本實(shí)用新型涉及一種鍋爐煤粉燃燒設(shè)備，特別是涉及一種旋流煤粉燃燒器。

背景技術(shù)：

煤粉燃燒器，指能夠讓煤粉在短時(shí)間內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生高溫渦流的設(shè)備。

煤粉燃燒器按用途劃分可分為：回轉(zhuǎn)窯專用煤粉燃燒器、鍋爐用煤粉燃燒器、瀝青拌和站專用煤粉燃燒器；鍋爐用煤粉燃燒器按照結(jié)構(gòu)分又可分為：?jiǎn)挝仛な叫魅紵?、雙蝸殼式旋流燃燒器、軸向葉片式旋流燃燒器、切向葉片式燃燒器和直流燃燒器。煤粉燃燒器結(jié)構(gòu)多樣，用途廣泛。

燃燒器是鍋爐燃燒系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，煤粉是通過燃燒器送入爐膛，煤粉燃燒所需要的空氣也通過燃燒器進(jìn)入爐膛的，因此燃燒器性能的好壞直接決定了煤粉的燃燒狀態(tài)和鍋爐的節(jié)能環(huán)保程度。

現(xiàn)有的燃燒器結(jié)構(gòu)，存在以下問題：首先燃燒過程一般為富氧燃燒，富氧燃燒產(chǎn)生的氮氧化物NO_x含量較高，不符合國(guó)家對(duì)燃燒過程的低氮氧化物排放的要求標(biāo)準(zhǔn)；其次煤粉燃燒不完全，導(dǎo)致煤粉的浪費(fèi)和能源的過度損耗；再有燃燒器噴進(jìn)爐膛火焰不均勻，導(dǎo)致爐膛內(nèi)產(chǎn)生煤粉凝結(jié)及爐膛內(nèi)火焰分布不均的現(xiàn)象產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種燃燒完全、火焰均勻、氮氧化物排放量少的旋流煤粉燃燒器。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，包括送風(fēng)裝置、點(diǎn)火裝置、送料裝置，

所述送風(fēng)裝置包括一次風(fēng)管和套固在所述一次風(fēng)管上的二次風(fēng)管，所述二次風(fēng)管包括內(nèi)二次風(fēng)環(huán)和外二次風(fēng)環(huán)，所述內(nèi)二次風(fēng)環(huán)與所述一次風(fēng)管之間卡固有內(nèi)二次旋流體，所述外二次風(fēng)環(huán)與內(nèi)二次風(fēng)環(huán)之間固定有外二次旋流體，所述內(nèi)二次旋流體和所述外二次旋流體均為圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)包括大端和小端，風(fēng)沿所述大端流入、所述小端流出，所述內(nèi)二次旋流體上固定連接有調(diào)整螺桿Ⅰ，所述調(diào)整螺桿Ⅰ上連接有調(diào)整螺母Ⅰ，所述外二次旋流體上固定連接有調(diào)整螺桿Ⅱ，所述調(diào)整螺桿Ⅱ上連接有調(diào)整螺母Ⅱ；

所述點(diǎn)火裝置包括固定在所述一次風(fēng)管內(nèi)的中心管和固定在所述中心管內(nèi)的點(diǎn)火油槍，所述中心管靠近火焰的一側(cè)相對(duì)于所述一次風(fēng)管的邊緣凸出形成為外擴(kuò)段；

