專利名稱：高濃度煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將濃度可達(dá)15 40kg/m3的高濃度煤粉氣流直接用于工業(yè)爐窯的一種高濃度煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
常規(guī)的煤粉燃燒系統(tǒng)有直吹式和中間儲倉式兩類。前者是煤經(jīng)磨煤機(jī)制粉后由氣流攜帶直接進(jìn)入煤粉燃燒器燃燒，后者則是先將煤經(jīng)磨粉機(jī)制粉，然后經(jīng)過收塵器儲存在儲倉中，再由給粉器和風(fēng)粉混合器將煤粉攜帶至燃燒器燃燒。以上兩種煤粉燃燒系統(tǒng)，無論是應(yīng)用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐還是各種工業(yè)爐窯，其煤粉在攜帶氣流中的比例都是很低的。一般來說，攜帶煤粉的空氣(也稱一次風(fēng))占煤粉燃燒所需空氣量的20% 30%，大約每立方米空氣只能攜帶O. 55 O. 85kg煤粉，所需其余燃燒所需空氣由燃燒器的二次風(fēng)甚至三次風(fēng)來提供。這種燃燒系統(tǒng)的特點是每套系統(tǒng)燃燒器的數(shù)量不能太多，一般是I 6臺燃燒器，否則無法保證均勻供粉。另外，為防止爆炸，不能對攜帶煤粉的空氣進(jìn)行預(yù)熱。另一種技術(shù)是高爐煤粉噴吹技術(shù)。煤粉經(jīng)磨煤機(jī)制粉和收塵器收集后進(jìn)入煤粉儲罐，然后按操作周期將煤粉加入到帶有流化裝置的噴吹罐，噴吹罐加壓后進(jìn)入工作狀態(tài)，煤粉再經(jīng)混合器由高壓氣流攜帶經(jīng)輸粉總管到爐前分配器，然后再通過分出的數(shù)十個支管，煤粉被送到煤粉噴槍噴入高爐回旋區(qū)完成燃燒與氣化。這種噴燃系統(tǒng)的特點，一是煤粉氣流中煤粉的濃度很高，可達(dá)15 40kg/m3，比一般煤粉燃燒系統(tǒng)的高出幾十倍，以避免較多冷空氣進(jìn)入回旋區(qū)而降低燃燒溫度；二是每個系統(tǒng)的噴管數(shù)量可以很多，并且經(jīng)分配器后各支管煤粉流量非常均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用高爐噴吹系統(tǒng)的制粉及輸送技術(shù)，將這種高濃度煤粉氣流直接用于工業(yè)爐窯的燃燒裝置。以適合于燃燒器數(shù)量多，供熱區(qū)域大，供熱量要求均勻的隧道窯等燃煤熱工設(shè)備的高濃度煤粉燃燒器。本發(fā)明的技術(shù)方案是高濃度煤粉燃燒器，該燃燒器由煤粉噴槍和配風(fēng)器構(gòu)成；該燃燒器由煤粉噴槍和配風(fēng)器構(gòu)成；
所述配風(fēng)器包括外殼、旋流葉輪、拉桿、拉桿鎖緊裝置、內(nèi)套管和后蓋；
所述煤粉噴槍包括煤粉噴管、煤粉噴頭和噴管鎖緊裝置和噴管接頭；
其中，所述旋流葉輪的葉片為扭曲葉片，葉片的進(jìn)風(fēng)端與出風(fēng)端扭曲的角度為90°，在進(jìn)風(fēng)端葉片面與軸向夾角為0，即與X軸線平行，然后等弧度均勻逐漸過渡，過渡至出風(fēng)端時，葉片與X軸線夾角為45° ;
所述外殼的前端設(shè)有出風(fēng)口，所述殼體的后端設(shè)有所述后蓋，所述后蓋通過螺栓與所述殼體密封固定，所述殼體頂部設(shè)有用于進(jìn)助燃空氣的進(jìn)風(fēng)口，所述內(nèi)套管置于所述外殼內(nèi)的中心位置，所述內(nèi)套管與所述后蓋固定連接，所述旋流葉輪套接所述內(nèi)套管的外壁上；所述拉桿上設(shè)有拉桿鎖緊裝置，所述拉桿穿過所述后蓋插入所述殼體內(nèi)，與安裝套接在所述內(nèi)套管上的所述旋流葉輪的軸套固接，通過所述拉桿可調(diào)節(jié)所述旋流葉輪在所述出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口之間的位置；所述煤粉噴管置于所述內(nèi)套管內(nèi)，通過所述噴管鎖緊裝置與所述內(nèi)CN 102913903 A
