上下噴口擺動式燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型上下噴口擺動式燃燒器涉及鍋爐【技術領域】。采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，由外框、上噴口、下噴口、旋轉軸、上軸、下軸、上拉塊、下拉塊、上連桿、下連桿構成，其外框與上噴口及下噴口通過旋轉軸轉動活連接，其上噴口與上拉塊、下噴口與下拉塊均固定連接，其上拉塊與上連桿通過上軸、下拉塊與下連桿通過下軸均轉動活連接。用于鍋爐燃燒。構思獨特新穎、設計科學合理、結構簡單巧妙、效果穩(wěn)定可靠、方便制作成本低、運營順暢易管理。
【專利說明】
上下噴口擺動式燃燒器

【技術領域】
[0001]本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，涉及鍋爐【技術領域】；特別涉及電站鍋爐【技術領域】；具體涉及上下噴口擺動式燃燒器【技術領域】。

【背景技術】
[0002]對于電站鍋爐來說，國外和國內的狀況完全不同:①、國外的煤品固定、煤質狀況好且質量穩(wěn)定，當鍋爐設計好以后所燒的煤是固定不變的、國內的煤品不固定、煤質狀況差且質量不穩(wěn)定，當鍋爐設計好以后所燒的煤是經(jīng)常變化的。無論是國外和國內的鍋爐，目前都存在著共同的不足、缺陷與弊端:目前生產和使用的煤粉鍋爐設計好以后，其各次風噴口的面積是不能改變的，即以噴口面積不能改變的狀態(tài)下進行配風送粉燃燒；從而便出現(xiàn)了設計與實際工況不吻合的問題；具體的說就是，設計是理論性的理想設計、工況的實際情況卻千變萬化，設計與實際不吻合；尤其目前特別要求要對鍋爐進行調峰降負荷的操作，所述設計與實際工況不吻合的狀況便更加突出。所述的調峰降負荷，是在降負荷運行時保證主風箱壓力不變而關閉或關小風箱送風的風門來達到降負荷運行的目的，由于關閉或關小了風門，便使通過風門后的風量變小，這樣，在噴口面積不變的情況下，便使進入爐膛的風速降低。由于電站煤粉鍋爐的燃燒是煤粉熱化學反應，所以在反應過程中需要充分的空氣中的氧氣，并要求有一定的混合能量、以使煤粉顆粒表面能和空氣中的氧氣充分接觸、以達到充分燃燒。降負荷運行過程中，由于關小風門而使進入爐膛內的空氣流動速度減小、空氣與煤粉的混合成度降低、影響了煤粉燃燒，從而使燃燒工況惡化且造成鍋爐不穩(wěn)定。上述的不足、缺陷與弊端，對于國內的鍋爐來說，由于煤品不固定、煤質狀況差、煤質不穩(wěn)定，則顯現(xiàn)的尤為關出。
[0003]煤粉燃燒是多相燃燒，燃燒反應主要在煤粉表面進行。燃燒反應速度主要取決于煤粉的化學反應速度和氧氣擴散到煤粉表面的擴散速度。因而，要做到完全燃燒，除保證足夠高的爐溫和供應充足而又合適的空氣外，還必須使煤粉和空氣充分擾動混合，及時將空氣輸送到煤粉的燃燒表面去，煤粉和空氣接觸才能發(fā)生燃燒反應。要做到這一點，就要求燃燒器的結構特性優(yōu)良，一、二次風配合良好，并有良好的爐內空氣動力場。煤粉和空氣不但要在著火、燃燒階段充分混合，而且在燃盡階段也要加強擾動混合。因為在燃盡階段中，可燃質和氧的數(shù)量已經(jīng)很少，而且煤粉表面可能被一層灰分包裹著，妨礙空氣與煤粉可燃質的接觸，所以此時加強擾動混合,可破壞煤粉表面的灰層,增加煤粉和空氣的接觸機會,有利于燃燒完全。爐內空氣動力場的擾動混合條件，就要求保證風速，怎樣才能保證風速呢？噴口的截面積小則風速快、噴口的截面積大則風速慢，只有調節(jié)噴口的截面積、從而才能保證風速不會發(fā)生變化、保證應有的風速、使空氣與煤粉可燃質始終保持良好的接觸狀態(tài)。
[0004]我國電站鍋爐以燃燒動力煤為主，動力煤相對化工煤熱值低、灰分大，揮發(fā)分不穩(wěn)定；同時多數(shù)電廠的燃燒煤種以汽車煤為主，煤源多，煤種復雜；且電廠摻煤設備相對簡單，無法保證兩種以上煤種摻配后煤質工業(yè)分析的穩(wěn)定性，上述原因導致各地區(qū)的電站鍋爐燃燒的實際入爐煤種相對鍋爐設計的理想煤種偏差較大。這樣，負荷不同，風量不同，噴口的出口截面積不變，出口風的速度無法滿足設計值的要求。這種粗放型的燃燒器噴口設計，噴口出口面積不變，不同負荷下風量不同，不同煤種的風量不同，噴口出口面積無法調整，噴口出口流速便無法保證。