所述送料裝置為文丘里管系統(tǒng)，所述文丘里管系統(tǒng)包括擴(kuò)散管和連接在所述擴(kuò)散管上的箱體，所述擴(kuò)散管上連接有調(diào)整螺桿，所述調(diào)整螺桿的另一端連接在所述箱體上。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述中心管的外擴(kuò)段徑向擴(kuò)展為圓錐管狀，所述點(diǎn)火油槍延伸至向所述外擴(kuò)段凸出。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述內(nèi)二次風(fēng)環(huán)靠近火焰的一端徑向擴(kuò)展為圓錐管狀的擴(kuò)展角。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述調(diào)整螺母Ⅰ和調(diào)整螺桿Ⅱ上分別固定連接有壓蓋Ⅰ和壓蓋Ⅱ。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述調(diào)整螺桿Ⅰ和所述調(diào)整螺桿Ⅱ在圓周方向上均勻設(shè)置三個(gè)。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述內(nèi)二次旋流體與所述外二次旋流體內(nèi)均設(shè)有葉片，所述葉片為梯形螺旋葉片，所述梯形螺旋葉片的傾斜方向相同。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述內(nèi)二次風(fēng)環(huán)上固定連接有內(nèi)二次風(fēng)箱體，所述內(nèi)二次風(fēng)箱體上固定連接有火檢裝置。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述箱體內(nèi)設(shè)有噴嘴，所述一側(cè)風(fēng)管上連接有粉管彎頭，所述粉管彎頭上固定連接有文丘里管系統(tǒng)，所述粉管接頭的直徑大于所述噴嘴的直徑。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述粉管接頭靠近所述噴嘴的一端向外擴(kuò)展為錐形引導(dǎo)面，所述粉管接頭另一端的直徑向外擴(kuò)展至與所述中心管一致。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，其中所述一次風(fēng)管與所述粉管彎頭上設(shè)有相適配的止口定位結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)二次風(fēng)環(huán)與所述粉管彎頭、所述內(nèi)二次風(fēng)環(huán)與所述外二次風(fēng)環(huán)、所述內(nèi)二次風(fēng)環(huán)與所述內(nèi)二次風(fēng)箱體上分別設(shè)有相適配的止口定位結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器中設(shè)置有方便拆卸和調(diào)節(jié)的文丘里管系統(tǒng)，文丘里管系統(tǒng)中的擴(kuò)散管和噴嘴的位置，能夠調(diào)節(jié)文丘里管系統(tǒng)中進(jìn)入粉管彎頭的煤粉與風(fēng)量的比例，進(jìn)而控制一次風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)與煤粉比例，達(dá)到將空氣分級(jí)、燃料分級(jí)的目的，通過降低著火氧的濃度從而適當(dāng)降低著火區(qū)的溫度來抑制NO_x的生成，達(dá)到減少NO_x生成的目的；并且在燃燒時(shí)，設(shè)置了內(nèi)二次風(fēng)環(huán)和外二次風(fēng)環(huán)，提供旋流風(fēng)，使中心管噴出的火焰更加均勻，有利于煤粉的充分燃燒，有效避免了煤粉在爐膛內(nèi)的凝結(jié)；調(diào)節(jié)螺桿Ⅰ與內(nèi)二次旋流體的連接，可以調(diào)節(jié)內(nèi)二次旋流體的軸向位置，同理，調(diào)節(jié)螺桿Ⅱ與外二次旋流體的連接也可以調(diào)整軸向位置，起到調(diào)節(jié)一次風(fēng)管內(nèi)直流風(fēng)和二次風(fēng)管內(nèi)旋流風(fēng)的比例的作用，從而可以在較大范圍內(nèi)改變二次風(fēng)管內(nèi)風(fēng)的旋流強(qiáng)度，使燃燒器具有較好的調(diào)節(jié)性能。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器的側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器的文丘里管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器圖1中A的局部放大圖。

附圖標(biāo)注：1、外二次風(fēng)環(huán)；2、外二次旋流體；3、內(nèi)二次風(fēng)環(huán)；4、調(diào)整螺桿Ⅱ；5、壓蓋Ⅱ；6、調(diào)整螺母Ⅱ；7、調(diào)整螺桿Ⅰ；8、壓蓋Ⅰ；9、調(diào)整螺母Ⅰ；10、內(nèi)二次旋流體；11、火檢裝置；12、粉管彎頭；13、內(nèi)二次風(fēng)箱體；14、點(diǎn)火油槍；15、中心管；16、一次風(fēng)管；17、擴(kuò)散管；18、箱體；19、噴嘴；20、粉管接頭；21、調(diào)整座；22、調(diào)整螺桿；23、擴(kuò)展角；24、外擴(kuò)段。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型旋流煤粉燃燒器，包括送風(fēng)裝置、點(diǎn)火裝置、送料裝置，送料裝置輸送煤粉，煤粉輸送至點(diǎn)火裝置后，點(diǎn)火裝置引燃煤粉，煤粉燃燒過程中送風(fēng)裝置供給燃燒所需的風(fēng)量，保證煤粉充分燃燒。

如圖1和圖2所示，送風(fēng)裝置為直流送風(fēng)與旋流送風(fēng)的組合結(jié)構(gòu)，送風(fēng)裝置包括一次風(fēng)管16和套固在一次風(fēng)管16上的二次風(fēng)管，一次風(fēng)管傳輸煤粉和供給直流風(fēng)；二次風(fēng)管包括內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3和外二次風(fēng)環(huán)1，內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3與一次風(fēng)管16之間卡固有內(nèi)二次旋流體10，外二次風(fēng)環(huán)1與內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3之間固定有外二次旋流體2，內(nèi)二次旋流體10和外二次旋流體2供給燃燒過程的旋流風(fēng)。

如圖1和圖4所示，內(nèi)二次旋流體10和外二次旋流體2均為圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)包括大端和小端，風(fēng)沿大端流入、小端流出，內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3固定連接在內(nèi)二次風(fēng)箱體13上，風(fēng)沿內(nèi)二次風(fēng)箱體13進(jìn)入內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3后經(jīng)過內(nèi)二次旋流體10，內(nèi)二次旋流體10使內(nèi)二次風(fēng)具備匯聚作用；同理，外二次旋流體2使外二次風(fēng)具備匯聚作用，保證內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)的流量和流速，進(jìn)而保證煤粉充分燃燒所需的風(fēng)量。內(nèi)二次風(fēng)箱體13通過螺栓與內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3固定連接，內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3靠近內(nèi)二次風(fēng)箱體13的一端向外擴(kuò)展形成一定的錐度，二次風(fēng)流入時(shí)可以起到匯聚的作用。

