一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器的制造方法
【專利摘要】一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，它涉及一種燃燒器，以解決現(xiàn)有中心給粉旋流燃燒器因錐臺(tái)形分離環(huán)離燃燒器噴口較近，而使錐臺(tái)形分離環(huán)表面的耐磨陶瓷炸裂，導(dǎo)致錐臺(tái)形分離環(huán)離磨損和燒損的問(wèn)題。在燃燒器殼體的中心處設(shè)置有一次風(fēng)管，二次風(fēng)管設(shè)置在一次風(fēng)管與燃燒器殼體之間，二次風(fēng)管將一次風(fēng)管與燃燒器殼體之間隔為內(nèi)二次風(fēng)管和外二次風(fēng)管，一次風(fēng)管的一端是燃燒器噴口，一次風(fēng)管的另一端與輸粉管道相連通，在一次風(fēng)管內(nèi)沿同一錐度方向依次設(shè)置多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)，中心給粉旋流燃燒器還包括直段套筒，直段套筒設(shè)置在一次風(fēng)管內(nèi)，且直段套筒位于錐臺(tái)形分離環(huán)與燃燒器噴口之間。本發(fā)明主要用于燃煤鍋爐上。
【專利說(shuō)明】一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒器，具體涉及一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]煤炭是我國(guó)的主要化石燃料，在電力工業(yè)及其他行業(yè)動(dòng)力裝置中煤粉燃燒方式占據(jù)了較大的比例。氮氧化物是產(chǎn)生酸雨和光化學(xué)污染的前驅(qū)物，而電力工業(yè)中的煤燃燒是產(chǎn)生NOx的主要來(lái)源。隨著污染物減排需求的日益增長(zhǎng)，各國(guó)都制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)限制大型燃燒設(shè)備產(chǎn)生的NOx排放。中國(guó)環(huán)保部最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求:現(xiàn)有鍋爐2014年7月I日起，新建鍋爐2012年I月I日起，除W火焰鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐外，其余鍋爐NOx排放限值為100mg/Nm3(at6%02)。
[0003]為了達(dá)到穩(wěn)定燃燒和減少氮氧化物(NOx)生成的目的，燃煤鍋爐的煤粉燃燒器一般會(huì)采用煤粉濃縮裝置，使煤粉在燃燒器內(nèi)部和噴口附近形成特定的濃淡分離效果。
[0004]中國(guó)專利號(hào)為03211642.X、
【公開(kāi)日】為2004年2月11日的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種中心給粉旋流煤粉燃燒器，該專利在一次風(fēng)管內(nèi)沿中心線設(shè)有若干級(jí)錐臺(tái)形分離環(huán)，煤粉被集中到一次風(fēng)管中心區(qū)域，形成濃淡燃燒，如圖2所示；該專利雖然可實(shí)現(xiàn)對(duì)一次風(fēng)的濃淡分離，降低NOx，但是該專利在應(yīng)用中還存在如下不足:一、錐臺(tái)形分離環(huán)離燃燒器噴口較近時(shí)，燃燒器噴口可以達(dá)到設(shè)計(jì)的煤粉濃度，但噴口處的高溫火焰容易使錐臺(tái)形分離環(huán)5表面的陶瓷炸裂，導(dǎo)致錐臺(tái)形分離環(huán)磨損和燒損。二、為避免錐臺(tái)形分離環(huán)離燃燒器噴口太近造成的陶瓷炸裂現(xiàn)象，簡(jiǎn)單的增加錐臺(tái)形分離環(huán)與燃燒器出口之間的距離會(huì)使?jié)狻⒌悍蹥饬髟诮?jīng)過(guò)較長(zhǎng)的距離時(shí)產(chǎn)生脈動(dòng)和摻混，使?jié)獾旨?jí)的效果降低。三、煤粉氣流由錐臺(tái)形分離環(huán)5的大直徑端進(jìn)入、小直徑端流出，出口端氣流流通面積減小，導(dǎo)致氣流不斷向小直徑端聚集，使錐臺(tái)形分離環(huán)內(nèi)濃煤粉氣流的中心風(fēng)速升高，同理，錐臺(tái)形分離環(huán)5與一次風(fēng)管內(nèi)壁之間的氣流流通面積沿氣流流動(dòng)方向逐漸增大，使淡煤粉氣流的流速逐漸降低，導(dǎo)致錐臺(tái)形分離環(huán)5出口處濃煤粉氣流的中心風(fēng)速遠(yuǎn)高于周圍風(fēng)速，由于中心正對(duì)著燃燒器出口回流區(qū)，中心高的風(fēng)速會(huì)阻礙燃燒器出口形成穩(wěn)定合理的中心回流區(qū)，導(dǎo)致火焰穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有中心給粉旋流燃燒器因錐臺(tái)形分離環(huán)離燃燒器噴口較近，使錐臺(tái)形分離環(huán)表面的耐磨陶瓷炸裂，導(dǎo)致錐臺(tái)形分離環(huán)磨損和燒損的問(wèn)題，而提供一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器。
