專(zhuān)利名稱(chēng)：煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)電或工廠等蒸汽發(fā)生的煤粉燃燒鍋爐。
現(xiàn)有技術(shù)下面根據(jù)圖7至

圖10說(shuō)明現(xiàn)有的這種鍋爐。
01是鍋爐的爐本體，其四角分別沿上下方向配設(shè)有多個(gè)燃燒器本體02。燃燒器本體02由燃燒用空氣噴嘴03、輔助用空氣噴嘴04及粉煤混合氣噴嘴05等構(gòu)成，并經(jīng)過(guò)粉煤混合氣輸送管06、送氣導(dǎo)管07、主燃燒器空氣用導(dǎo)管08及輔助空氣用導(dǎo)管09等供給粉煤混合氣10、燃燒空氣11、主燃燒器用空氣12及輔助空氣13等。
14是配置在上方位置的輔助空氣噴嘴，15表示爐膛內(nèi)部，在該爐膛15內(nèi)形成粉煤火焰16。17是組裝到各燃燒器本體02上的空氣調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，18是為了便于說(shuō)明而在上爐膛16內(nèi)假設(shè)的假想圓，19是在爐膛15內(nèi)形成的火焰渦流。
備有前述部件的現(xiàn)有的粉煤燃燒鍋爐，把輸送到圖中省略的煤粉碎設(shè)備的煤粉末化，同時(shí)，使該粉煤與輸送的輸送用空氣(熱風(fēng))混合，形成粉煤混合氣10，然后通過(guò)粉煤混合氣輸送管06把粉煤混合氣10送往配設(shè)在燃燒器本體02上的粉煤混合氣噴嘴05。
燃燒器本體02配設(shè)在鍋爐爐膛本體01的四角，在各燃燒器本體02里內(nèi)置有數(shù)個(gè)燃燒器，這些燃燒器分別由燃料用空氣噴嘴03、及設(shè)置在燃燒器中心部的粉煤混合氣噴嘴05及設(shè)置在燃料用空氣噴嘴03上下位置的輔助用空氣噴嘴04組成。另外，燃燒器本體02不僅可以設(shè)置在鍋爐爐膛本體01的四角，還可以是如圖9所示的設(shè)置在壁面的狀態(tài)。
所有這些噴嘴中的各噴嘴，即燃料用空氣噴嘴03、輔助用空氣噴嘴04、粉煤混合氣噴嘴05都安裝成能相對(duì)假想圓18的切線方向噴射粉煤混合氣10及主燃燒器空氣12的結(jié)構(gòu)。上述假想圓18是假設(shè)在鍋爐爐膛本體01水平斷面上的中心部位的假想圓。圖10示出現(xiàn)有的粉煤混合氣噴嘴05的組裝圖的一個(gè)例子。
在鍋爐爐膛本體01上，在燃燒器本體02的上方四角設(shè)有輔助空氣噴嘴14。該輔助空氣噴嘴14安裝成能相對(duì)假想圓18的切線方向噴射輔助空氣13的結(jié)構(gòu)，這里所說(shuō)的假想圓18是設(shè)定在鍋爐爐膛本體01的水平斷面上的中心部位的假想圓，并與燃燒器本體02的前述各噴嘴03、04、05所對(duì)的假想圓18直徑相同。
送往燃燒器本體02上所設(shè)置的粉煤混合氣噴嘴05的粉煤混合氣10從該噴嘴05噴入爐膛內(nèi)部15。另一方面，燃燒用空氣11由圖中未示的輸送設(shè)備經(jīng)送氣導(dǎo)管07送氣在進(jìn)入燃燒器本體02之前，分流成主燃燒器用空氣12和輔助空氣13。
主燃燒器用空氣12通過(guò)主燃燒器空氣用導(dǎo)管08送入燃燒器本體02，從燃料用空氣噴嘴03與輔助用空氣噴嘴04噴入爐膛內(nèi)部15。
通常，主燃燒器用空氣12的量在作為粉煤混合氣10的噴入的粉煤量的量論比以下，保持在輔助空氣噴嘴14下方的爐膛內(nèi)15為還原氣氛，使通過(guò)粉煤燃燒所產(chǎn)生的氮氧化合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)NOx)還原。
