(nèi)二次風(fēng)管在所述第一隔板的圓孔處向外擴(kuò)錐延伸形成的錐形筒置于分級(jí)風(fēng)箱 內(nèi)；擾動(dòng)風(fēng)箱內(nèi)同軸設(shè)有兩端敞口的預(yù)燃室，擾動(dòng)風(fēng)箱的壁與預(yù)燃室的壁之間形成環(huán)形通 道，該環(huán)形通道的出口處設(shè)有環(huán)形端面，環(huán)形端面____丨二均勻地設(shè)有幵孔，在所述開孔處固定安 裝有擾動(dòng)風(fēng)噴口 ；預(yù)燃室的進(jìn)口端在第二隔板的圓孔處與第二隔板密封聯(lián)接；預(yù)燃室的進(jìn) 口根部處設(shè)有環(huán)形的分級(jí)風(fēng)道,所述錐形筒與分級(jí)風(fēng)道的內(nèi)壁密封固定聯(lián)接。進(jìn)--步地,本實(shí)用新型所述分級(jí)風(fēng)道內(nèi)安裝有旋流葉片。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述一次風(fēng)管的出口端呈擴(kuò)口狀，該擴(kuò)口狀出口端伸入到 錐形筒內(nèi)，在該擴(kuò)口狀出口端內(nèi)通過(guò)耐火鋼筋焊接有圓錐形的鈍體。進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述擾動(dòng)風(fēng)噴口的中心軸線與預(yù)燃室的中心軸線之間所形 成的夾角為a且10°彡a彡20°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是(1)本實(shí)用新型在內(nèi)二次風(fēng)管內(nèi)設(shè)置旋流葉片，使經(jīng)過(guò)旋流葉片的氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)， 并在一次風(fēng)管噴口處設(shè)置鈍體,從而形成有利于著火的回流區(qū)，使煤粉更易點(diǎn)燃；(2)本實(shí)用新型采用了預(yù)燃室設(shè)計(jì)，利用預(yù)燃室高溫筒壁的輻射和反向回流高溫 煙氣的對(duì)流傳熱，使煤粉氣流迅速著火燃燒；另一方面，預(yù)燃室根部的分級(jí)風(fēng)為旋轉(zhuǎn)氣流， 具有吹灰作用，使預(yù)燃室內(nèi)不積灰，并能有效防止結(jié)渣。[0011](3)本實(shí)用新型在燃燒器出口處噴入了擾動(dòng)風(fēng),加強(qiáng)了氣流的擾動(dòng)程度，從而促進(jìn) 了煤粉的燃燒，提高了煤粉的燃盡率。(4)本實(shí)用新型采用內(nèi)二次風(fēng)、分級(jí)風(fēng)及擾動(dòng)風(fēng)的三級(jí)配風(fēng)方式，有效地降低了氮 氧化物的排放；(5)本實(shí)用新型的新型結(jié)構(gòu)使煤粉火焰在鍋爐爐膛中的燃燒溫度分布均勻，不會(huì) 出現(xiàn)局部過(guò)熱的現(xiàn)象；(6)本實(shí)用新型適用于各種中小型工業(yè)煤粉鍋爐，在使用過(guò)程中具有較高的燃燒

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A向視圖。圖3是擾動(dòng)風(fēng)噴口分布示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型的煤粉燃燒器內(nèi)間隔地固定安裝有第--隔板15和第 二隔板16，該兩個(gè)隔板的中心均開有圓孔。通過(guò)第一隔板15和第二隔板16，煤粉燃燒器的 內(nèi)部被分隔形成依次排列的內(nèi)二次風(fēng)箱7、分級(jí)風(fēng)箱8和擾動(dòng)風(fēng)箱9。如圖2所示，在上述 三個(gè)風(fēng)箱各自的管壁上相應(yīng)地設(shè)置有朝管壁的周向傾斜的內(nèi)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 11、分級(jí)風(fēng)進(jìn)風(fēng) 口 12、擾動(dòng)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 13。三個(gè)進(jìn)風(fēng)口采用周向傾斜設(shè)計(jì),根據(jù)流體力學(xué)原理可知，氣流采用 這種方式進(jìn)入風(fēng)箱，使得風(fēng)箱內(nèi)的氣流更為均勻，從而提高了燃燒器出口截面處氣流的均 勻度。內(nèi)二次風(fēng)箱7沿軸向貫穿有一次風(fēng)管1，在一次風(fēng)管1外同軸套設(shè)有內(nèi)二次風(fēng)管 內(nèi)二次風(fēng)管2在與第一隔板15的圓孔處與第一隔板15密封聯(lián)接，內(nèi)二次風(fēng)管2在第一隔 板15的圓孔處向外擴(kuò)錐延伸形成的錐形筒14置于分級(jí)風(fēng)箱8。