[0006]本發(fā)明的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器包括燃燒器殼體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、輸粉管道和多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)，在燃燒器殼體的中心處設(shè)置有一次風(fēng)管，二次風(fēng)管設(shè)置在一次風(fēng)管與燃燒器殼體之間，二次風(fēng)管將一次風(fēng)管與燃燒器殼體之間隔為內(nèi)二次風(fēng)管和外二次風(fēng)管，一次風(fēng)管的一端是燃燒器噴口，一次風(fēng)管的另一端與輸粉管道相連通，在一次風(fēng)管內(nèi)沿同一錐度方向依次設(shè)置多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)，所述中心給粉旋流燃燒器還包括直段套筒，直段套筒設(shè)置在一次風(fēng)管內(nèi)，且直段套筒位于錐臺(tái)形分離環(huán)與燃燒器噴口之間。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0008]一、由于本發(fā)明在錐臺(tái)形分離環(huán)與燃燒器噴口之間設(shè)置了直段套筒，直段套筒使得錐臺(tái)形分離環(huán)遠(yuǎn)離了燃燒器噴口，且直段套筒采用耐熱鋼材料，因此，直段套筒不會(huì)被燃燒器噴口處的高溫?zé)龘p。直段套筒防止了錐臺(tái)形分離環(huán)上的耐磨陶瓷因燃燒器噴口處的高溫火焰引起陶瓷炸裂現(xiàn)象，避免了錐臺(tái)形分離環(huán)的磨損和燒損。
[0009]二、錐臺(tái)形分離環(huán)位置可以離燃燒器噴口較遠(yuǎn)，不影響濃淡分配比例的穩(wěn)定。直段套筒能夠有效的將經(jīng)錐臺(tái)形分離環(huán)分離的濃淡煤粉氣流有效的分隔開(kāi)(直段套筒內(nèi)部為濃煤粉氣流，直段套筒外壁與一次風(fēng)管內(nèi)壁之間的區(qū)域?yàn)榈悍蹥饬?，有利于保持煤粉氣流濃相區(qū)的適度延伸和穩(wěn)定濃、淡氣流的分配比例，使燃燒器出口可以達(dá)到設(shè)計(jì)的煤粉濃度，利于抑制燃料型形成。
[0010]三、加入直段套筒結(jié)構(gòu)后，濃、淡煤粉氣流在直段套筒內(nèi)、外會(huì)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的距離，此時(shí)由于氣流內(nèi)部的擴(kuò)散和脈動(dòng)作用，使燃燒器出口處濃、淡煤粉氣流的速度大小分布更加均勻，有利于在燃燒器出口形成穩(wěn)定的組織煤粉著火和穩(wěn)燃的回流區(qū)，利于火焰的穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器的整體結(jié)構(gòu)主剖視圖(圖中標(biāo)記13為燃煤鍋爐)；
[0012]圖2是現(xiàn)有的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器的整體結(jié)構(gòu)主剖視圖。【具體實(shí)施方式】
[0013]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器包括燃燒器殼體1、一次風(fēng)管2、二次風(fēng)管3、輸粉管道4和多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)5，在燃燒器殼體I的中心處設(shè)置有一次風(fēng)管2，二次風(fēng)管3設(shè)置在一次風(fēng)管2與燃燒器殼體I之間，二次風(fēng)管3將一次風(fēng)管2與燃燒器殼體I之間隔為內(nèi)二次風(fēng)管8和外二次風(fēng)管7, —次風(fēng)管2的一端是燃燒器噴口 2-1, —次風(fēng)管2的另一端與輸粉管道4相連通,在一次風(fēng)管2內(nèi)沿同一錐度方向依次設(shè)置多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)5，中心給粉旋流燃燒器還包括直段套筒6，直段套筒6設(shè)置在一次風(fēng)管2內(nèi)，且直段套筒6位于錐臺(tái)形分離環(huán)5與燃燒器噴口 2-1之間。錐臺(tái)形分離環(huán)5的作用是引導(dǎo)和濃縮煤粉氣流，使煤粉氣流形成內(nèi)濃外淡的分布結(jié)構(gòu)(錐臺(tái)形分離環(huán)5中心的煤粉氣流為濃煤粉氣流，錐臺(tái)形分離環(huán)5外側(cè)的煤粉氣流為淡煤粉氣流)，直段套筒6設(shè)計(jì)為直段筒狀結(jié)構(gòu)，其作用是濃淡分隔，可以認(rèn)為在此段距離內(nèi)。當(dāng)由煤粉和空氣組成的氣固兩相流，即風(fēng)粉流，通過(guò)一次風(fēng)管2時(shí)，風(fēng)粉流由于前段錐臺(tái)形分離環(huán)5的作用而進(jìn)行濃淡分離，后段的直段套筒6則保持煤粉氣流濃相區(qū)的適度延伸。
