專利名稱：一種旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體燃燒器，尤其涉及用于前后墻對(duì)沖燃燒煤粉鍋爐的氣體燃燒器。
背景技術(shù)：
當(dāng)氣體燃料作為摻燒燃料在燃煤鍋爐中使用時(shí)，如果燃用量較大并且需長(zhǎng)期投運(yùn)時(shí)，需設(shè)置專門的氣體燃燒器。氣體燃料一般分為高熱值氣體燃料和低熱值氣體燃料兩種類型，氣體燃燒器也根據(jù)氣體燃料的類型進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。在煤粉鍋爐中大量摻燒氣體燃料時(shí)，對(duì)于高熱值氣體燃料一般從煤粉燃燒器之上或煤粉燃燒器上部合適位置送入爐內(nèi)；對(duì)于低熱值氣體燃料一般在煤粉燃燒器之下或煤粉燃燒器下部合適位置送入爐內(nèi)。目前的大型電站鍋爐多為前后墻對(duì)沖燃燒型式，采用旋流煤粉燃燒器，每個(gè)燃燒器單獨(dú)組織配風(fēng)；為降低鍋爐NOx排放量，在煤粉燃燒器上方設(shè)置了燃盡風(fēng)。由于燃盡風(fēng)的重要作用，氣體燃料停運(yùn)時(shí)，增設(shè)的氣體燃燒器還必須起到原燃盡風(fēng)的功能，降低鍋爐NOx排放量、同時(shí)保證煤粉的燃盡，同時(shí)還不能使原燃盡風(fēng)的配風(fēng)方式、結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化。當(dāng)在這種鍋爐中摻燒較大比例的高熱值氣體燃料時(shí)，為滿足各種技術(shù)要求氣體燃燒器需布置在前、后墻煤粉燃燒器的上方。如果將氣體燃燒器單獨(dú)布置在燃盡風(fēng)之上，則氣體燃料的燃盡距離太短，影響氣體燃料的燃盡并可能造成屏式受熱面超溫；此外氣體燃燒器單獨(dú)配風(fēng)后將造成下部煤粉燃燒器的風(fēng)量發(fā)生變化，影響煤粉燃燒器的正常運(yùn)行。另外，燃用氣體燃料時(shí)，由于燃?xì)饬看?、燃盡風(fēng)風(fēng)量只能滿足部分氣體燃料的完全燃燒，采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式難以保證進(jìn)入爐膛前燃料和空氣的均勻混合，必將影響氣體燃料的及時(shí)著火和良好燃盡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新的氣體燃燒器，降低高熱值氣體燃料的摻燒難度， 實(shí)現(xiàn)在大型現(xiàn)代電站鍋爐中摻燒較大比例的高熱值氣體燃料，實(shí)現(xiàn)高熱值氣體燃燒器的大容量化；同時(shí)，在氣體燃料投運(yùn)時(shí)可保證氣體燃料與空氣的良好混合和燃燒；在氣體燃料停運(yùn)時(shí)仍然能完全實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)的功能，保證煤粉的燃盡和鍋爐的低NOx排放量。本發(fā)明目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，包括通有燃盡風(fēng)的燃盡風(fēng)通道和通有氣體燃料的燃?xì)馔ǖ?，所述燃盡風(fēng)通道包括中心的直流風(fēng)通道和外周的旋流風(fēng)通道，所述燃?xì)馔ǖ腊ㄔO(shè)于直流風(fēng)通道內(nèi)的中心進(jìn)氣通道，其前端燃?xì)鈬娮靽姵鰵怏w燃料與直流風(fēng)通道中的直流風(fēng)混合，還包括設(shè)于旋流風(fēng)通道外周的周向進(jìn)氣通道，其前端燃?xì)鈬娮靽姵鰵怏w燃料與旋流風(fēng)通道中的旋流風(fēng)混合。作為優(yōu)選，所述燃?xì)馔ǖ乐械臍怏w燃料在中心進(jìn)氣通道和周向進(jìn)氣通道中的分配比例，與燃盡風(fēng)通道中的燃盡風(fēng)在直流風(fēng)通道和旋流風(fēng)通道中的分配比例一致。作為優(yōu)選，所述周向進(jìn)氣通道的燃?xì)鈬娮煸谥芟蜻M(jìn)氣通道圓周方向偏斜一定的角度，其氣體燃料噴射方向與旋流風(fēng)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
作為優(yōu)選，所述直流風(fēng)通道出口為縮口型式。作為優(yōu)選，所述中心進(jìn)氣通道燃?xì)鈬娮彀◤较驀娚浜托背行倪M(jìn)氣通道前端中心噴射的燃?xì)鈬娮臁９ぷ鬟^(guò)程為本發(fā)明在典型的大型現(xiàn)代前后墻對(duì)沖燃燒煤粉鍋爐中將燃盡風(fēng)和氣體燃燒器有機(jī)結(jié)合，氣體燃料投運(yùn)時(shí)作為氣體燃燒器使用，氣體燃料停運(yùn)時(shí)作為燃盡風(fēng)裝置使用。同時(shí)，本發(fā)明將氣體燃燒裝置布置在燃盡風(fēng)之中，則氣體燃料有足夠的燃盡空間； 而且氣體燃料的燃燒利用燃盡風(fēng)的配風(fēng)，煤粉燃燒器的配風(fēng)不會(huì)變化，因此不影響煤粉燃燒器的正常運(yùn)行；另外設(shè)備的設(shè)計(jì)布置更加方便易行，投資費(fèi)用更小。