說明書2/3頁
套管固接，所述煤粉噴頭設(shè)置在所述出風(fēng)口處與所述煤粉噴管前端螺紋連接，所述煤粉噴管的后端設(shè)有噴管接頭。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明由煤粉噴槍和配風(fēng)器兩個獨立的部分構(gòu)成，由于采用高濃度輸粉即燃燒技術(shù)，因此，只 需一套制粉輸送系統(tǒng)，就可供數(shù)十個燃燒器的使用，可廣泛應(yīng)用于多供熱點的熱工設(shè)備，如隧道窯、軋鋼加熱爐、熱處理爐等。在系統(tǒng)輸粉壓力不變的情況下，可以通過更換不同口徑的煤粉噴頭來調(diào)整燃燒器的燃燒能力。另外，高濃度煤粉燃燒器攜帶煤粉的空氣量很少，將助燃空氣預(yù)熱到較高的溫度后可以使燃燒溫度大幅度提聞。


圖I為本發(fā)明高濃度煤粉燃燒器的剖視示意圖。圖2為本發(fā)明高濃度煤粉燃燒器的右視示意圖。圖3為本發(fā)明旋流葉輪的立體示意圖。圖4為本發(fā)明旋流葉輪的主視圖。圖5為本發(fā)明旋流葉輪的后視圖。圖中
I一殼體、2—旋流葉輪、3—拉桿、4 一拉桿鎖緊裝置、5—后蓋、6_內(nèi)套管、7—煤粉噴頭、8—噴管鎖緊裝置、9、出風(fēng)口、10-進(jìn)風(fēng)口、11 一煤粉噴管、12-噴管接頭、13-進(jìn)風(fēng)端、14出風(fēng)端。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。如圖I和圖2所示為本發(fā)明高濃度煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明高濃度煤粉燃燒器，該燃燒器由煤粉噴槍和配風(fēng)器構(gòu)成；
配風(fēng)器包括外殼I、旋流葉輪2、拉桿3、拉桿鎖緊裝置4、內(nèi)套管6和后蓋5 ；
煤粉噴槍包括煤粉噴管11、煤粉噴頭7和噴管鎖緊裝置8和噴管接頭12 ；
其中，外殼I的前端設(shè)有出風(fēng)口 9，后端設(shè)有后蓋5，后蓋5通過螺栓與所述殼體I密封固定，殼體I頂部設(shè)有用于進(jìn)助燃空氣的進(jìn)風(fēng)口 10，所述內(nèi)套管6置于外殼I內(nèi)的中心位置，內(nèi)套管6與后蓋5固定連接，旋流葉輪2套接所述內(nèi)套管6的外壁上；拉桿3上設(shè)有拉桿鎖緊裝置4，拉桿3穿過后蓋5插入殼體I內(nèi)，與安裝套接在所述內(nèi)套管6上的所述旋流葉輪2的軸套固接，通過所述拉桿3可調(diào)節(jié)所述旋流葉輪2在出風(fēng)口 9和進(jìn)風(fēng)口 10之間的位置；煤粉噴管11置于內(nèi)套管6內(nèi)，通過所述噴管鎖緊裝置8與所述內(nèi)套管6固接，所述煤粉噴頭設(shè)置在所述出風(fēng)口處9與所述煤粉噴管11前端螺紋連接，所述煤粉噴管11的后端設(shè)有噴管接頭12。如圖3-圖5所示，旋流葉輪2的上等距設(shè)有若干葉片，葉片為扭曲葉片，扭曲葉片從進(jìn)風(fēng)端13至出風(fēng)端14扭曲的角度為Θ，且θ=90°，進(jìn)風(fēng)端13的葉片面與軸向夾角為0，即與X軸線平行，然后等弧度均勻逐漸過漉，過渡至出風(fēng)端14時，葉片面與X軸線夾角為45° ;
本發(fā)明的工作原理是使用時，通過拉桿3將旋流葉輪2調(diào)整到預(yù)定位置，鎖緊拉桿鎖緊裝置4，將旋流葉輪2固定，將高濃度煤粉氣流經(jīng)流量控制閥和噴管接頭8與煤粉噴管11