與主燃燒器用空氣12分流的輔助空氣13被送入輔助空氣噴嘴14，噴入爐膛內(nèi)部15，以供通過(guò)還原燃燒使殘存在燃燒氣體中的可燃燒成分完全燃燒之用。
從鍋爐爐膛本體01的四角噴入爐膛內(nèi)部15的粉煤混合氣10，用圖中未示的點(diǎn)火源點(diǎn)火，形成粉煤火焰16。粉煤火焰16成為旋流后形成火焰渦流19，一邊旋轉(zhuǎn)一邊在爐膛內(nèi)部15上升，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)燃燒。
如前所述，從燃燒器本體02噴入的主燃燒器用空氣12的量，在從粉煤混合氣體噴嘴05噴入的作為粉煤混合氣10的粉煤量的量論比以下，并成為輔助空氣噴嘴14部位更下方的爐膛內(nèi)部15的環(huán)境氣氛。
因此，通過(guò)粉煤燃燒所產(chǎn)生的燃燒廢氣成為含有可燃燒成分的氣體，但是，通過(guò)對(duì)由粉煤燃燒所產(chǎn)生的燃燒廢氣中的NOx進(jìn)行還原，可以生成替代該NOx的NH3、HCN等中間生成物。
在該還原區(qū)域的NOx的還原對(duì)于能高效率的進(jìn)行主燃燒器用空氣12與粉煤混合氣體10的擴(kuò)散混合并燃燒來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，通過(guò)主燃燒器用空氣12供給的氧完全消耗掉后可以提高NOx的還原率。
含有可燃燒成分的燃燒廢氣在輔助空氣噴嘴14處把輔助空氣13噴入，至爐膛出口處燃燒結(jié)束。
這樣的現(xiàn)有技術(shù)的粉煤燃燒，當(dāng)設(shè)定在鍋爐爐膛本體01的水平斷面上中心部位的假想圓18的直徑過(guò)小時(shí)，粉煤火焰16彼此會(huì)發(fā)生沖突，使火焰渦流19不能良好地形成，燃燒劣化。相反，在假想圓18的直徑過(guò)大的場(chǎng)合，粉煤火焰16與爐膛內(nèi)部15的側(cè)壁發(fā)生沖突等，劇烈騰涌上升，也出現(xiàn)燃燒劣化的現(xiàn)象。
這樣，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)決定假想圓18的直徑時(shí)，還要慎重地考慮實(shí)際成績(jī)，但是，即使這樣，由高速度噴入的主燃燒器用空氣12也會(huì)在爐膛內(nèi)部15的側(cè)壁與粉煤火焰16之間產(chǎn)生負(fù)壓，使粉煤火焰16靠近側(cè)壁，由于所謂的附壁效應(yīng)，使粉煤火焰16彼此形成的火焰渦流19成為其直徑比假想圓18的直徑還要大的中空環(huán)狀火焰渦流19，并在爐膛內(nèi)部15流動(dòng)，因此劇烈騰涌。
燃燒器容量變大時(shí)，從粉煤混合氣體噴嘴05噴入的粉煤混合氣體10的噴出動(dòng)量變大，結(jié)果，粉煤火焰16朝爐膛內(nèi)部15的側(cè)壁的沖擊更加劇烈，很難保證穩(wěn)定的著火性。因此，現(xiàn)有的燃燒粉煤的燃燒器存在著難以大容量化的缺點(diǎn)。
發(fā)明任務(wù)在要求鍋爐大容量化的場(chǎng)合，必然會(huì)增大燃燒量，但是，與之對(duì)應(yīng)，(1)要增加裝在鍋爐上的燃燒器數(shù)目，(2)要使燃燒器(每一個(gè)燃燒器)大容量化。
其中，由于鍋爐爐膛本體01的水平斷面上的燃燒器數(shù)目是確定的，如果增加燃燒器數(shù)目，就必然要增加燃燒器的級(jí)數(shù)，然而，如果燃燒器的級(jí)數(shù)增加，就要提高鍋爐的高度，結(jié)果，增大了鍋爐的建設(shè)費(fèi)用。