[0014]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的直段套筒6采用耐熱鋼材料。由于噴口處的火焰溫度高，這樣設(shè)計(jì)可增加直段套筒6的耐高溫性能。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0015]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的直段套筒6的軸線和多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)5的軸線均與一次風(fēng)管2的中心線C重合。這樣設(shè)計(jì)能保證濃、淡氣流的分配比例。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0016]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)5沿入口至噴口方向直徑逐級(jí)縮小。煤粉氣流由錐臺(tái)形分離環(huán)5的大直徑端進(jìn)入、小直徑端流出，能夠引導(dǎo)和濃縮煤粉氣流，使煤粉氣流形成內(nèi)濃外淡的分布結(jié)構(gòu)。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0017]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的錐臺(tái)形分離環(huán)5設(shè)置為I?3級(jí)。這樣設(shè)計(jì)使得風(fēng)粉流固相的徑向速度衰減到最小值。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為:設(shè)最后一級(jí)錐臺(tái)形分離環(huán)5的噴口內(nèi)徑為d，直段套筒6的內(nèi)徑與最后一級(jí)錐臺(tái)形分離環(huán)5的小端內(nèi)徑d相等。這樣設(shè)計(jì)是保持煤粉氣流濃相區(qū)的適度延伸和保證濃、淡氣流分配比例合理且穩(wěn)定，使煤粉達(dá)到理想的濃縮效果和燃燒性能要求，并使?jié)饷悍蹥饬髦械娘L(fēng)均勻分布在直段套筒6內(nèi)。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】五相同。
[0019]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的直段套筒6的前端面與其相鄰的錐臺(tái)形分離環(huán)5的后端面的距離為0.1d。這樣設(shè)計(jì)是保持煤粉氣流濃相區(qū)的適度延伸和保證濃、淡氣流分配比例合理且穩(wěn)定，使煤粉達(dá)到理想的濃縮效果和燃燒性能要求，并使?jié)饷悍蹥饬髦械娘L(fēng)均勻分布在直段套筒6內(nèi)。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】六相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的直段套筒6的長(zhǎng)度為1.4d。這樣設(shè)計(jì)是保持煤粉氣流濃相區(qū)的適度延伸和保證濃、淡氣流分配比例合理且穩(wěn)定，使煤粉達(dá)到理想的濃縮效果和燃燒性能要求，并使?jié)饷悍蹥饬髦械娘L(fēng)均勻分布在直段套筒6內(nèi)。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0021]【具體實(shí)施方式】九:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的直段套筒6的長(zhǎng)度為
1.5d。這樣設(shè)計(jì)是保持煤粉氣流濃相區(qū)的適度延伸和保證濃、淡氣流分配比例合理且穩(wěn)定，使煤粉達(dá)到理想的濃縮效果和燃燒性能要求，并使?jié)饷悍蹥饬髦械娘L(fēng)均勻分布在直段套筒6內(nèi)。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】七相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】十:結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是它還增加有內(nèi)旋流器9、外旋流器10、內(nèi)風(fēng)門擋板11和外風(fēng)門擋板13，內(nèi)旋流器9設(shè)置在內(nèi)二次風(fēng)管8內(nèi)，外旋流器10設(shè)置在外二次風(fēng)管7內(nèi)，內(nèi)風(fēng)門擋板11設(shè)置在內(nèi)二次風(fēng)管8的進(jìn)風(fēng)口處，外風(fēng)門擋板13設(shè)置在外二次風(fēng)管7的進(jìn)風(fēng)口處。