內(nèi)二次風(fēng)管2內(nèi)安裝有旋 流葉片5，使氣流通過(guò)此處時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，一次風(fēng)管1的出口端為擴(kuò)口狀，該擴(kuò)口狀出口端伸 入到錐形筒14內(nèi)，在該擴(kuò)口狀出口端內(nèi)通過(guò)耐火鋼筋焊接有圓錐形的鈍體6。在內(nèi)二次風(fēng) 管2內(nèi)的旋流葉片5和鈍體6的共同作用下,氣流流出噴口后在中心(即鈍體6的尾部) 形成了有利于煤粉著火穩(wěn)燃的高溫回流區(qū)。擾動(dòng)風(fēng)箱9內(nèi)同軸設(shè)有預(yù)燃室10 (即擾動(dòng)風(fēng)箱 9與預(yù)燃室10的中心軸線重合)，預(yù)燃室10的兩端敞口，擾動(dòng)風(fēng)箱9的壁與預(yù)燃室10的壁 之間形成環(huán)形通道，該環(huán)形通道的出口處設(shè)有環(huán)形端面17,環(huán)形端面17上均勻地設(shè)有若干 個(gè)開孔,在這些開孔處固定安裝有擾動(dòng)風(fēng)噴口 4。此外,預(yù)燃室1.0的進(jìn)口端在第二隔板16 的圓孔處與第二隔板16密封聯(lián)接,從而阻斷了擾動(dòng)風(fēng)箱9與分級(jí)風(fēng)箱8內(nèi)的兩股氣流，防 止兩股氣流的竄流。由于預(yù)燃室10內(nèi)的空間較小，且內(nèi)壁為保溫絕熱材料制成，故預(yù)燃室 10的壁溫能很快升高并保持在一個(gè)比較高的溫度，煤粉氣流在高溫筒壁的輻射和反向回流 高溫?zé)煔獾膶?duì)流傳熱兩者共同作用下，迅速著火燃燒。預(yù)燃室10的進(jìn)口根部處設(shè)有環(huán)形的 分級(jí)風(fēng)道3,分級(jí)風(fēng)道3內(nèi)安裝有旋流葉片，且其內(nèi)壁與錐形筒14密封固定聯(lián)接。分級(jí)風(fēng)通 過(guò)分級(jí)風(fēng)道3緊貼著預(yù)燃室10壁面旋轉(zhuǎn)進(jìn)入燃燒器，不僅可以有效地防止預(yù)燃室10的結(jié) 渣，還可對(duì)燃燒器出口起到很好的保護(hù)作用。如圖3所示，在擾動(dòng)風(fēng)箱9的出口處的環(huán)形端面17上均勻地設(shè)有開孔,在開孔處固定安裝有擾動(dòng)風(fēng)噴口 4,擾動(dòng)風(fēng)噴口 4的中心軸線與預(yù) 燃室10的中心軸線之間所形成的夾角為a。將a設(shè)定在10° < a <20°，可使擾動(dòng)風(fēng) 在該角度范圍內(nèi)通過(guò)擾動(dòng)風(fēng)噴口 4噴出，具有較好的擾動(dòng)效果，從而促進(jìn)煤粉的燃燒，提高 煤粉的燃盡率。本實(shí)用新型的煤粉燃燒器把煤粉后期燃燒所需的二次風(fēng)分成三部分，即通過(guò)內(nèi)二 次風(fēng)管2、分級(jí)風(fēng)道3、擾動(dòng)風(fēng)噴口 4，燃料在先缺氧、后富氧的條件下燃燒，有效地降低了氮 氧化物的排放。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下爐膛先用點(diǎn)火氣槍(圖中未示出)預(yù)熱10秒鐘后,打開風(fēng)機(jī)，使煤粉氣流通過(guò)一 次風(fēng)管1進(jìn)入，繞過(guò)鈍體6噴出，并被已經(jīng)燃燒的燃?xì)恻c(diǎn)燃，同時(shí)打幵內(nèi)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 11、分 級(jí)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 12和擾動(dòng)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 13，此時(shí)內(nèi)二次風(fēng)、分級(jí)風(fēng)、擾動(dòng)風(fēng)分別通過(guò)內(nèi)二次風(fēng)管2、 分級(jí)風(fēng)道3、擾動(dòng)風(fēng)噴口 4進(jìn)入燃燒器,實(shí)現(xiàn)空氣的分級(jí)供給,能有效降低N0X的排放。在煤 粉被點(diǎn)燃并與燃?xì)夤踩?0秒鐘后,關(guān)閉點(diǎn)火氣槍,完全由煤粉燃燒。其中內(nèi)二次風(fēng)管2的 氣流通過(guò)旋流葉片5后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，流出噴口后在中心(即在鈍體6尾部)形成回流區(qū)，卷 吸爐內(nèi)的高溫?zé)煔猓訜岵Ⅻc(diǎn)燃煤粉。通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 U、分級(jí)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 12、擾動(dòng) 風(fēng)進(jìn)風(fēng)口 13進(jìn)口上的閥門(圖中未示出)，便可調(diào)節(jié)火焰在鍋爐爐膛中的燃燒情況,從而改 善燃燒效果。