4的連接，助燃空氣管路進(jìn)風(fēng)口 10連接，煤粉濃度為15 40kg/m3范圍內(nèi)的煤粉氣流，即每立方米空氣攜帶15 40公斤煤粉的煤粉氣流進(jìn)入煤粉噴管11，以一定速度從煤粉噴頭7噴出，助燃空氣從進(jìn)風(fēng)口 10進(jìn)入殼體I內(nèi)，經(jīng)過旋流葉輪2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流后經(jīng)出風(fēng)口 9噴出。噴出后煤粉與助燃空氣混合，并受到燒嘴磚、爐膛的輻射和高溫爐氣對流加熱，釋出揮發(fā)分，在較高的溫度下?lián)]發(fā)分和炭粒著火燃燒。形成良好的空氣動力場，從而形成理想的火焰形狀，并完成穩(wěn)定燃燒。以上對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.高濃度煤粉燃燒器，其特征在于，該燃燒器由煤粉噴槍和配風(fēng)器構(gòu)成；其中，所述配風(fēng)器包括外殼(I)、旋流葉輪(2)、拉桿(3)、拉桿鎖緊裝置(4)、內(nèi)套管(6)和后蓋(5)；所述煤粉噴槍包括煤粉噴管(11 )、煤粉噴頭(7)和噴管鎖緊裝置(8)和噴管接頭(12);其中，所述旋流葉輪(2)的葉片為扭曲葉片，葉片從進(jìn)風(fēng)端至出風(fēng)端扭曲的角度為90°，在進(jìn)風(fēng)端葉片面與軸向夾角為0，即與X軸線平行，然后等弧度均勻逐漸過渡，過渡至出風(fēng)端時，葉片面與X軸線夾角為45° ;所述外殼(I)的前端設(shè)有出風(fēng)口(9)，所述殼體(I)的后端設(shè)有所述后蓋(5)，所述后蓋(5)通過螺栓與所述殼體(I)密封固定，所述殼體(I)頂部設(shè)有用于進(jìn)助燃空氣的進(jìn)風(fēng)口(10)，所述內(nèi)套管(6)置于所述外殼(I)內(nèi)的中心位置，所述內(nèi)套管(6)與所述后蓋(5)固定連接，所述旋流葉輪(2)套接所述內(nèi)套管(6)的外壁上；所述拉桿(3)上設(shè)有拉桿鎖緊裝置(4 )，所述拉桿(3 )穿過所述后蓋(5 )插入所述殼體(I)內(nèi)，與安裝套接在所述內(nèi)套管(6 )上的所述旋流葉輪(2)的軸套固接，通過所述拉桿(3)可調(diào)節(jié)所述旋流葉輪(2)在所述出風(fēng)口(9)和進(jìn)風(fēng)口(10)之間的位置；所述煤粉噴管(11)置于所述內(nèi)套管(6)內(nèi)，通過所述噴管鎖緊裝置(8)與所述內(nèi)套管(6)固接，所述煤粉噴頭設(shè)置在所述出風(fēng)口處與所述煤粉噴管(11)前端螺紋連接，所述煤粉噴管(11)的后端設(shè)有噴管接頭(12 )。
全文摘要
本發(fā)明高濃度煤粉燃燒器，該燃燒器由煤粉噴槍和配風(fēng)器構(gòu)成；配風(fēng)器包括外殼、旋流葉輪、拉桿、拉桿鎖緊裝置、內(nèi)套管和后蓋；煤粉噴槍包括煤粉噴管、煤粉噴頭和噴管鎖緊裝置和噴管接頭；其中，所述旋流葉輪的葉片為扭曲葉片，葉片從進(jìn)風(fēng)端至出風(fēng)端扭曲的角度為90°，在進(jìn)風(fēng)端葉片面與軸向夾角為0，即與x軸線平行，然后沿著x軸線等弧度均勻逐漸過渡，過渡至出風(fēng)端時，葉片與x軸線夾角為45°；本發(fā)明由煤粉噴槍和配風(fēng)器兩個獨立的部分構(gòu)成，因此，只需一套制粉輸送系統(tǒng)，就可供數(shù)十個燃燒器的使用，可廣泛應(yīng)用于多供熱點的熱工設(shè)備。另外，高濃度煤粉燃燒器攜帶煤粉的空氣量很少，將助燃空氣預(yù)熱到較高的溫度后可以使燃燒溫度大幅度提高。
文檔編號F23D1/02GK102913903SQ20121044426
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者王恒, 馮俊小, 滿毅 申請人:北京科技大學(xué)