專利名稱：一種旋流煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電站煤粉鍋爐用旋流煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
隨著國家對燃煤電站鍋爐氮氧化物排放控制的嚴(yán)格，為在爐內(nèi)有效還原燃燒產(chǎn)生的氮氧化物，普遍采用了全爐膛分級燃燒技術(shù)。把為滿足燃盡從主燃燒區(qū)域(煤粉送入爐膛的燃燒器區(qū)域)送入的氧量的一部分從爐膛上部專門的風(fēng)口延遲送入爐膛，使主燃區(qū)的空氣化學(xué)當(dāng)量比小于1，即形成缺氧燃燒氣氛，在主燃區(qū)與上部風(fēng)口(燃盡區(qū))之間形成還原氣氛區(qū)域，使初期氮氧化物得到充分還原。同時，在墻式鍋爐上應(yīng)用的旋流煤粉燃燒器也大多采用多通道分級送風(fēng)形式，控制風(fēng)粉的混合時機(jī)，形成燃燒器區(qū)域的還原性氣氛，達(dá)到燃燒器區(qū)域降低氮氧化物的目的。目前在應(yīng)用上述技術(shù)時，需要將全爐膛20-40 %的氧量通過上部燃盡風(fēng)口送入爐膛，從而減小了燃燒器區(qū)域送入的二次風(fēng)量。燃燒器區(qū)域二次風(fēng)量的減小使其利用二次風(fēng)的調(diào)節(jié)能力下降，特別是在目前電廠用煤多變的實(shí)際情況下，容易造成旋流強(qiáng)度調(diào)節(jié)性能差，噴口回流區(qū)的直徑和長度往往達(dá)不到要求，從而在控制氮氧化物的過程中，使燃燒初期著火穩(wěn)燃和燃盡不能滿足要求，并產(chǎn)生鍋爐效率降低，減溫水量劇增等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種方便調(diào)節(jié)二次風(fēng)出口旋流強(qiáng)度和流場的性能的旋流煤粉燃燒器。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種旋流煤粉燃燒器，包括一次風(fēng)通道、軸向旋流的內(nèi)二次風(fēng)通道和切向或軸向旋流的外二次風(fēng)通道，外二次風(fēng)通道位于內(nèi)二次風(fēng)通道的外圍，其特征在于在一次風(fēng)通道的中心布置有中心套筒結(jié)構(gòu)；中心套筒結(jié)構(gòu)包括中心筒結(jié)構(gòu)及在軸向上可前后移動的錐形筒，錐形筒位于中心筒結(jié)構(gòu)的前端，通過錐形筒在軸向上的前后移動改變一次風(fēng)通道的一次風(fēng)噴口的截面積；內(nèi)二次風(fēng)通道的進(jìn)口分隔為旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道和直流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道；在外二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有旋流器。優(yōu)選地，所述中心套筒結(jié)構(gòu)包括中心外筒及位于中心外筒內(nèi)的中心內(nèi)筒，所述錐形筒設(shè)于中心內(nèi)筒的前端；拉桿的端部與錐形筒連接固定，通過拉桿帶動錐形筒在軸向上前后移動；用于調(diào)節(jié)風(fēng)量的調(diào)節(jié)閥設(shè)于中心內(nèi)筒的進(jìn)風(fēng)口。優(yōu)選地，所述錐形筒在軸向上的前后移動的距離為O 200mm。優(yōu)選地，在所述旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道內(nèi)設(shè)置有軸向固定旋流葉片；在所述直流風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選地，所述一次風(fēng)通道、所述內(nèi)二次風(fēng)通道及所述外二次風(fēng)通道的通道出口外擴(kuò)分別形成錐形筒一、錐形筒二及錐形筒三。優(yōu)選地，所述錐形筒一、所述錐形筒二及所述錐形筒三的擴(kuò)錐角為10° 35°。本發(fā)明在燃燒器一次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置中心風(fēng)筒，通過設(shè)置中心筒前端的錐形套筒在燃燒器軸向前后移動，可以改變一次風(fēng)噴口的截面積，從而在運(yùn)行中可使一次風(fēng)出口速度變化，以滿足煤質(zhì)或工況較大變動的要求。在中心筒內(nèi)通入流量可控的中心風(fēng)，中心風(fēng)量的大小可在一定范圍內(nèi)方便調(diào)節(jié)噴口回流區(qū)的位置和大小，有利于煤粉的初期著火和穩(wěn)燃。