專利名稱：直流煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種燃燒器，特別是一種直流煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
煤炭是我國的主要能源，我國煤炭資源雖然豐富，但煤種多變、煤質(zhì)較差。近幾年， 國內(nèi)煤炭供給狀況持續(xù)惡化，煤價持續(xù)上漲，為扭虧增贏，國內(nèi)各大發(fā)電公司普遍推行混煤 慘燒策略，以降低發(fā)電成本，大量燃用灰分高、熱值低的劣質(zhì)煤，造成機組運行穩(wěn)定性降低、 高負荷滅火的現(xiàn)象時有發(fā)生，而啟動次數(shù)頻繁又使啟動油耗量增大；另外，燃燒穩(wěn)定性降低 也會使助燃油耗增大。針對這種狀況，開發(fā)劣質(zhì)煤燃燒技術(shù)，就顯得必要和適時。根據(jù)我國目前的煤炭供給現(xiàn)狀，市場需求綜合性能更高的煤粉燃燒技術(shù)，目前的 節(jié)油技術(shù)在啟動節(jié)油方面效果顯著，但在機組正常運行中，降低著火燃燒性能，使得在燃用 貧煤及更差煤種機組上應用效應不佳；雖然目前的穩(wěn)燃技術(shù)可顯著增強機組穩(wěn)燃調(diào)峰能 力，但基本不具備啟動節(jié)油功能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是對現(xiàn)有的煤粉燃燒器加以改進，提供一種燃燒穩(wěn) 定、節(jié)油性能俱佳的直流煤粉燃燒器。解決上述問題的技術(shù)方案是所提供的直流煤粉燃燒器包括由入口管道、文丘里 濃縮器和噴口管順次連接形成的燃燒器本體外殼，燃燒器內(nèi)還設有油燃燒風管和位于油燃 燒風管中心的油燃燒裝置，本實用新型的改進之處是入口管道內(nèi)設置整流濃淡分離裝置， 在噴口管內(nèi)按燃燒器本體外殼的中心線對稱設置上下濃淡分離隔板，在濃淡分離隔板和文 丘里濃縮器的出口擴展段間設置擴流錐體，該擴流錐體錐頂指向文丘里濃縮器的縮頸處， 油燃燒風管貫穿擴流錐體，助燃風道通向噴口管的噴口內(nèi)。助燃風道的作用是冷卻噴口管的噴口并補充燃燒空氣，上下濃淡分離隔板8間的 腔室為煤粉一級燃燒室，噴口管噴口處的腔室為煤粉二級燃燒室。煤粉氣流進入入口管道， 經(jīng)入口管道內(nèi)的整流濃淡分離裝置對煤粉氣流實施顆粒分布的優(yōu)化調(diào)整，然后進入文丘里 濃縮器，進行二次濃淡分離，濃淡分離隔板可分割保持煤粉氣流的濃淡分離流態(tài)。大部分淡 煤粉氣流進入濃淡分離隔板與噴口上下壁面間的通道；小部分濃煤粉氣流進入擴流錐體與 濃淡分離隔板之間的通道以及擴流錐體與噴口管內(nèi)側(cè)壁和文丘里濃縮器出口擴展段兩側(cè) 壁間的通道；從擴流錐體與濃淡分離隔板之間通道進入的濃煤粉氣流在受錐體后的一級煤 粉燃燒室內(nèi)受回流區(qū)的阻滯而實現(xiàn)再次高效濃縮，氣流經(jīng)這種方式處理后，其穩(wěn)燃能力極 大增強，而且助燃油耗也得以大大降低。上述油燃燒風管貫穿擴流錐體有兩種選擇方式油燃燒風管沿擴流錐體中心線貫 穿擴流錐體或者油燃燒風管斜向貫穿擴流錐體。上述助燃風道也可以這樣構(gòu)成在燃燒器本體外殼的外部設置氣膜風箱，氣膜風 箱與燃燒器本體外殼之間形成助燃風道。[0009]本實用新型的優(yōu)點是由于煤粉氣流被多次濃淡分離，形成非常適合于煤粉氣流 著火燃燒的濃淡分離流態(tài)，必然形成分級補氣效果，使殘?zhí)咳紵軌虻玫郊皶r充足的氧量 供應，燃燒效率提高，飛灰含碳量降低，達到提高鍋爐效率、降低燃煤消耗的目的。由于采取 多重濃淡分離措施、設置漸次進入濃相氣流多股通道等措施，在穩(wěn)燃能力進一步增強的情 況下，節(jié)油率大幅度提高。

