專利名稱:雙附壁射流燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型為一種用于煤粉以及其它燃料的燃燒器,特別適用于電站鍋爐的預(yù)燃室和主噴燃器。
本實(shí)用新型是屬受限空間燃燒的預(yù)燃室類型的燃燒器,是在“扁平射流火焰穩(wěn)定方法及其裝置”(中國專利CN86106725A)基礎(chǔ)上的發(fā)展結(jié)果。目前各類預(yù)燃室型的燃燒器在燃用煤粉時(shí),都不能完全地避免結(jié)渣問題,因而在大型燃煤電站鍋爐的應(yīng)用中都不同程度地受到影響。例如,扁平射流燃燒器具有火焰穩(wěn)定性好,結(jié)構(gòu)簡單,無磨損件,阻力小,輸出功率較大,不需高壓高速射流等較為突出的優(yōu)點(diǎn),但由于在回流氣流的轉(zhuǎn)折改變方向時(shí),使其中的煤粉顆粒在慣性作用下分離出來而與上壁面碰撞,造成了扁平射流燃燒器的上壁面結(jié)焦問題。這在原有的型式下難以完全克服。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的燃燒器,它仍能保留原扁平附壁射流燃燒器的突出優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又能解決其上壁面結(jié)焦的問題。
針對已有技術(shù)存在的問題,本實(shí)用新型采用在燃燒器前壁面開兩個(gè)狹縫形扁平射流噴口,利用由其射入燃燒室的空氣燃料射流的上、下附壁效果,一方面使高溫燃燒區(qū)穩(wěn)定在燃燒室中部,另一面起到了壁面清掃的作用。
圖1.是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及流動(dòng)工作原理示意圖。
圖2.為本實(shí)用新型P向示意圖。
現(xiàn)結(jié)合
圖1,2對本實(shí)用新型的內(nèi)容加以詳細(xì)介紹。燃燒器是由矩形受限空間構(gòu)成的燃燒室(1),上控制射流噴口(2),上主射流噴口(3),下主射流噴口(4),下控制射流噴口(5)所構(gòu)成??刂粕淞鲊娍?2)、(5)和主射流噴口(3)、(4)均為矩形狹縫或其它形狀的狹縫噴口,它們的寬度W′基本上等于燃燒室(1)的寬度??刂粕淞鲊娍?2)、(5)的位置接近于燃燒室(1)的上、下壁面,形成了燃燒室內(nèi)的上、下兩個(gè)壁面射流??刂粕淞髁魉賾?yīng)大或等于主射流流速。兩主射流噴口(3),(4)之間的距離δ約為主射流噴口(3)、(4)的高度b1或b2。
本實(shí)用新型的火焰穩(wěn)定原理和防止、結(jié)焦的原理如下由上、下兩控制射流噴口(2)、(5)射入燃燒室(1)的控制射流引射由上、下主射流噴口(3)、(4)射入燃燒室(1)的上、下兩股含有可燃物的主射流,使其分別附著于燃燒室(1)的上、下壁面上,形成了沿上、下壁面正向流動(dòng)的區(qū)域(Ⅰ)、(Ⅱ),這兩個(gè)正流區(qū)(Ⅰ)、(Ⅱ)類似于壁面射流的流動(dòng),對壁面有強(qiáng)烈的吹掃作用,可有效地防止壁面上的結(jié)焦問題,同時(shí)對壁面有很好的冷卻作用,使燃燒室(1)的結(jié)構(gòu)簡化,并使其所采用的材料要求降低(如實(shí)施例,用耐火磚砌成,大大節(jié)省了制造費(fèi)用)。在兩個(gè)正流區(qū)(Ⅰ)、(Ⅱ)之間形成了一個(gè)大的回流區(qū)(Ⅲ),在燃燒裝置點(diǎn)火后處于燃燒狀態(tài)時(shí),大回流區(qū)(Ⅲ)將卷吸下游的已燃或部分已燃高溫?zé)煔?,使太回流區(qū)處于高溫狀態(tài)下,通過湍流擴(kuò)散作用,高溫大回流區(qū)(Ⅲ)可以加熱點(diǎn)燃含有可燃物的主射流,從而保證整個(gè)燃燒器的火焰穩(wěn)定。
