專利名稱：雙分級旋流燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于火電廠鍋爐燃燒器，具體涉及一種雙分級旋流燃燒器。
現(xiàn)有旋流燃燒器發(fā)展至今已經有近百年歷史，有普通的旋風筒燃燒器、蝸殼式燃燒器、雙調風燃燒器，一次風熱風置換的燃燒器等，以適應不同的煤種和鍋爐。目前較為常見的雙調風燃燒器，可以清潔地燃燒揮發(fā)份較高的煙煤，以降低大氣污染物NOx的生成。
舊旋流燃燒器在結構形式上在燃燒器內部隔離煤粉氣流(一次風)和輔助燃燒空氣(二次風)，即一次風和二次風有各自獨立的通道，燃燒器內部，一、二次風通道是隔離的，各不相干。離開燃燒器出口后才開始混合。舊旋流燃燒器有這樣的局限性1、一次風速可調節(jié)范圍小。受煤粉輸送管道內最低風速的限制，普通舊燃燒器的一次風速度可調節(jié)范圍較小。
2、煤粉濃度調節(jié)范圍小。舊燃燒器的煤粉濃度通常采用文丘里、鈍體、扭曲葉片等進行煤粉濃縮，以改變一次風管截面內煤粉濃度分布，上述方法調節(jié)煤粉濃度范圍較窄；也有的燃燒器(如PAX燃燒器)，一次風采用置換方式，或一次風使用旋風子進行煤粉分離，但都在燃燒器外部進行濃縮，因而結構復雜，占的空間較大。
3、煤種適應性范圍窄。舊燃燒器要求煤質穩(wěn)定，或只用于燃燒貧煤，或只用于燃燒煙煤，使用過程中如果煤種變動太大，就有燃燒不穩(wěn)或著火太近燒噴口的危險。
一種雙分級旋流燃燒器，包括一次風粉進口1、文丘里管2、二次風進口6、內二次風通道7、外二次風通道8、內二次風漩流擋板9、外二次風漩流擋板10，其特征在于所述的一次風粉進口1與文丘里管2連接，濃淡分離管3與一次風擴容管5連接，文丘里管2的出口與濃淡分離管3的入口安裝在一條中心線上并靠近，形成一次風通道與二次風通道相通的結構，在文丘里管2的出口與濃淡分離管3的入口處有一個一次風調節(jié)環(huán)4，內二次風通道7固定在一次風擴容管5的外面，外二次風通道8固定在內二次風通道7的外面，在二次風進口6內設有內二次風漩流擋板9和外二次風漩流擋板10。所述的濃淡分離管3為圓臺形或喇叭形或錐形。所述的一次風調節(jié)環(huán)4可以沿文丘里管2的軸線移動。
本實用新型具有以下優(yōu)點1.煤種適應性強。由于一次風速和煤粉濃度的調節(jié)幅度很寬，因此有很強的煤種適應性，預計可以適用于揮發(fā)分Vdaf＝12％的貧煤到揮發(fā)分高至Vdaf＝37％的煙煤的燃燒。
2.NOx控制效果佳。由于采取了燃料分級和空氣分級燃燒相結合的清潔燃燒措施，并可以形成很深的空氣分級燃燒，理論上在煙煤鍋爐上比現(xiàn)有的雙調風燃燒器NOx控制效果優(yōu)越，估計對于燃燒揮發(fā)分Vdaf＝25％的煙煤鍋爐，NOx可以控制到400mg/m3以內，對于貧煤鍋爐NOx可控制到600mg/m3以內。
3.燃燒穩(wěn)定性好，低負荷能力強。由于一次風速可以大幅度調節(jié)，煤粉可以高度濃縮，因而理論上燃燒穩(wěn)定性和低負荷能力明顯優(yōu)于現(xiàn)有的其它燃燒器。
4.結構簡單，便于制造、安裝和維修，適合新建機組的選用和老機組的改造。結構簡單，便于制造、安裝和維修，由于性能優(yōu)越，適合用于新機組上，同時也非常適合于燃燒貧煤和煙煤鍋爐的技術改造，因而市場廣泛，并由于性能優(yōu)越將可為我國劣質煤的應用和火電機組的NOx減排發(fā)揮作用。


圖1為本實用新型的剖視圖。
圖中1——一次風粉進口 2——文丘里管 3——濃淡分離管4——一次風調節(jié)環(huán) 5——一次風擴容管 6——二次風進口7——內二次風通道 8——外二次風通道 9——內二次風漩流擋板10——外二次風漩流擋板一次風和煤粉氣流進入彎頭后，首先通過文丘里管2進行煤粉濃縮。當煤粉氣流離開文丘里管時在通道內形成中心濃度高、四周濃度低的煤粉氣流，并運動到濃淡分離管3的入口。由于自身慣性力和內二次風與一次風壓差(此處二次風靜壓小于一次風靜壓)的作用，處于通道四周的空氣流連同小部分煤粉進入內二次風管，大部份煤粉則由于慣性力的作用進入濃淡分離管，隨著圓臺型濃淡分離管的通流面積的增大，一次風速度下降，因為空氣四周擴散而使得通道中心的煤粉濃度更高。