[0005]本實用新型針對電站鍋爐調峰和目前國內低氮氧化物改造，為改變噴口配風的現(xiàn)狀，以使電廠鍋爐能夠滿足調峰配風要求的實際狀況，解決已有公知技術及現(xiàn)狀存在的不足、缺陷與弊端，特研究開發(fā)以調節(jié)噴口截面積、適時調整且保證風速不變，以滿足煤粉的充分燃燒?？烧{噴口截面積的配風，既可實現(xiàn)就地操作、又可遠方操作、還可分層操作，可極大的提高鍋爐的配風準確性，為鍋爐煤粉充分燃燒、穩(wěn)定燃燒起到很好的作用。
[0006]鍋爐燃燒的關鍵設備是燃燒器，鍋爐燃燒過程要組織的好，除從燃燒機理和熱力條件加以保證、使煤粉氣流能迅速著火和穩(wěn)定燃燒外，還要使煤粉與空氣均勻地混合，即燃料與氧化劑要及時接觸，而且要接觸良好，才能使燃燒猛烈，燃燒強度大，并能以最小的過量空氣系數(shù)達到完全燃燒，提高燃燒效率，保證鍋爐的安全、經(jīng)濟運行。在煤粉爐中，這一切都與燃燒器的結構、布置及其流體動力特性有關，即要有性能良好并能合理組織爐內氣流的燃燒器。因此，燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設備，其作用是保證燃料和燃燒用空氣在進入爐膛時能充分混合、及時著火和穩(wěn)定燃燒。本實用新型就是對燃燒器的噴口由整體且固定的無法調節(jié)改變?yōu)樯舷聡娍诜煮w且與外框活連接而適時的科學調節(jié)、以實現(xiàn)始終保持良好的燃燒工況。
[0007]為此，基于發(fā)明人的專業(yè)知識底蘊與多年豐富的實踐經(jīng)驗及對事業(yè)精益求精的不懈追求，在認真而充分的調查、了解、分析、研究、總結上述已有公知技術和現(xiàn)狀基礎上，采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，研制成功了 “調節(jié)噴口截面積保證風速不變的方法”，具有非常重要的現(xiàn)實意義與深遠的戰(zhàn)略意義。
實用新型內容
[0008]本實用新型采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，本實用新型由外框、上噴口、下噴口、旋轉軸、上軸、下軸、上拉塊、下拉塊、上連桿、下連桿構成，其外框與上噴口及下噴口通過旋轉軸轉動活連接，其上噴口與上拉塊、下噴口與下拉塊均固定連接，其上拉塊與上連桿通過上軸、下拉塊與下連桿通過下軸均轉動活連接。
[0009]通過本實用新型達到的目的是:①、本實用新型采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，提供了“上下噴口擺動式燃燒器”專用設備。②、本實用新型采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，提供了“上下噴口擺動式燃燒器”的操作方法。③、本實用新型提供的上下噴口擺動式燃燒器專用設備，可應用于各種電站的鍋爐。④、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，既可以現(xiàn)場操作、又可以遠程操作、還可以分層操作，提供了可以根據(jù)實際情況進行選擇的可操作性。⑤、通過本實用新型可對爐膛實施穩(wěn)定風速、即風速始終維持穩(wěn)定不變的狀態(tài)，再具體的說就是，無論原始供風的風量與風速發(fā)生什么樣的變化，通過適時調整燃燒器上下噴口構成整體噴口的截面積，燃燒器整體噴口噴出的風速便始終維持在穩(wěn)定不變的狀態(tài)；這就是說，無論是在點火階段、還是在初始燃燒階段、是在燃燒旺盛階段、還是在燃盡階段、是在正常燃燒階段、還是在調峰降負荷階段，均能保證穩(wěn)定的風速，均能保證且增加煤粉和空氣的接觸機會、有利于燃燒完全，均能為爐內提供完善且充足的空氣動力場、均能為爐內提供擾動混合的良好條件，從而始終保證良好的燃燒狀態(tài)、保證生產的最高效率、保證氮氧化物的最低排放、保證環(huán)境的良好保護。⑥、本實用新型的構思獨特新穎、設計科學合理、結構簡單巧妙、效果穩(wěn)定可靠、方便制作成本低、運營順暢易管理。⑦、本實用新型為綠色設計，有利于環(huán)境保護，且節(jié)煤節(jié)電效率高、運營的綜合效益好。⑧、本實用新型解決了已有公知技術及現(xiàn)狀存在的不足、缺陷與弊端。⑨、本實用新型的研制成功，有效的提高了本行業(yè)的技術水平。