燃燒器二次風(fēng)分為軸向旋流內(nèi)二次風(fēng)和切向(或軸向)旋流外二次風(fēng)結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)二次進(jìn)口風(fēng)道又被分隔為雙通道，緊靠一次風(fēng)筒外圍為軸向固定葉片的旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道，在旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道外圍是直流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道。通過調(diào)節(jié)直流風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量可方便調(diào)節(jié)二次風(fēng)出口旋流強(qiáng)度和流場的性能，而固定的軸向葉片也避免了運(yùn)行容易卡瑟和難以檢修的困難。本發(fā)明具有較強(qiáng)的變煤種適應(yīng)能力。針對煤種的變化，通過中心外筒前端錐形筒在軸向的移動，可方便改變一次風(fēng)出口截面積，從而改變一次風(fēng)速以適應(yīng)煤質(zhì)變化的需要。同時，通過調(diào)整中心風(fēng)內(nèi)筒風(fēng)量的大小，可在一定范圍調(diào)整噴口中心回流區(qū)的位置和大小，結(jié)合二次風(fēng)旋流強(qiáng)度的調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，使燃燒器出口能得到與煤種相匹配的回流區(qū)，在主燃區(qū)域氧量低于化學(xué)當(dāng)量比的情況下，強(qiáng)化了煤粉早期的著火穩(wěn)燃和燃盡性能。本發(fā)明應(yīng)用于鍋爐全爐膛空氣分級低氮氧化物排放技術(shù)中，具有可調(diào)性能好，著火穩(wěn)燃性強(qiáng)的特點(diǎn)，對變煤種工況方便調(diào)節(jié)，提高了主燃區(qū)的燃盡效率。


圖1為本發(fā)明提供的一種旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為中心筒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。參閱圖1，本發(fā)明提供的旋流煤粉燃燒器包括一次風(fēng)通道1，軸向旋流的內(nèi)二次風(fēng)通道2和最外側(cè)的切向或軸向旋流的外二次風(fēng)通道3。內(nèi)二次風(fēng)通道2及外二次風(fēng)通道3位于同一大風(fēng)箱內(nèi)配風(fēng)。一次風(fēng)通道I中心布置有中心風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，一次風(fēng)通道I的出口外擴(kuò)形成錐形套筒一 1-6。結(jié)合圖2，中心風(fēng)筒結(jié)構(gòu)由中心外筒1-1、中心內(nèi)筒1-3、位于中心外筒1-1前端的錐形筒1-2、用于錐形筒1-2移動調(diào)節(jié)的拉桿1-4及位于中心內(nèi)筒1-3進(jìn)口的用于調(diào)節(jié)風(fēng)量的調(diào)節(jié)閥1-5組成。錐形筒1-2通過拉桿1-4可沿燃燒器軸向前后移動，中心外筒1-1前端的錐形筒位置1-2-1為安裝初始位置，錐形筒位置1-2-2為錐形筒1-2移動過程中的任意位置,錐形筒1-2移動最大距離為100 200mm，從而改變一次風(fēng)出口截面積,達(dá)到調(diào)節(jié)一次風(fēng)出口風(fēng)速的目的。同時中心風(fēng)量的變化可使噴口回流區(qū)的位置和大小得到有效控制。在一次風(fēng)通道I外圍布置了內(nèi)二次風(fēng)通道2，內(nèi)二次風(fēng)通道2還包括軸向旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道2-1、直流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道2-2、直流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)量調(diào)節(jié)閥2-3和二次風(fēng)道出口外擴(kuò)的錐形套筒二 2-4組成。通過設(shè)置固定的軸向葉片，避免了動葉片運(yùn)行過程中調(diào)節(jié)卡瑟問題。通過調(diào)節(jié)直流風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量可方便調(diào)整內(nèi)二次風(fēng)出口的旋流強(qiáng)度，從而控制二次風(fēng)和一次風(fēng)/煤粉氣流的混合，適應(yīng)變煤種運(yùn)行的需要。在上述燃燒器的內(nèi)二次風(fēng)通道2外圍布置了外二次風(fēng)通道3，二次風(fēng)通道3中還包括旋流器3-1和出口外擴(kuò)的錐形套筒三3-2。外二次風(fēng)通道3的設(shè)置用于補(bǔ)充燃燒器噴口后期燃燒的氧量，同時使燃燒器區(qū)域水冷壁面處于氧化性氣氛。