通過上述的過程，一次風煤粉濃縮的程度，一次風速下降程度與分離到二次風的空氣量和煤粉量有關系，這里通過調節(jié)一次風調節(jié)環(huán)4，改變一、二次風連通的面積，即可方便地控制，此外改變內二次風擋板開度以及一、二次風氣流速度，也可以大幅度調節(jié)一、二次風的靜壓差，從而控制分離進入二次風的一次風量。
較濃的一次風煤粉有利于煤粉氣流的著火，并可減少NOx的生成，同時一部分煤粉分離出來與二次風預混，從而形成了燃料分級的形式，進一步降低NOx的生成，而先分離出來的煤粉很細，包裹在主煤粉氣流的外面，因而促進了著火。
燃燒器的一次風通道與二次風通道相通，在燃燒器內部將部分一次風分離到二次風內。它們之間的間隙可以利用一次風調節(jié)環(huán)進行調節(jié)。由于部分一次風可以分離到二次風內部，因而形成一次風可以調節(jié)。
在燃燒器內部將煤粉分離，較細的煤粉從一次風通道內被分離到二次風通道內部，由于慣性力和一、二次風壓差，部分較細的煤粉被分離到二次風內部，從而在燃燒器內將燃料分成完全隔離的兩股煤粉，一濃一淡，形成了燃料分級燃燒方式。在燃燒器內部實現(xiàn)了燃料分級和空氣分級，因而是一種雙分級的旋流燃燒器。
燃燒器通過濃淡分離管和一次風調節(jié)環(huán)的配合使用，可以大輻度的調節(jié)一次風速和煤粉濃度，以及分離到二次風的煤粉量，原則上一次風速可以調節(jié)小到30％以上，也可以不減小，燃燒器一次風煤粉濃度和分離到二次風的煤粉量的調節(jié)范圍相當大，視具體結構設計而定。
權利要求1.一種雙分級旋流燃燒器，包括一次風粉進口(1)、文丘里管(2)、二次風進口(6)、內二次風通道(7)、外二次風通道(8)、內二次風漩流擋板(9)、外二次風漩流擋板(10)，其特征在于所述的一次風粉進口(1)與文丘里管(2)連接，濃淡分離管(3)與一次風擴容管(5)連接，文丘里管(2)的出口與濃淡分離管(3)的入口安裝在一條中心線上并靠近，形成一次風通道與二次風通道相通的結構，在文丘里管(2)的出口與濃淡分離管(3)的入口處有一個一次風調節(jié)環(huán)(4)，內二次風通道(7)固定在一次風擴容管(5)的外面，外二次風通道(8)固定在內二次風通道(7)的外面，在二次風進口(6)內設有內二次風漩流擋板(9)和外二次風漩流擋板(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙分級旋流燃燒器，其特征在于所述的濃淡分離管(3)為圓臺形。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙分級旋流燃燒器，其特征在于所述的濃淡分離管(3)為喇叭形。
4.根據(jù)權利要求1所述的雙分級旋流燃燒器，其特征在于所述的濃淡分離管(3)為錐形。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的雙分級旋流燃燒器，其特征在于所述的一次風調節(jié)環(huán)(4)可以沿文丘里管(2)的軸線移動。
專利摘要一種雙分級旋流燃燒器，一次風粉進口與文丘里管連接，濃淡分離管與一次風擴容管連接，文丘里管的出口與濃淡分離管的入口安裝在一條中心線上，形成一次風通道與二次風通道相通的結構，在文丘里管的出口與濃淡分離管的入口處有一個一次風調節(jié)環(huán)，內二次風通道固定在一次風擴容管的外面，外二次風通道固定在內二次風通道的外面，在二次風進口內設有內二次風和外二次風漩流擋板。該燃燒器適應性強，NOx控制效果佳，燃燒穩(wěn)定性好，低負荷能力強，結構簡單，便于制造、安裝和維修。
文檔編號F23D1/02GK2564873SQ0225309
公開日2003年8月6日 申請日期2002年9月9日 優(yōu)先權日2002年9月9日
發(fā)明者周虹光, 梁法光, 徐黨旗, 馬筠, 陳國輝, 朱曉昕 申請人:國電熱工研究院