權(quán)利要求一種低NOX煤粉燃燒器，其特征在于包括依次由中心開有圓孔的第一隔板和第二隔板分隔形成的內(nèi)二次風(fēng)箱、分級(jí)風(fēng)箱和擾動(dòng)風(fēng)箱，所述內(nèi)二次風(fēng)箱、分級(jí)風(fēng)箱、擾動(dòng)風(fēng)箱在各自的管壁上相應(yīng)地設(shè)置有朝周向傾斜的內(nèi)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)口、分級(jí)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口、擾動(dòng)風(fēng)進(jìn)風(fēng)口；內(nèi)二次風(fēng)箱沿軸向貫穿有一次風(fēng)管，在一次風(fēng)管外同軸套設(shè)有內(nèi)二次風(fēng)管，內(nèi)二次風(fēng)管在與第一隔板的圓孔處與第一隔板密封聯(lián)接，內(nèi)二次風(fēng)管內(nèi)安裝有旋流葉片，內(nèi)二次風(fēng)管在所述第一隔板的圓孔處向外擴(kuò)錐延伸形成的錐形筒置于分級(jí)風(fēng)箱內(nèi)；擾動(dòng)風(fēng)箱內(nèi)同軸設(shè)有兩端敞口的預(yù)燃室，擾動(dòng)風(fēng)箱的壁與預(yù)燃室的壁之間形成環(huán)形通道，該環(huán)形通道的出口處設(shè)有環(huán)形端面，環(huán)形端面上均勻地設(shè)有開孔，在所述開孔處固定安裝有擾動(dòng)風(fēng)噴口；預(yù)燃室的進(jìn)口端在第二隔板的圓孔處與第二隔板密封聯(lián)接；預(yù)燃室的進(jìn)口根部處設(shè)有環(huán)形的分級(jí)風(fēng)道，所述錐形筒與分級(jí)風(fēng)道的內(nèi)壁密封固定聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低N0X煤粉燃燒器，其特征在于所述分級(jí)風(fēng)道內(nèi)安裝有 旋流葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低N0X煤粉燃燒器,其特征在于所述一次風(fēng)管的出口端 呈擴(kuò)口狀,該擴(kuò)口狀出口端伸入到錐形筒內(nèi)，在該擴(kuò)口狀出口端內(nèi)通過(guò)耐火鋼筋焊接有圓 錐形的鈍體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低N0X煤粉燃燒器,其特征在于所述擾動(dòng)風(fēng)噴口的中心 軸線與預(yù)燃室的中心軸線之間所形成的夾角為a且10° ( a ( 20°
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低NOx煤粉燃燒器，包括依次由中心開有圓孔的第一隔板和第二隔板分隔形成的內(nèi)二次風(fēng)箱、分級(jí)風(fēng)箱和擾動(dòng)風(fēng)箱，該三個(gè)風(fēng)箱在各自管壁上相應(yīng)地設(shè)有一個(gè)朝周向傾斜的風(fēng)進(jìn)風(fēng)口；內(nèi)二次風(fēng)箱沿軸向貫穿有一次風(fēng)管，一次風(fēng)管外同軸套設(shè)有裝有旋流葉片的內(nèi)二次風(fēng)管，內(nèi)二次風(fēng)管與第一隔板密封聯(lián)接，內(nèi)二次風(fēng)管在第一隔板的圓孔處向外擴(kuò)錐延伸形成的錐形筒在分級(jí)風(fēng)箱內(nèi)；擾動(dòng)風(fēng)箱內(nèi)同軸設(shè)有兩端敞口的預(yù)燃室，擾動(dòng)風(fēng)箱的壁與預(yù)燃室的壁之間形成環(huán)形通道，環(huán)形通道的出口處設(shè)有環(huán)形端面，在環(huán)形端面的開孔處固定有擾動(dòng)風(fēng)噴口；預(yù)燃室的進(jìn)口端與第二隔板密封聯(lián)接；預(yù)燃室的進(jìn)口根部處設(shè)有環(huán)形的分級(jí)風(fēng)道，錐形筒與分級(jí)風(fēng)道的內(nèi)壁密封固定。
文檔編號(hào)F23D1/02GK201606876SQ20102010069
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者孫公鋼, 曾憲陽(yáng), 朱霖, 池作和, 王進(jìn)卿 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院