[0010]本實用新型可達到預期目的。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的技術方案為:
[0012]一種上下噴口擺動式燃燒器，由外框、上噴口、下噴口、旋轉軸、上軸、下軸、上拉塊、下拉塊、上連桿、下連桿構成；
[0013]所述上下噴口擺動式燃燒器，其外框與上噴口及下噴口通過旋轉軸轉動活連接，其上噴口與上拉塊、下噴口與下拉塊均固定連接，其上拉塊與上連桿通過上軸、下拉塊與下連桿通過下軸均轉動活連接。
[0014]所述的上下噴口擺動式燃燒器，所述外框為筒狀結構，所述上噴口、下噴口均為槽狀結構，所述旋轉軸、上軸、下軸均為軸，所述上拉塊、下拉塊均為板塊狀結構，所述上連桿、下連桿均為桿狀結構。
[0015]所述的上下噴口擺動式燃燒器，所述上噴口及下噴口均為選擇圓角的槽狀結構、多邊形的槽狀結構中的一種槽狀結構。
[0016]本實用新型的工作原理及工作過程是:
[0017]對于本實用新型來說，其宗旨就是一一無論原始供風的風量與風速發(fā)生什么樣的變化，通過采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，適時調整燃燒器整體噴口的截面積，使燃燒器整體噴口噴出的風速始終維持在穩(wěn)定不變的狀態(tài)。
[0018]就煤粉燃燒器來說，按其出口氣流特性可分為兩大類:①、直流燃燒器:其出口氣流為直流射流或直流射流組的燃燒器、旋流燃燒器:其出口氣流為旋轉射流的燃燒器。
[0019]對煤粉爐燃燒器的基本要求是:①、能使煤粉氣流穩(wěn)定地著火、著火以后，一、二次風能及時合理混合，確保較高的燃燒效率；③、火焰在爐內的充滿程度好，且不會沖墻貼壁，避免結渣、有較好的燃料適應性和負荷調節(jié)范圍、阻力較小、能減少NOx的生成，減少對環(huán)境的污染。
[0020]爐膛燃燒完全的條件:①、由燃燒器供應充足而又合適的空氣量、適當高的爐溫、空氣和煤粉的良好擾動和混合、在爐內要有足夠的停留時間。
[0021]為達到上述目的，送入煤粉爐燃燒器的空氣，并不是一次集中送進的，而是按對著火，燃燒有利而合理組織、分批送入的，按送入空氣的作用不同，可將送入燃燒器的空氣分為三種，即一次風、二次風和三次風:①、一次風即攜帶煤粉送入燃燒器的空氣，主要作用是輸送煤粉和滿足燃燒初期對氧氣的需要，一次風數(shù)量一般較少、待煤粉氣流著火后再送入的空氣稱為二次風，二次風補充煤粉繼續(xù)燃燒所需要的空氣，并著重起擾動、混合作用；③、當煤粉制備系統(tǒng)采用中間儲倉熱風送粉時，在磨煤機內干燥原煤后排出的乏氣，因其中含有10%?15%的細小煤粉需要充分利用，故將這股乏氣由單獨的噴口送入爐膛燃燒，這股乏氣稱為三次風。隨著科學技術日新月異的發(fā)展，由于鍋爐一次風風速、二次風風速測量可實現(xiàn)實時、準確的測量，為在燃燒復雜煤種的情況下，優(yōu)化一次風燃燒器噴口出口風速、二次風噴口出口風速，有利于鍋爐的安全、經(jīng)濟、潔凈運行提供可行性。
[0022]本實用新型就是在滿足以上所述前提下完成的，正如說明書附圖所示:本實用新型采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，由外框、上噴口、下噴口、旋轉軸、上軸、下軸、上拉塊、下拉塊、上連桿、下連桿構成，其外框與上噴口及下噴口通過旋轉軸轉動活連接，其上噴口與上拉塊、下噴口與下拉塊均固定連接，其上拉塊與上連桿通過上軸、下拉塊與下連桿通過下軸均轉動活連接。
[0023]本實用新型的可變截面噴口包含一次風噴口、二次風噴口、三次風噴口、燃盡風噴口全部可實現(xiàn)變動調節(jié)。