燃燒用空氣分為兩部分，一部分為中心直流風(fēng)，風(fēng)速較高，可以穿透上升煙氣到達(dá)爐膛中心部位與煙氣混合；一部分為外周的旋流風(fēng)，進(jìn)入爐膛后向四周擴(kuò)散，與水冷壁附近區(qū)域的煙氣混合。作為燃盡風(fēng)使用時(shí)，這種配風(fēng)型式可以保證燃盡風(fēng)盡可能的與爐膛中的上升煙氣均勻混合，在降低鍋爐NOx排放量的同時(shí)保證煤粉的燃盡。由于氣體燃料進(jìn)入爐膛后的燃盡空間較短；而且氣體燃燒器提供的全部風(fēng)量只能滿足部分氣體燃料燃燒的需求，其余部分氧量還需由下部煤粉燃燒后煙氣中的剩余氧量來(lái)補(bǔ)充；加上前后墻對(duì)沖燃燒型式的爐內(nèi)煙氣后期混合較差，在這種情況下極易出現(xiàn)燃燒時(shí)燃料與氧量間的擴(kuò)散混合不好使氣體燃料在爐內(nèi)的燃燒過(guò)程會(huì)大大延長(zhǎng)造成燃燒效率下降、鍋爐減溫水量增加并使對(duì)流受熱面壁溫超溫。因此必須保證氣體燃料在進(jìn)入爐膛前能與氣體燃燒器中的全部空氣盡可能均勻的混合，而在在進(jìn)入爐膛后也能和爐內(nèi)煙氣均勻混合，使氣體燃料進(jìn)入爐膛后能及時(shí)著火和燃盡。為此本發(fā)明中進(jìn)入氣體燃燒器中的氣體燃料也分為兩部分，其中一部分采用周向進(jìn)氣方式與旋流風(fēng)進(jìn)行混合，另一部分采用中心進(jìn)氣方式與直流風(fēng)進(jìn)行混合，兩部分燃?xì)饬康谋壤c燃燒器內(nèi)旋流風(fēng)和直流風(fēng)風(fēng)量的分配比例一致；這樣燃料和空氣的混合氣體進(jìn)入爐膛后也能與直流風(fēng)和旋流風(fēng)一樣均勻分布在爐膛中心和水冷壁附近因而和爐內(nèi)煙氣均勻混合，保證燃料的燃盡。周向進(jìn)氣的燃?xì)鈬娮煸趫A周方向偏斜一定的角度，使噴入旋流風(fēng)中的氣體燃料順著氣流的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，不對(duì)旋轉(zhuǎn)的氣流結(jié)構(gòu)造成破壞，維持外周旋流空氣的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度。中心進(jìn)氣的氣體燃料在噴入直流風(fēng)后，混合氣體通過(guò)前端的縮口使燃?xì)夂涂諝獾幕旌细泳鶆?，氣流噴出速度在合適范圍內(nèi)，能達(dá)到爐膛中心區(qū)域。本發(fā)明的有益效果
1.氣體燃燒器和燃盡風(fēng)合二為一，大大降低了高熱值氣體燃料的摻燒難度，可以實(shí)現(xiàn)在大型現(xiàn)代電站鍋爐中摻燒較大比例的高熱值氣體燃料，實(shí)現(xiàn)高熱值氣體燃燒器的大容量化，便于推廣應(yīng)用。2.這種旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，在氣體燃料投運(yùn)時(shí)可保證氣體燃料與空氣的良好混合和燃燒；在氣體燃料停運(yùn)時(shí)仍然能完全實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)的功能，保證煤粉的燃盡和鍋爐的低NOx排放量。3.對(duì)于新工程氣體燃燒器本身的設(shè)備投資費(fèi)用增加很少，對(duì)鍋爐的運(yùn)行無(wú)不利影響。4.由于摻燒的氣體燃料為其他單位多余的工藝副產(chǎn)品，售給使用單位的價(jià)格很低，在目前動(dòng)力煤價(jià)格越來(lái)越高的情況下，摻燒較大比例的高熱值氣體燃料，可以為使用單位節(jié)約大量燃料成本。
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5.由于避免了工藝副產(chǎn)品直接燒掉或?qū)张欧?，因此可以避免能源浪費(fèi)和環(huán)境污染，帶來(lái)良好的社會(huì)效益。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例中心進(jìn)氣通道的燃?xì)鈬娮旖Y(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例周向進(jìn)氣通道的燃?xì)鈬娮旖Y(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下列非限制性實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明。如圖1至3所示，一種旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，包括通有燃盡風(fēng)的燃盡風(fēng)通道和通有氣體燃料的燃?xì)馔ǖ溃急M風(fēng)通道包括中心的直流風(fēng)通道1和外周的旋流風(fēng)通道2，直流風(fēng)通道1出口 11為縮口型式。