專利名稱：用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，屬煤粉燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
已有的四角燃燒鍋爐的燃燒器，是由一次風(一定的煤粉濃度、≤250℃的煤粉空氣混合物)、二次風(≤350℃的純空氣)等噴射口組合而成。燃燒器沿高度自下而上分別設(shè)置有二次風和一次風，交替分布。當制粉系統(tǒng)為熱風送粉時，燃燒器中還有三次風(帶有10％左右的細煤粉，溫度低于100℃的風粉混合物)，一般布置在燃燒器的高層。三次風體積流量大、溫度低、濕度大、流速高，對爐內(nèi)的燃燒工況干擾和影響很大，往往影響燃燒穩(wěn)定性和煤粉的燃盡度，影響鍋爐效率。在燃燒器的最上方有時為了降低NOx排放，還另設(shè)有火上風(≤350℃的純空氣)。
已有燃燒器的一次風、二次風、三次風都沒有特殊的的噴口，而且每個燃燒器都是按特定煤種設(shè)計，當煤種發(fā)生變化時，會使燃燒器的燃燒工況不穩(wěn)定，甚至滅火，或者燒毀燃燒器。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提出一種用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，改變已有燃燒器的結(jié)構(gòu)，在燃燒器的一次風、二次風、三次風處設(shè)計特殊的的噴口(噴射預熱裝置)，通過每個噴射預熱裝置的引射作用，將爐內(nèi)高溫煙氣卷吸到噴射裝置內(nèi)，再與噴射介質(zhì)進行強烈的傳質(zhì)傳熱，以提高各種介質(zhì)噴進鍋爐爐膛時的溫度水平，用以提高鍋爐燃燒效率和降低排煙NOx排放指標。
本實用新型設(shè)計的用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，該燃燒器由多個噴射預熱裝置組成，多個噴射預熱裝置自下而上安置在燃燒器內(nèi)。噴射預熱裝置由本體和噴射口組成，本體的直徑D與長度L的尺寸比為L∶D＝1.0～2.5∶1，本體直徑D與噴射口直徑d的尺寸比例為D∶d＝1.7～2.5∶1。
本實用新型提出的用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，通過每個噴射預熱裝置的引射作用，將爐內(nèi)高溫煙氣卷吸到噴射裝置內(nèi)，再與噴射介質(zhì)進行強烈的傳質(zhì)傳熱，由此可使各路介質(zhì)迅速大幅提升溫度(800～1100℃)，其溫升速率可大于104℃/秒，遠遠超過鍋爐設(shè)備能夠提供的熱風溫度水平。由此(1)對于一次風粉能加速煤粉的燃燒反應(yīng)；(2)對于二次風的純空氣可超常地提升溫度，高溫的二次風可促使煤粉的燃燒反應(yīng)更為強烈，使燃燒進程提前；在揮發(fā)分析出和燃燒反應(yīng)階段形成更多的還原性氣體，有力地控制NOx的形成；(3)對于三次風的低溫稀薄風粉，由于超常的提升了溫度水平，不會再干擾爐內(nèi)的燃燒工況，同時對其攜帶的少量細煤粉也能夠促使快速燃燒、燃盡；(4)對于常規(guī)溫度的火上風通過超常的提升溫度，可以更為有效的發(fā)揮作用。因而整個燃燒器總成設(shè)計成為了一種新型的噴射預熱燃燒器系統(tǒng)后，可以顯著優(yōu)化煤粉燃燒和降低NOx的功效。本實用新型設(shè)計的用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，除可以應(yīng)用于四角燃燒爐型之外，還可以通過合理組合應(yīng)用于下吹式W爐型上；此外，其噴射預熱型火上風也可以應(yīng)用于墻式燃燒(旋流燃燒)爐型上。


圖1是本實用新型設(shè)計的燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中a是燃燒器的主視圖，b是燃燒器的側(cè)視圖，c是b的A-A視圖。
圖2是燃燒器中噴射預熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1和圖2中，1是燃燒器中噴射預熱裝置的噴射口，其直徑為d，2是噴射預熱裝置的本體，其直徑為D，長度為L，3是密封耐火層，圖1中，I是一次風，其介質(zhì)成分為一定的煤粉濃度、低于250℃的煤粉空氣混合物，II是二次風，其介質(zhì)成分為低于350℃的純空氣，III是三次風，其介質(zhì)成分為帶有10％左右的細煤粉，溫度低于100℃的風粉混合物，IV是火上風，其介質(zhì)成分為低于350℃的純空氣。
具體實施方式
本實用新型提出的用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該燃燒器由多個噴射預熱裝置組成，多個噴射預熱裝置自下而上安置在燃燒器內(nèi)。噴射預熱裝置由本體2和噴射口1組成，本體的直徑D與長度L的尺寸比為L∶D＝1.0～2.5∶1，本體直徑D與噴射口直徑d的尺寸比例為D∶d＝1.7～2.5∶1。