[0024]通過本實用新型可調截面控制風速的好處在于:
[0025]①、應用本實用新型可變截面調節(jié)，可很好且有效的控制入爐空氣的流速，使風速始終保持良好的空氣動力場、良好的擾動混合狀態(tài)。
[0026]②、本實用新型可根據(jù)鍋爐負荷情況，調整空氣與煤粉的混合擾動，提高煤粉的燃
Jyti ο
[0027]③、本實用新型對低氮改造后的二次風配風要求可很好實現(xiàn)，可大大降低氮氧化物的排放、可有效的保護環(huán)境。
[0028]由于采用了本實用新型所提供的技術方案；由于本實用新型采取了 “上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術；由于本實用新型的工作原理及工作過程所述；由于本實用新型由外框、上噴口、下噴口、旋轉軸、上軸、下軸、上拉塊、下拉塊、上連桿、下連桿構成，其外框與上噴口及下噴口通過旋轉軸轉動活連接，其上噴口與上拉塊、下噴口與下拉塊均固定連接，其上拉塊與上連桿通過上軸、下拉塊與下連桿通過下軸均轉動活連接。使得本實用新型與已有公知技術及現(xiàn)狀相比，獲得了如下有益效果:
[0029]1、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，提供了“上下噴口擺動式燃燒器”專用設備。
[0030]2、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，采取“上下噴口分體且與外框活連接而整體噴口截面積可調節(jié)”關鍵技術，提供了 “上下噴口擺動式燃燒器”的操作方法。
[0031]3、本實用新型提供的上下噴口擺動式燃燒器專用設備，可應用于各種電站的鍋爐，其使用范圍廣。
[0032]4、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，既可以現(xiàn)場操作、又可以遠程操作、還可以分層操作，提供了可以根據(jù)實際情況進行選擇的可操作性。
[0033]5、通過本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，可對爐膛實施穩(wěn)定風速、即風速始終維持穩(wěn)定不變的狀態(tài)，再具體的說就是，無論原始供風的風量與風速發(fā)生什么樣的變化，通過適時調整燃燒器整體噴口的截面積，燃燒器整體噴口噴出的風速始終維持在穩(wěn)定不變的狀態(tài)；這就是說，無論是在點火階段、還是在初始燃燒階段、是在燃燒旺盛階段、還是在燃盡階段、是在正常燃燒階段、還是在調峰降負荷階段，均能保證穩(wěn)定的風速，均能保證且增加煤粉和空氣的接觸機會、有利于燃燒完全，均能為爐內提供完善且充足的空氣動力場、均能為爐內提供擾動混合的良好條件，從而始終保證良好的燃燒狀態(tài)、保證生產的最高效率、保證氮氧化物的最低排放、保證環(huán)境的良好保護。
[0034]6、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器的構思獨特新穎、設計科學合理、結構簡單巧妙、效果穩(wěn)定可靠、方便制作成本低、運營順暢易管理。
[0035]7、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器為綠色設計，有利于環(huán)境保護，且節(jié)煤節(jié)電效率高、運營的綜合效益好。
[0036]8、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器，解決了已有公知技術及現(xiàn)狀存在的不足、缺陷與弊端。
[0037]9、本實用新型上下噴口擺動式燃燒器的研制成功，有效提高了本行業(yè)的技術水平。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本實用新型“上下噴口擺動式燃燒器”【具體實施方式】的示意圖。圖中的實線箭頭表示上、下拉桿的拉力方向和推力方向。
[0039]圖2為本實用新型“上下噴口擺動式燃燒器”【具體實施方式】中上噴口及下噴口均為“方形槽狀結構”的示意圖。