圖1是本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)簡圖。圖4是圖3的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的內(nèi)容加以詳細說明。本實用新型的第一實施例如圖1、圖2所示。入口管道1、文丘里濃縮器5、噴口管 9依次連接，構(gòu)成燃燒器本體外殼，油燃燒裝置4位于油燃燒風管3中心。入口管道1內(nèi)設 置整流濃淡分離裝置2，在噴口管9內(nèi)對稱設置上下濃淡分離隔板8，在隔板8和文丘里濃 縮器5的出口擴展段間設置擴流錐體7，油燃燒風管3沿擴流錐體7中心線貫穿擴流錐體 7 (油燃燒風管3也可以斜向貫穿擴流錐體7，即油燃燒風管的中心線與擴流錐體的中心線 相交成一定角度夾角)，助燃風道61通向噴口管9的噴口內(nèi)(參見圖2)。油燃燒風管3的 出口連接油燃燒腔室12，上下濃淡分離隔板8之間的腔室是第一煤粉燃燒室13，噴口管噴 口處的腔室為煤粉二級燃燒室14。本實例的噴口管9和文丘里濃縮器5的截面均呈矩形，噴口管9上下壁與文丘里 濃縮器5出口端平齊相接；在噴口管9出口處的上下內(nèi)壁呈收縮斜面91，形成上下對稱的 收縮錐狀；噴口管9兩側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，形成助燃風道61，噴口管內(nèi)側(cè)壁92與文丘里濃縮 器5平齊相接，噴口管內(nèi)側(cè)壁92出口處為三角狀凸起93。本實例的擴流錐體7為三角錐體，擴流錐體7的側(cè)壁與噴口管內(nèi)側(cè)壁92和文丘里 濃縮器5出口擴展段的兩側(cè)壁間形成小通道71，擴流錐體7的底部端面上下布置多個矩形 柱塊72，從A向看，多個矩形柱塊72呈長城朵狀。圖3、圖4給出了本實用新型的第二個實施例。在燃燒器本體外殼外設置氣膜風箱 6，此時，氣膜風箱6與燃燒器本體外殼之間形成助燃風道61。氣膜風箱6的入口設置調(diào)節(jié) 風門10，用于調(diào)節(jié)助燃風W3的風量。在油燃燒腔室12、一級煤粉燃燒室13、二級煤粉燃燒 室14的壁面分別設置壁溫測量熱偶11 (貝爾賓實例只畫出了二級煤粉燃燒室14壁面的熱 偶)。本實例的其它結(jié)構(gòu)與第一實施例相同。下面結(jié)合第二實施例說明本燃燒器的工作原理。用于燃油的風W2進入燃油風管3中，煤粉氣流Wl進入口管道1，經(jīng)整流濃淡分離 裝置2，煤粉氣流實現(xiàn)顆粒分布的分離優(yōu)化調(diào)整，進入文丘里濃縮器5后實現(xiàn)二次風濃淡分 離，大部分為淡煤粉氣流wld，進入隔板8與噴口管9上下壁面間的通道；小部分為濃煤粉 氣流win，該濃煤粉氣流的大部分進入擴流錐體7與上下隔板8之間的上下通道，小部分進入與噴口管內(nèi)側(cè)壁、文丘里濃縮器出口擴展段兩側(cè)壁間的小通道71。進入隔板8與上下壁 面間通道的大部分淡煤粉氣流受偏轉(zhuǎn)慣性作用，緊貼上下壁面，以貼壁射流狀噴射入爐膛， 出口處的收縮錐面結(jié)構(gòu)，可使該部分氣流中的煤粉顆粒折向向中心移動，氣體慣性小、除近 壁附近氣流繞流擴展角加大外，主射流仍以貼壁射流噴射，卷吸的大量爐內(nèi)高溫煙氣進入 到煤粉一、二級燃燒室13和14內(nèi)。進入擴流錐體7與上下隔板8之間上下通道的濃煤粉氣流繞過擴流錐體后，在端 面矩形柱塊72折向作用、回流區(qū)正壓低速區(qū)阻滯減速增濃、隔板8出口段三角斜面折向等 綜合作用下，使該部分氣流實現(xiàn)高效濃縮，煤粉顆粒分級向中心移動；小部分進入兩側(cè)小通 道71的濃煤粉氣流，在擴流錐體后受三角狀斜面導流作用，迅速流向中間區(qū)域。回流進入一級煤粉燃燒室13的高溫煙氣與分級折向向中心移動的高濃度煤粉氣 流強烈摻混，完成極高的熱質(zhì)交換而被快速加熱，揮發(fā)分大量快速析出而著火燃燒，形成穩(wěn) 定的著火區(qū)域，隨氣流擴散不斷引燃主煤粉氣流，這樣煤粉氣流得以穩(wěn)定提前燃燒，穩(wěn)燃能 力極大增強，在正常調(diào)峰負荷下，節(jié)約全部助燃油耗，達到增強調(diào)峰能力、降低助燃油耗的 目的。在冷態(tài)點火啟動過程中，爐內(nèi)溫度水平低，點火油槍在油燃燒室12燃燒釋放熱量 只需滿足進入一級煤粉燃燒室13中心部分濃煤粉氣流著火需要，因而所需熱量極少，使該 部分煤粉著火燃燒，再靠回流區(qū)回輸和氣流擴散，逐次引燃主煤粉氣流，使能級不斷放大， 以極少的燃油消耗，完成冷態(tài)點火啟動過程，大幅降低點火啟動過程燃油消耗，達到啟動油 耗目的。