因此，鍋爐大容量化，并不意味著相對(duì)應(yīng)地每一燃燒器的大容量化，但是，由于利用現(xiàn)有的燃燒器進(jìn)行能夠形成火焰渦流19那樣的燃燒時(shí)，隨著燃燒器容量的增大，從粉煤混合氣體噴嘴05噴入的粉煤混合氣體10的噴出動(dòng)量變大，結(jié)果，粉煤火焰16朝爐膛內(nèi)部15側(cè)壁的沖擊加大，增大了騰涌量，同時(shí)很難保證粉煤火焰16的著火穩(wěn)定性。
本發(fā)明就是為了消除上述以往技術(shù)的問(wèn)題而提出的，其目的是提供一種粉煤燃燒器，通過(guò)采用在粉煤混合氣體噴嘴內(nèi)配設(shè)濃淡分離體；將粉煤混合氣噴嘴的前端進(jìn)行上下分割，并將著火促進(jìn)用空氣導(dǎo)入噴出口之間；相對(duì)空氣噴嘴偏心地設(shè)置粉煤混合氣噴嘴；使燃燒用空氣旋轉(zhuǎn)；調(diào)整燃燒器前端部的方向等措施，使沿著爐膛內(nèi)水平面上的假想圓的切線方向投入并燃燒的粉煤混合氣體在假想圓的中心側(cè)變濃，則可使燃燒粉煤的燃燒器大容量化。
本發(fā)明的另一目的是嘗試在現(xiàn)有技術(shù)爐的上部設(shè)置附加空氣口，用以分散空氣量，減少燃燒器風(fēng)箱部分的空氣量，降低NOx值，隨之可以消除使?fàn)t整體高度增加及費(fèi)用加大的缺陷，縮小了爐膛整體高度，降低了燃燒器高度，以消除使燃燒器部的熱負(fù)荷變高、爐渣(熔融灰)向爐壁附著增多而造成傳熱及燃燒障礙等缺陷，提供實(shí)用性高、合適的燃燒器部。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決上述課題而提供一種粉煤燃燒器，該粉煤燃燒器沿著爐膛內(nèi)水平面上的假想圓的切線方向投入粉煤混合氣并使之燃燒，在粉煤混合氣噴嘴內(nèi)配設(shè)有濃淡分離體，使前述粉煤混合氣在假想圓的中心側(cè)變濃，由此可以使從粉煤混合氣噴嘴噴入的粉煤混合氣體以在爐膛內(nèi)中心部形成的火焰渦流外周側(cè)濃度降低、而在內(nèi)部側(cè)濃度提高的方式噴入，并且使從粉煤混合氣體噴嘴外周所設(shè)置的例如燃料用空氣噴嘴投入的燃料用空氣，在從淡濃度的粉煤混合氣側(cè)投入的量增多，結(jié)果，可以防止粉煤火焰與爐膛內(nèi)壁面的沖擊，降低騰涌現(xiàn)象，可使燃燒粉煤的燃燒器大容量化。
本發(fā)明還提供設(shè)置有將前述粉煤混合氣體噴嘴的前端混合氣體噴出口進(jìn)行上下分割、并將著火促進(jìn)用空氣導(dǎo)入所分割的噴出口之間的裝置的粉煤燃燒器，通過(guò)將從粉煤混合氣體噴嘴噴入的粉煤混合氣沿上下兩個(gè)方向分割，可以使從一個(gè)方向噴入的粉煤混合氣體量減半，而且將高溫燃料用空氣噴入從兩個(gè)方向噴入的粉煤混合氣體之間，由此，可以提高粉煤火焰的著火穩(wěn)定性，使燃燒粉煤的燃燒器大容量化。
本發(fā)明還提供一種粉煤燃燒器，沿著爐膛內(nèi)水平面上的假想圓的切線方向投入粉煤混合氣并使之燃燒，以使前述粉煤混合氣在假想圓的中心側(cè)變濃的方式相對(duì)于空氣噴嘴偏心地設(shè)置有粉煤混合氣噴嘴，通過(guò)讓粉煤混合氣體噴嘴的軸線與空氣噴嘴的軸線錯(cuò)開(kāi)并偏心，使從粉煤混合氣噴嘴噴入爐內(nèi)所形成的火焰渦流外周側(cè)(即靠近爐壁面)的粉煤混合氣的粉煤濃度變低，而噴入火焰渦流內(nèi)部側(cè)的粉煤濃度變濃，由此，可以防止粉煤火焰與爐膛壁的沖擊，使朝爐膛內(nèi)壁面附近的空氣量增多，氧化周?chē)鷼夥?，提高灰熔點(diǎn)，結(jié)果，能防止熔融灰的附著。