內(nèi)二次旋流體10上固定連接有調(diào)整螺桿Ⅰ7，調(diào)整螺桿Ⅰ7上連接有調(diào)整螺母Ⅰ9，調(diào)整螺母Ⅰ9上連接有壓蓋Ⅰ8；外二次旋流體2上固定連接有調(diào)整螺桿Ⅱ4，調(diào)整螺桿Ⅱ4上連接有調(diào)整螺母Ⅱ6，調(diào)整螺母Ⅱ6上固定連接有壓蓋Ⅱ5。內(nèi)二次旋流體10與調(diào)整螺桿Ⅰ7固定連接，同時(shí)調(diào)整螺桿Ⅰ7連接有調(diào)整螺母Ⅰ9，壓蓋Ⅰ8壓緊調(diào)整螺母Ⅰ9，使調(diào)整螺母Ⅰ9與內(nèi)二次風(fēng)箱體13連接緊固，改變調(diào)整螺母Ⅰ9固定在調(diào)整螺桿Ⅰ7上的位置，可以調(diào)節(jié)內(nèi)二次旋流體10在內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3軸向的相對(duì)位置，同理可以調(diào)整外二次旋流體2在外二次風(fēng)環(huán)1的軸向相對(duì)位置。調(diào)節(jié)內(nèi)二次旋流體10和外二次旋流體2的位置，能夠調(diào)節(jié)旋流風(fēng)的流量，進(jìn)而起到調(diào)節(jié)一次風(fēng)管16內(nèi)直流風(fēng)和二次風(fēng)管內(nèi)旋流風(fēng)的比例的作用，從而可以在較大范圍內(nèi)改變二次風(fēng)管內(nèi)風(fēng)的旋流強(qiáng)度，使燃燒器具有較好的調(diào)節(jié)性能。

調(diào)整螺桿Ⅰ7和調(diào)整螺桿Ⅱ4在圓周方向上均勻設(shè)置三個(gè)，調(diào)整螺桿Ⅰ7和調(diào)整螺桿Ⅱ4設(shè)置三個(gè)保證周向受力均勻，便于安裝，還能削弱應(yīng)力集中問題。

內(nèi)二次旋流體10和外二次旋流體2內(nèi)均含有一定數(shù)量的梯形螺旋葉片，并且梯形螺旋葉片與風(fēng)流動(dòng)方向的軸向和切向成一定角度，使內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)吹入后均具備旋流效能，起到使煤粉燃燒更加充分、火焰分布更加均勻的作用。

內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3上固定連接有內(nèi)二次風(fēng)箱體13，內(nèi)二次風(fēng)箱體13上固定連接有火檢裝置11?；饳z裝置11包括內(nèi)二次旋流體10上的內(nèi)孔和觀察孔，透過觀察孔和內(nèi)孔能夠觀測(cè)火焰狀態(tài)，方便對(duì)煤粉的燃燒狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄。

點(diǎn)火裝置包括固定在一次風(fēng)管16內(nèi)的中心管15和固定在中心管15內(nèi)的點(diǎn)火油槍14，中心管15靠近火焰的一側(cè)相對(duì)于一次風(fēng)管16的邊緣凸出形成為外擴(kuò)段24；中心管15的外擴(kuò)段24徑向擴(kuò)展為圓錐管狀，點(diǎn)火油槍14延伸至向外擴(kuò)段24凸出，點(diǎn)火油槍14的位置相對(duì)伸出于中心管15，保證點(diǎn)火時(shí)位置盡量靠前，圓錐管狀的外擴(kuò)段24有助于點(diǎn)火的順利進(jìn)行。

內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3靠近火焰的一端徑向擴(kuò)展為圓錐管狀的擴(kuò)展角23，并且擴(kuò)展角23上貼附有密封石棉，密封石棉耐高溫能力強(qiáng)，燃燒過程中起到保護(hù)內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3的作用，減小內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3在高溫煅燒條件下受到的破壞。密封石棉不僅耐高溫能力強(qiáng)，還方便更換，價(jià)格便宜，大大減小了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

結(jié)合圖1和圖3，送料裝置為文丘里管系統(tǒng)，文丘里管系統(tǒng)包括擴(kuò)散管17和連接在擴(kuò)散管17上的噴嘴19，擴(kuò)散管17上連接有調(diào)整螺桿22，調(diào)整螺桿22的另一端連接在噴嘴19上。送風(fēng)裝置的一次風(fēng)管16上固定連接有粉管彎頭12，文丘里管系統(tǒng)固定連接在粉管彎頭12上，連通送料裝置與送風(fēng)裝置，保證煤粉和風(fēng)量的供應(yīng)。