[0040]圖3為本實用新型“上下噴口擺動式燃燒器”【具體實施方式】中上噴口及下噴口均為“圓角槽狀結構”的示意圖。
[0041]圖4為本實用新型“上下噴口擺動式燃燒器”【具體實施方式】中上噴口及下噴口均為“多邊形槽狀結構”的示意圖。
[0042]圖中的標號:1、外框，2、上噴口，3、下噴口，4、旋轉軸，5、上軸，6、下軸，7、上拉塊，
8、下拉塊，9、上連桿，10、下連桿。

【具體實施方式】
[0043]實施例一
[0044]下面結合說明書附圖，對本實用新型作詳細描述。正如說明書附圖所示:
[0045]一種上下噴口擺動式燃燒器，由外框1、上噴口 2、下噴口 3、旋轉軸4、上軸5、下軸
6、上拉塊7、下拉塊8、上連桿9、下連桿10構成；
[0046]所述上下噴口擺動式燃燒器，其外框I與上噴口 2及下噴口 3通過旋轉軸4轉動活連接，其上噴口 2與上拉塊7、下噴口 3與下拉塊8均固定連接，其上拉塊7與上連桿9通過上軸5、下拉塊8與下連桿10通過下軸6均轉動活連接。
[0047]所述的上下噴口擺動式燃燒器，所述外框I為筒狀結構，所述上噴口 2、下噴口 3均為槽狀結構，所述旋轉軸4、上軸5、下軸6均為軸，所述上拉塊7、下拉塊8均為板塊狀結構，所述上連桿9、下連桿10均為桿狀結構。
[0048]所述的上下噴口擺動式燃燒器，所述上噴口 2及下噴口 3均為選擇圓角的槽狀結構、多邊形的槽狀結構中的一種槽狀結構。
[0049]在上述的具體實施過程中:對所述上噴口 2及下噴口 3均分別以圓角的槽狀結構、多邊形的槽狀結構進行了實施；均獲得了預期的良好效果。
[0050]實施例二
[0051]如說明書附圖所示，在【具體實施方式】一實施基礎上進行實施，是對“上下噴口擺動式燃燒器”進行操作使用的具體實施:應用所述的“上下噴口擺動式燃燒器”，進行上連桿9及下連桿10左右收縮與伸出的操作，使上噴口 2及下噴口 3產生擺動，從而便對由上噴口2與下噴口 3共同構成的整體噴口截面積起到了所需要的調節(jié)作用，以此保證了由上噴口 2與下噴口 3共同構成的整體噴口噴出的風速不變；獲得了預期的良好效果。
[0052]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術人員，均可按以上所述和說明書附圖所示而順暢地實施本實用新型；但凡在不脫離本實用新型技術方案而作出的更動、修飾與演變的等同變化，均為本實用新型的等效實施例，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種上下噴口擺動式燃燒器，其特征在于:由外框(I)、上噴口(2)、下噴口(3)、旋轉軸(4)、上軸(5)、下軸(6)、上拉塊(7)、下拉塊(8)、上連桿(9)、下連桿(10)構成； 所述上下噴口擺動式燃燒器，其外框(I)與上噴口(2)及下噴口(3)通過旋轉軸(4)轉動活連接，其上噴口(2)與上拉塊(7)、下噴口(3)與下拉塊(8)均固定連接，其上拉塊(7)與上連桿(9)通過上軸(5)、下拉塊(8)與下連桿(10)通過下軸(6)均轉動活連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的上下噴口擺動式燃燒器，其特征在于:所述外框(I)為筒狀結構，所述上噴口(2)、下噴口(3)均為槽狀結構，所述旋轉軸(4)、上軸(5)、下軸(6)均為軸，所述上拉塊(7)、下拉塊(8)均為板塊狀結構，所述上連桿(9)、下連桿(10)均為桿狀結構。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的上下噴口擺動式燃燒器，其特征在于:所述上噴口(2)及下噴口(3)均為選擇圓角的槽狀結構、多邊形的槽狀結構中的一種槽狀結構。
【文檔編號】F23D1/00GK203949168SQ201420399942
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2014年7月18日
【發(fā)明者】韓劍鋒, 楊秋東, 陳安合 申請人:中節(jié)環(huán)（北京）環(huán)境科技股份有限公司