本發(fā)明還提供一種粉煤燃燒器，該燃燒器設(shè)置有使從前述粉煤混合氣噴嘴的外周供給的燃燒用空氣旋轉(zhuǎn)的裝置，由此，可以使燃燒用空氣旋轉(zhuǎn)，根據(jù)需要與例如保焰器組合使用，可以確保在燃燒器容量增加的同時(shí)提高著火的穩(wěn)定性、負(fù)荷變化時(shí)的火焰穩(wěn)定性、短焰化及低煤塵。
本發(fā)明還提供一種粉煤燃燒器，該粉煤燃燒器還設(shè)置有向上下、左右方向變換燃燒器前端部的裝置，通過(guò)采用向上下、左右方向改變噴嘴方向的結(jié)構(gòu)，能夠改變火焰渦流的位置，可調(diào)整爐膛內(nèi)熱負(fù)荷的分布。
本發(fā)明還提供一種粉煤燃燒器，包括橫幅變寬而高度變低并在窄區(qū)域使燃料高熱負(fù)荷燃燒的燃燒器、配置在該燃燒器上方的單獨(dú)的附加空氣口、配置在微粉燃料管內(nèi)并使微粉燃料向爐內(nèi)側(cè)偏離的旋板、以及使靠近爐壁側(cè)的開(kāi)口面積變大并使靠近爐壁側(cè)的空氣量增加的燃料二次空氣噴射口，由此，對(duì)應(yīng)于燃燒器的橫幅變寬，可以降低燃燒器的高度，在窄的區(qū)域燃燒燃料并進(jìn)行高熱負(fù)荷燃燒，通過(guò)在燃燒器上方配置有單獨(dú)的附加空氣口，可以降低NOx的生成，另外，利用在微粉燃料管內(nèi)配置的旋板使微粉燃料偏向爐內(nèi)側(cè)，同時(shí)，利用增大靠近爐壁側(cè)的開(kāi)口面積的燃料二次空氣噴射口增大靠近爐壁側(cè)的空氣量，由此，提高爐渣(熔融灰)的熔點(diǎn)，可防止由前述高熱負(fù)荷引起的熔融灰向爐壁的附著。
附圖簡(jiǎn)介圖1是示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的鍋爐系統(tǒng)，是圖2中I-I斷面的說(shuō)明圖。
圖2示出了圖1鍋爐的水平斷面，是圖1的II-II斷面圖。
圖3示出了圖1、圖2鍋爐中的粉煤混合氣體噴嘴的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)，其中(a)是(b)的a-a斷面的說(shuō)明圖，(b)是(a)的b-b斷面的說(shuō)明圖，(c)是(a)的c-c斷面的說(shuō)明圖。
圖4是發(fā)明第二實(shí)施例的燃燒器正面圖。
圖5是圖4燃燒器的縱剖視圖。
圖6示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的粉煤燃燒器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)，其中(a)是表示鍋爐斷面的說(shuō)明圖，(b)是在(a)的四角配置的燃燒器風(fēng)箱及在其上方單獨(dú)配置的附加空氣口的示意圖，(c)是(b)的燃料噴嘴之一的正面圖，(d)是表示向(c)的燃料噴嘴供給燃料的微粉燃料管說(shuō)明圖。
圖7示出了現(xiàn)有鍋爐系統(tǒng)，是圖8VI-VI斷面的說(shuō)明圖。
圖8是圖6鍋爐的VII-VII斷面圖。
圖9示出了現(xiàn)有鍋爐的燃燒器的配置，其中(a)、(b)、(c)、(d)分別為各種不同形式的說(shuō)明圖。
圖10示出了現(xiàn)有鍋爐的粉煤混合氣體噴嘴，其中(a)是斷面圖，(b)是(a)B-B斷面圖。
實(shí)施例下面參照?qǐng)D1至圖3說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施例。而且，與前述現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)應(yīng)，在同一部位用原來(lái)的符號(hào)附加100來(lái)表示，因此，通過(guò)相互關(guān)聯(lián)能很容易理解，本文盡量省去其重復(fù)說(shuō)明。