燃?xì)馔ǖ腊ㄔO(shè)于直流風(fēng)通道1內(nèi)的中心進(jìn)氣通道3，其前端燃?xì)鈬娮?1噴出氣體燃料與直流風(fēng)通道1中的直流風(fēng)混合，中心進(jìn)氣通道3 中間空腔用于放置點(diǎn)火器及監(jiān)測(cè)裝置，還包括設(shè)于旋流風(fēng)通道2外周的周向進(jìn)氣通道4，其前端燃?xì)鈬娮?1噴出氣體燃料與旋流風(fēng)通道2中的旋流風(fēng)混合。中心進(jìn)氣通道3燃?xì)鈬娮?1包括徑向噴射和斜朝中心進(jìn)氣通道3前端中心噴射的燃?xì)鈬娮臁Ｖ芟蜻M(jìn)氣通道4的燃?xì)鈬娮?1在周向進(jìn)氣通道4圓周方向偏斜一定的角度，其氣體燃料噴射方向與旋流風(fēng)的旋轉(zhuǎn)方向一致。燃?xì)鈬娮?1、41采用小孔噴出型式，通過(guò)較高的燃?xì)鈬姵鏊俣葋?lái)強(qiáng)化燃?xì)馀c空氣的混合。燃?xì)馔ǖ乐械臍怏w燃料在中心進(jìn)氣通道3和周向進(jìn)氣通道4中的分配比例， 與燃盡風(fēng)通道中的燃盡風(fēng)在直流風(fēng)通道1和旋流風(fēng)通道2中的分配比例一致。以某電廠600麗前后墻對(duì)沖燃燒煤粉鍋爐摻燒焦?fàn)t煤氣改造工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)這種新型旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器為例。該工程焦?fàn)t煤氣輸入熱量占鍋爐全燃煤時(shí)總輸入熱量的比例為 12%?？偣?0只氣體燃燒器對(duì)沖布置在前后墻水冷壁上，每墻各5
P以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，其特征在于包括通有燃盡風(fēng)的燃盡風(fēng)通道和通有氣體燃料的燃?xì)馔ǖ?，所述燃盡風(fēng)通道包括中心的直流風(fēng)通道和外周的旋流風(fēng)通道，所述燃?xì)馔ǖ腊ㄔO(shè)于直流風(fēng)通道內(nèi)的中心進(jìn)氣通道，其前端燃?xì)鈬娮靽姵鰵怏w燃料與直流風(fēng)通道中的直流風(fēng)混合，還包括設(shè)于旋流風(fēng)通道外周的周向進(jìn)氣通道，其前端燃?xì)鈬娮靽姵鰵怏w燃料與旋流風(fēng)通道中的旋流風(fēng)混合。
2.如權(quán)利要求1所述的旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，其特征在于所述燃?xì)馔ǖ乐械臍怏w燃料在中心進(jìn)氣通道和周向進(jìn)氣通道中的分配比例，與燃盡風(fēng)通道中的燃盡風(fēng)在直流風(fēng)通道和旋流風(fēng)通道中的分配比例一致。
3.如權(quán)利要求1所述的旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，其特征在于所述周向進(jìn)氣通道的燃?xì)鈬娮煸谥芟蜻M(jìn)氣通道圓周方向偏斜一定的角度，其氣體燃料噴射方向與旋流風(fēng)的旋轉(zhuǎn)方向一致。
4.如權(quán)利要求1所述的旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，其特征在于所述直流風(fēng)通道出口為縮口型式。
5.如權(quán)利要求1所述的旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，其特征在于所述中心進(jìn)氣通道燃?xì)鈬娮彀◤较驀娚浜托背行倪M(jìn)氣通道前端中心噴射的燃?xì)鈬娮臁?br> 全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種旋流、直流結(jié)合型式的氣體燃燒器，屬于氣體燃燒器領(lǐng)域，包括通有燃盡風(fēng)的燃盡風(fēng)通道和通有氣體燃料的燃?xì)馔ǖ?，所述燃盡風(fēng)通道包括中心的直流風(fēng)通道和外周的旋流風(fēng)通道，所述燃?xì)馔ǖ腊ㄔO(shè)于直流風(fēng)通道內(nèi)的中心進(jìn)氣通道，其前端燃?xì)鈬娮靽姵鰵怏w燃料與直流風(fēng)通道中的直流風(fēng)混合，還包括設(shè)于旋流風(fēng)通道外周的周向進(jìn)氣通道，其前端燃?xì)鈬娮靽姵鰵怏w燃料與旋流風(fēng)通道中的旋流風(fēng)混合。本發(fā)明能降低高熱值氣體燃料的摻燒難度；在氣體燃料投運(yùn)時(shí)可保證氣體燃料與空氣的良好混合和燃燒；在氣體燃料停運(yùn)時(shí)仍然能完全實(shí)現(xiàn)燃盡風(fēng)的功能，保證煤粉的燃盡和鍋爐的低NOx排放量。
文檔編號(hào)F23D14/46GK102537959SQ20121004636
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者但家瑜 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司