在油燃燒室12、一級煤粉燃燒室13、二級煤粉燃燒室14的壁面設置的測溫熱偶及 時反應壁面溫度變化情況，測量溫度間接反應各燃燒室內(nèi)燃燒狀況，如果溫度高于壁面允 許承受的溫度限，可以開啟氣膜風冷卻噴口，或者降低油槍出力，使燃燒器始終處于安全溫 度限以下工作。從上述工作過程可以看出無論冷態(tài)點火啟動、還是正常運行過程，煤粉一級燃燒 室中心高濃度煤粉都處于被快速加熱、揮發(fā)分大量快速析出、在貧氧環(huán)境下著火燃燒狀態(tài)， 極大抑制氮氧化物的生成；在二級煤粉燃燒室，淡相氣流的混入，及時補充燃燒空氣，強化 燃燒，因二次風尚未混合補入，所以形成的依然是高溫還原火焰，使中心濃煤粉燃燒產(chǎn)生的 氮氧化物得以還原，可以大幅度降低氮氧化物排放濃度，達到保護環(huán)境目的。
權(quán)利要求1.一種直流煤粉燃燒器，包括由入口管道(1)、文丘里濃縮器(5)和噴口管(9)順次連 接形成的燃燒器本體外殼，燃燒器內(nèi)還設有油燃燒風管(3)和位于油燃燒風管中心的油燃 燒裝置(4)，其特征是入口管道(1)內(nèi)設置整流濃淡分離裝置(2)，在噴口管內(nèi)按燃燒器本 體外殼的中心線對稱設置上下濃淡分離隔板(8)，在濃淡分離隔板(8)和文丘里濃縮器(5) 的出口擴展段間設置擴流錐體(7)，該擴流錐體(7)錐頂指向文丘里濃縮器(5)的縮頸處， 油燃燒風管(3)貫穿擴流錐體(7)，助燃風道(61)通向噴口管(9)的噴口內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征是油燃燒風管(3)貫穿擴流錐體7有兩 種選擇方式油燃燒風管⑶沿擴流錐體(7)中心線貫穿擴流錐體或者油燃燒風管(3)斜 向貫穿擴流錐體(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征是在燃燒器本體外殼的外部設置氣膜風 箱(6)，氣膜風箱(6)與燃燒器本體外殼之間形成助燃風道(61)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤粉燃燒器，其特征是氣膜風箱(6)的入口設置調(diào)節(jié)風門 (10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的煤粉燃燒器，其特征是噴口管(9)和文丘里濃縮 器(5)的截面均呈矩形，噴口管(9)上下壁與文丘里濃縮器(5)出口端平齊相接；在噴口管 (9)出口處的上下內(nèi)壁呈收縮斜面(91)，形成上下對稱的收縮錐狀；噴口管(9)兩側(cè)壁為雙 層結(jié)構(gòu)，形成助燃風道(61)，噴口管內(nèi)側(cè)壁(92)與文丘里濃縮器(5)平齊相接，噴口管內(nèi)側(cè) 壁(92)出口處為三角狀凸起(93)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤粉燃燒器，其特征是擴流錐體(7)為三角錐體，擴流錐體 (7)的側(cè)壁與噴口管內(nèi)側(cè)壁(92)和文丘里濃縮器(5)出口擴展段的兩側(cè)壁間形成小通道 (71)，擴流錐體(7)的底部端面上下布置多個矩形柱塊(72)，從A向看，多個矩形柱塊(72) 呈長城朵狀。
專利摘要本實用新型是一種燃燒穩(wěn)定、節(jié)油性能俱佳的直流煤粉燃燒器，它包括由入口管道、文丘里濃縮器和噴口管順次連接形成的燃燒器本體外殼，燃燒器內(nèi)還設有油燃燒風管和位于油燃燒風管中心的油燃燒裝置，本實用新型的改進之處是入口管道內(nèi)設置整流濃淡分離裝置，在噴口管內(nèi)按燃燒器本體外殼的中心線對稱設置上下濃淡分離隔板，在濃淡分離隔板和文丘里濃縮器的出口擴展段間設置擴流錐體，該擴流錐體錐頂指向文丘里濃縮器的縮頸處，油燃燒風管貫穿擴流錐體，助燃風道通向噴口管的噴口內(nèi)。
文檔編號F23D1/00GK201787567SQ20102028563
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者鄭平安 申請人:鄭平安