二次風(fēng)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)置可有多種形式，如可采用內(nèi)二次風(fēng)為旋流，外二次風(fēng)為直流的形式，通過(guò)調(diào)整內(nèi)、外二次風(fēng)的比例來(lái)調(diào)整旋流強(qiáng)度，改變中心回流區(qū)的大小，也可采用內(nèi)、外二次風(fēng)都為旋流的形式，通過(guò)調(diào)節(jié)外二次風(fēng)旋流器的角度或在外二次風(fēng)通道中的位置來(lái)調(diào)整旋流強(qiáng)度，改變中心回流區(qū)的大小。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】八或九相同。
【權(quán)利要求】
1.一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，所述中心給粉旋流燃燒器包括燃燒器殼體(I)、一次風(fēng)管(2)、二次風(fēng)管(3)、輸粉管道(4)和多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)(5)，在燃燒器殼體(I)的中心處設(shè)置有一次風(fēng)管(2)，二次風(fēng)管(3)設(shè)置在一次風(fēng)管(2)與燃燒器殼體(I)之間，二次風(fēng)管(3)將一次風(fēng)管(2)與燃燒器殼體(I)之間隔為內(nèi)二次風(fēng)管(8)和外二次風(fēng)管(7)，一次風(fēng)管(2)的一端是燃燒器噴口(2-1)，一次風(fēng)管(2)的另一端與輸粉管道(4)相連通，在一次風(fēng)管(2)內(nèi)沿同一錐度方向依次設(shè)置多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)(5)，其特征在于:所述中心給粉旋流燃燒器還包括直段套筒(6 )，直段套筒(6 )設(shè)置在一次風(fēng)管(2 )內(nèi)，且直段套筒(6)位于錐臺(tái)形分離環(huán)(5)與燃燒器噴口(2-1)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:所述直段套筒(6)采用耐熱鋼材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:直段套筒(6)的軸線和多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)(5)的軸線均與一次風(fēng)管(2)的中心線(C)重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:多個(gè)錐臺(tái)形分離環(huán)(5 )沿入口至噴口方向直徑逐級(jí)縮小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:錐臺(tái)形分離環(huán)(5)設(shè)置為I?3級(jí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:設(shè)最后一級(jí)錐臺(tái)形分離環(huán)(5)的噴口內(nèi)徑為d，直段套筒(6)的內(nèi)徑與最后一級(jí)錐臺(tái)形分離環(huán)(5)的小端內(nèi)徑d相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:直段套筒(6的前端面與其相鄰的錐臺(tái)形分離環(huán)(5的后端面的距離為0.1d。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:直段套筒(6)的長(zhǎng)度為1.4d。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:直段套筒(6)的長(zhǎng)度為1.5d。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述一種中心帶直段套筒的中心給粉旋流燃燒器，其特征在于:所述中心給粉旋流燃燒器還包括內(nèi)旋流器(9)、外旋流器(10)、內(nèi)風(fēng)門擋板(11)和外風(fēng)門擋板(13)，內(nèi)旋流器(9)設(shè)置在內(nèi)二次風(fēng)管(8)內(nèi)，外旋流器(10)設(shè)置在外二次風(fēng)管(7)內(nèi)，內(nèi)風(fēng)門擋板(11)設(shè)置在內(nèi)二次風(fēng)管(8)的進(jìn)風(fēng)口處，外風(fēng)門擋板(13)設(shè)置在外二次風(fēng)管(7)的進(jìn)風(fēng)口處。
【文檔編號(hào)】F23D1/02GK103486582SQ201310455289
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】曾令艷, 陳智超, 宋民航, 朱群益, 張錫乾, 解以權(quán), 李爭(zhēng)起 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)