上述裝置中噴射預熱裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示，本體形狀為一橫臥的有底桶型結(jié)構(gòu)，其底部的下方偏心的設(shè)計了一噴射口1，噴射口1的一端與相應(yīng)的風、粉管路相連。本體2的開口一端為出口，出口安裝在鍋爐的爐墻上，與鍋爐的爐膛相通。從噴射口一端噴入介質(zhì)(一次風、二次風、三次風或火上風)進入本體時，由于其流速較高，在本體內(nèi)部的上方將形成較強的負壓區(qū)，該負壓區(qū)能抽吸爐膛高溫煙氣進入本體內(nèi)部的上半部空間，形成高溫煙氣回流。回流的高溫煙氣將對噴入的介質(zhì)進行有效地快速加熱，因而大幅度的提高了各路介質(zhì)噴入爐膛時的初始溫度，從而進一步改善了煤粉的燃燒狀況，并起到進一步促進降低NOx的作用。
本實用新型中的噴射預熱裝置，噴射口及本體的橫截面，既可以是圓形，也可以是矩形或不規(guī)則形狀。當截面是矩形時，D即為高度。
為了獲得最佳技術(shù)效果，噴射裝置的直徑D與長度L的尺寸比為L/D＝1.0～2.5，直徑D與噴射口直徑d的尺寸比例為D/d＝1.7～2.5本實用新型的一個實例是L/D＝1.8，D/d＝1.9本實用新型所設(shè)計的噴射預熱裝置，依靠工作介質(zhì)自設(shè)置在本體底部下方的噴射口，偏心的射入本體的下半部空腔內(nèi)時，本體空腔上半部將產(chǎn)生負壓形成負壓區(qū)，該負壓區(qū)與燃燒室(爐膛)內(nèi)的壓強形成一定的壓差，從而使燃燒室內(nèi)的高溫煙氣逆向流入本體上半部的空腔內(nèi)，并隨即被流動的介質(zhì)引射而自本體的下部噴出。
在此過程中，在本體內(nèi)高溫煙氣將對介質(zhì)進行強烈的傳質(zhì)傳熱，使之快速、超常的升溫(溫升速率超過104℃/秒)。溫度可達800℃～1100℃，高溫介質(zhì)對加速燃燒化學反應(yīng)十分有利。
高溫對于助燃的二次風和抑制NOx生成的火上風均很有意義，能明顯促進燃燒和抑制NOx生成；而對于三次風由于其含有約10％左右的細煤粉，且空氣的溫度很低、濕度較大、噴射的速度很高，因此對爐膛燃燒工況干擾和影響很大，會造成燃燒的不穩(wěn)定和細煤粉燃燒不充分便離開了燃燒室，增加了不完全燃燒損失份額。當三次風溫大幅提升后，上述情況可以有效的得到改善因此，結(jié)合一次風應(yīng)用了預熱型裝置，再將燃燒器總成的其他各有關(guān)噴口均按噴射預熱裝置設(shè)計，使整個燃燒器成為全部預熱型的總成，其總效果將顯著改進，可達到優(yōu)化燃燒、更好的降低NOx的目的。
本實用新型的裝置，將常規(guī)溫度的介質(zhì)(空氣或含～10％細煤粉的空氣混合物)自噴射管口噴入噴射裝置本體的下半部，使該裝置本體的上半部形成負壓區(qū)。憑借這個負壓區(qū)，將爐膛內(nèi)的高溫煙氣抽吸到該裝置空間的上半部負壓區(qū)，并隨即被介質(zhì)引射卷吸進行傳質(zhì)傳熱交換，迅速提高介質(zhì)溫度，然后噴入爐膛。高溫的空氣將促進強化煤粉燃燒時的助燃作用；高溫的三次風(含～10％細煤粉的稀薄混合物很難燃燒)可加速細煤粉燃盡，同時可減少干擾正常燃燒，對穩(wěn)定爐內(nèi)工況有利。
權(quán)利要求1.一種用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，其特征在于該燃燒器由多個噴射預熱裝置組成，多個噴射預熱裝置自下而上安置在燃燒器內(nèi)；所述的噴射預熱裝置由本體和噴射口組成，本體的直徑D與長度L的尺寸比為L∶D＝1.0～2.5∶1，本體直徑D與噴射口直徑d的尺寸比例為D∶d＝1.7～2.5∶1。
專利摘要本實用新型涉及一種用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，屬煤粉燃燒技術(shù)領(lǐng)域。該燃燒器由多個噴射預熱裝置組成，多個噴射預熱裝置自下而上安置在燃燒器內(nèi)。噴射預熱裝置由本體和噴射口組成，本體的直徑D與長度L的尺寸比為L∶D＝1.0～2.5∶1，本體直徑D與噴射口直徑d的尺寸比例為D∶d＝1.7～2.5∶1。本實用新型提出的用于四角燃燒鍋爐的噴射預熱燃燒器，通過每個噴射預熱裝置的引射作用，將爐內(nèi)高溫煙氣卷吸到噴射裝置內(nèi)，再與噴射介質(zhì)進行強烈的傳質(zhì)傳熱，由此可使各路介質(zhì)迅速大幅提升溫度至800～1100℃，其溫升速率可大于10
文檔編號F23D1/00GK2872108SQ20062000751
公開日2007年2月21日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者賈臻 申請人:賈臻