權(quán)利要求
1.一種旋流煤粉燃燒器，包括一次風(fēng)通道(I)、軸向旋流的內(nèi)二次風(fēng)通道(2)和切向或軸向旋流的外二次風(fēng)通道(3)，外二次風(fēng)通道(3)位于內(nèi)二次風(fēng)通道(2)的外圍，其特征在于在一次風(fēng)通道(I)的中心布置有中心套筒結(jié)構(gòu)；中心套筒結(jié)構(gòu)包括中心筒結(jié)構(gòu)及在軸向上可前后移動的錐形筒(1-2)，錐形筒(1-2)位于中心筒結(jié)構(gòu)的前端，通過錐形筒(1-2) 在軸向上的前后移動改變一次風(fēng)通道(I)的一次風(fēng)噴口的截面積；內(nèi)二次風(fēng)通道(2)的進(jìn)口分隔為旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道(2-1)和直流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道(2-2);在外二次風(fēng)通道(3)內(nèi)設(shè)有旋流器(3-1)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述中心套筒結(jié)構(gòu)包括中心外筒(1-1)及位于中心外筒(1-1)內(nèi)的中心內(nèi)筒(1-3)，所述錐形筒(1-2)設(shè)于中心內(nèi)筒(1-3)的前端；拉桿(1-4)的端部與錐形筒(1-2)連接固定，通過拉桿(1-4)帶動錐形筒 (1-2)在軸向上前后移動；用于調(diào)節(jié)風(fēng)量的調(diào)節(jié)閥(1-5)設(shè)于中心內(nèi)筒(1-3)的進(jìn)風(fēng)口。
3.如權(quán)利要求1所述的一種旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述錐形筒(1-2)在軸向上的前后移動的距離為O 200mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種旋流煤粉燃燒器，其特征在于在所述旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道 (2-1)內(nèi)設(shè)置有軸向固定旋流葉片；在所述直流風(fēng)通道(2-2)內(nèi)設(shè)置有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(2-3)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述一次風(fēng)通道(I)、所述內(nèi)二次風(fēng)通道⑵及所述外二次風(fēng)通道⑶的通道出口外擴(kuò)分別形成錐形筒一(1-6)、錐形筒二(2_4)及錐形筒二(3-2)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述錐形筒一(1-6)、所述錐形筒二(2-4)及所述錐形筒三(3-2)的擴(kuò)錐角為10° 35°。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋流煤粉燃燒器，包括一次風(fēng)通道、軸向旋流的內(nèi)二次風(fēng)通道和切向或軸向旋流的外二次風(fēng)通道，外二次風(fēng)通道位于內(nèi)二次風(fēng)通道的外圍，其特征在于在一次風(fēng)通道的中心布置有中心套筒結(jié)構(gòu)；中心套筒結(jié)構(gòu)包括中心筒結(jié)構(gòu)及在軸向上可前后移動的錐形筒，錐形筒位于中心筒結(jié)構(gòu)的前端，通過錐形筒在軸向上的前后移動改變一次風(fēng)通道的一次風(fēng)噴口的截面積；內(nèi)二次風(fēng)通道的進(jìn)口分隔為旋流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道和直流風(fēng)進(jìn)口風(fēng)道；在外二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有旋流器。本發(fā)明應(yīng)用于鍋爐全爐膛空氣分級低氮氧化物排放技術(shù)中，具有可調(diào)性能好，著火穩(wěn)燃性強(qiáng)的特點(diǎn)，對變煤種工況方便調(diào)節(jié)，提高了主燃區(qū)的燃盡效率。
文檔編號F23D1/02GK103017161SQ20121055364
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者李月華, 張建文, 倪建軍, 陳飛 申請人:上海鍋爐廠有限公司