粉管彎頭12分別與一次風(fēng)管16、內(nèi)二次風(fēng)箱體13、文丘里管系統(tǒng)法蘭連接。文丘里管系統(tǒng)包括擴(kuò)散管17、連接在擴(kuò)散管17上的噴嘴19和傳送煤粉的箱體18；噴嘴19與擴(kuò)散管17同軸線，擴(kuò)散管17與噴嘴19有較好的同軸度，噴嘴19延伸至箱體18內(nèi)，噴嘴19的軸向上連接有粉管接頭20，粉管接頭20固定在箱體18上，箱體18能夠均勻供給煤粉，噴嘴19設(shè)有止口結(jié)構(gòu)，能卡入箱體18中，箱體18再通過粉管接頭20連接到粉管彎頭12上。一次風(fēng)從擴(kuò)散管17吹入，煤粉從箱體18輸送，混合后噴嘴19將固定混合比例的風(fēng)和煤粉一并輸送至粉管彎頭12內(nèi)，繼而通過一次風(fēng)管16噴出，點(diǎn)火油槍14在一次風(fēng)管16的另一端進(jìn)行點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)了煤粉的燃燒供熱。由于煤粉燃燒形成的氮氧化物有相當(dāng)一部分是在點(diǎn)火時(shí)形成的，本結(jié)構(gòu)的煤粉燃燒方式，一次風(fēng)管16供給的風(fēng)含氧氣較少，減少了氮氧化物的形成，有利于煤粉充分燃燒和尾氣排放的環(huán)保要求。

與此同時(shí)，內(nèi)二次風(fēng)箱體13內(nèi)吹入的內(nèi)二次風(fēng)，通過內(nèi)二次旋流體10，內(nèi)二次風(fēng)將直流風(fēng)轉(zhuǎn)換成旋流風(fēng)，旋流風(fēng)有助于煤粉的充分燃燒，并且通過調(diào)節(jié)內(nèi)二次旋流體10相對(duì)于內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3的位置，控制直流風(fēng)和旋流風(fēng)的比例，可以起到調(diào)節(jié)內(nèi)二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度的作用，有利于調(diào)節(jié)煤粉燃燒條件；同理，可以調(diào)節(jié)外二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。一次風(fēng)提供煤粉燃燒條件，內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)保證火焰的燃燒以及使火焰分布均勻，燃燒效果好。

擴(kuò)散管17上連接有調(diào)整螺桿22，調(diào)整螺桿22的另一端連接在所述噴嘴19上，調(diào)整螺桿22調(diào)節(jié)擴(kuò)散管17與噴嘴19的相對(duì)位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制煤粉與風(fēng)量的比例，達(dá)到調(diào)節(jié)煤粉燃燒特性的目的。擴(kuò)散管17與箱體18法蘭連接，擴(kuò)散管17上連接有調(diào)整座21，調(diào)整座21上連接有調(diào)整螺桿22，調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿22的位置可以調(diào)節(jié)調(diào)整座21相對(duì)箱體18的位置，進(jìn)而改變擴(kuò)散管17在箱體18內(nèi)的相對(duì)位置，調(diào)整擴(kuò)散管17與噴嘴19的相對(duì)位置，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)量與煤粉比例的調(diào)整，進(jìn)而調(diào)節(jié)煤粉的燃燒特性。

粉管接頭20的直徑大于噴嘴19的直徑，粉管接頭20靠近噴嘴19的一端向外擴(kuò)展為錐形引導(dǎo)面，粉管接頭20另一端的直徑向外擴(kuò)展至與所述中心管15一致。引導(dǎo)面有助于煤粉的吸收，風(fēng)從噴嘴19吹向粉管接頭20，利用文丘里管效應(yīng)，高速流動(dòng)的流體附近出現(xiàn)低壓區(qū)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)吸附作用，提高了煤粉的傳輸效率；粉管接頭20靠近粉管彎頭12的一端直徑向外擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了粉管接頭20與粉管彎頭12連接端的直徑一致，直徑一致便于控制風(fēng)速，方便試驗(yàn)或生產(chǎn)過程參數(shù)的調(diào)控。

一次風(fēng)管16上連接有粉管彎頭12，一次風(fēng)管16與粉管彎頭12上設(shè)有相適配的止口定位結(jié)構(gòu)；內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3與粉管彎頭12、內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3與外二次風(fēng)環(huán)1、內(nèi)二次風(fēng)環(huán)3與內(nèi)二次風(fēng)箱體13上分別設(shè)有相適配的止口定位結(jié)構(gòu)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。