當(dāng)所采用的是煤粉燃料或其它固、液燃料時(shí),本實(shí)用新型的火焰穩(wěn)定性能很好。當(dāng)主射流噴口(3)、(4)中噴出攜帶煤粉顆粒(或其它燃料或液滴--以下同)的射流時(shí),由于主射流的彎曲附壁,其中的煤粉顆粒由于慣性作用在射流彎曲處從主射流中分離出來,在射流彎曲處的正逆流交界處形成了上、下兩個(gè)顆粒密集區(qū)(Ⅳ),顆粒經(jīng)過密集區(qū)(Ⅳ)后可直接進(jìn)入回流區(qū)(Ⅲ),在上部正流區(qū)(Ⅰ)中的煤粉顆粒會(huì)由于重力作用而進(jìn)入大回流區(qū)(Ⅲ),也可通過回流攜帶而進(jìn)入大回流區(qū)(Ⅲ)[見(Ⅴ)]。顆粒密集區(qū)(Ⅳ)中具有較高的煤粉濃度,一定的氧氣濃度和較高溫度對于煤顆粒的熱解及燃燒是極為有利的。煤粉顆粒大量直接進(jìn)入回流區(qū)(Ⅳ),使回流區(qū)(Ⅲ)處于有燃燒的狀態(tài)下,更有利于維持其自身的高溫狀態(tài)和點(diǎn)燃主射流。因而對于煤粉火焰來說,由于顆粒密集區(qū)(Ⅳ)和大回流區(qū)(Ⅲ)共同作用,保證了火焰的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型提供了一種燃燒器,可用于火焰穩(wěn)定同時(shí)又有很好防止結(jié)焦性能。特別適用于燃煤電站鍋爐的點(diǎn)火、助燃及做主燃燒器用,可以大量節(jié)約點(diǎn)火和助燃用油。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例采用
圖1、2所示結(jié)構(gòu),燃燒室(1)為矩形,主射流噴口(3)、(4)和控制射流噴口(2)、(5)的寬度均與燃燒室(1)的前壁面寬度相等,主射流噴口(3)、(4)之間的距離等于1倍的主射流噴口的高度,上、下控制射流噴口(2)、(5)分別緊貼于上、下壁面,空氣燃料流在燃燒室(1)輸入端分流分別經(jīng)主射流噴(3)、(4)進(jìn)入燃燒室(1),由于上、下控制射流噴口(2)、(5)射入的二次風(fēng)流速為空氣燃料流流速的二倍,燃燒室(1)的長L=1200mm,寬W=500mm,高度H=600mm。
權(quán)利要求1.一種由受限空間構(gòu)成的燃燒室及在燃燒室前壁面開有狹縫形空氣燃料主射流噴口和控制射流噴口的噴口的燃燒器,其特征在于燃燒室(1)前壁面上開有上下兩個(gè)主射流噴口(3)、(4),及上下兩個(gè)控制射流噴口(2)、(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器,其特征在于上下主射流噴口(3)、(4)和上下控制射流噴口(2)、(5)的寬度W基本上等于燃燒室(1)的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的燃燒器,其特征在于上下主射流噴口(3)、(4)之間的距離δ約為主射流噴口高度b1或b2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器,其特征在于上下控制射流噴口(2)、(5)的位置接近于燃燒室(1)的上、下壁面。
專利摘要一種用于煤粉或其它燃料的燃燒器,由燃燒室和扁平噴口構(gòu)成,在燃燒室的前壁面上開有兩個(gè)扁平主射流噴口和兩個(gè)控制射流噴口,它是利用兩股控制射流引射含有燃料的兩股主射流分別附著于上、下兩個(gè)壁面上,在中部形成一個(gè)大的回流區(qū),從而穩(wěn)定火焰。同時(shí)附著于上、下壁面的射流對壁面有強(qiáng)烈的吹掃作用,可以有效地避免在燃用煤粉時(shí)產(chǎn)生的結(jié)渣問題,使安全性大大提高,還可以有效地冷卻燃燒室壁面,使對燃燒室用材料的要求大大降低。
文檔編號F23D17/00GK2109497SQ9122487
公開日1992年7月8日 申請日期1991年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月16日
發(fā)明者吳承康, 衛(wèi)景彬, 高靈智, 黎軍 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所