即是說(shuō)，符號(hào)101～119與現(xiàn)有技術(shù)的符號(hào)01～10對(duì)應(yīng)，因而，盡可能地簡(jiǎn)化其說(shuō)明。下文詳細(xì)敘述設(shè)置在粉煤混合氣體噴嘴105上的著火促進(jìn)用空氣孔120、著火促進(jìn)用空氣室121、著火促進(jìn)用空氣室入口孔122、導(dǎo)向板123及濃淡分離體124等。
送入圖中省略的煤粉碎設(shè)備的煤由該煤粉碎設(shè)備細(xì)粉化后，與同時(shí)送來(lái)的輸送用空氣(熱風(fēng))相混合形成粉煤混合氣體110，然后經(jīng)過(guò)粉煤混合氣體輸送管106送入燃燒器本體102上所設(shè)置的粉煤混合氣體噴嘴105。
粉煤混合氣體噴嘴105由與粉煤混合氣體輸送管106相連的粉煤混合氣體導(dǎo)管和裝在該導(dǎo)管前端的混合氣體噴嘴組成。在混合氣體噴嘴入口附近的粉煤混合氣體導(dǎo)管內(nèi)設(shè)有濃淡分離體124。
混合氣噴嘴的噴出口可以是任意角度，例如設(shè)置成相對(duì)于水平軸線朝一側(cè)偏10°～30°的角度，并沿上下兩個(gè)方向分歧，在上下噴出口之間設(shè)有著火促進(jìn)用空氣室121。
在混合氣體噴嘴的外周設(shè)有燃料用空氣噴嘴103，送來(lái)的主燃燒器用空氣112，從混合氣體噴嘴和燃料用空氣噴嘴103所構(gòu)成的噴入口噴入爐膛內(nèi)部114。
送入粉煤混合氣噴嘴105的粉煤混合氣體110由粉煤混合氣導(dǎo)管出口處的濃淡分離體124偏流。結(jié)果，在粉煤粒子慣性力的作用下，在混合氣噴嘴出口處安裝濃淡分離體124一側(cè)，粉煤混合氣110的粉煤濃度變低，相反，在安裝濃淡分離體124的相反一側(cè)，粉煤混合氣110的粉煤濃度變濃。
由混合氣噴嘴和燃料用空氣噴嘴103形成的主燃燒器用空氣112的噴出口，做成使粉煤混合氣110的淡粉煤濃度一側(cè)變寬；濃粉煤濃度一側(cè)變窄的結(jié)構(gòu)。
在爐膛內(nèi)部115的中央部形成火焰渦流119并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)燃燒時(shí)，從混合氣噴嘴噴出的粉煤混合氣體110，其向火焰渦流119中心側(cè)噴入的這一側(cè)成為旋轉(zhuǎn)燃燒流的上游側(cè)，因而，來(lái)自鄰接的粉煤火焰116的輻射熱量變大，處在易于著火的狀態(tài)。結(jié)果，將粉煤混合氣體110設(shè)定成使?jié)夥勖簼舛纫粋?cè)朝火焰渦流119中心側(cè)噴入的形式。
至于從混合氣噴嘴和燃料用空氣噴嘴103所形成的主燃燒器用空氣112的噴出口噴入的主燃燒器用空氣112，由于將主燃燒器用空氣112的噴出口面積設(shè)定成使該主燃燒器用空氣112朝火焰渦流119中心側(cè)的噴入量變少、而朝火焰渦流119外側(cè)(爐膛壁面一側(cè))的噴入量變多的形式，因而，可以防止粉煤火焰116與爐膛內(nèi)部115的壁面發(fā)生沖突，進(jìn)而抑制騰涌及未燃燒成分的發(fā)生。
出于這種考慮，在本實(shí)施例中，為了提高粉煤火焰116的著火穩(wěn)定性，還對(duì)混合氣體噴嘴進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)。
也就是說(shuō)，如上文所述，混合氣噴嘴的噴出口具有任意的角度，并且沿上下兩個(gè)方向分歧，在其上下噴出口之間設(shè)置著火促進(jìn)用空氣室121，在該空氣室121的入口設(shè)置導(dǎo)向板123及著火促進(jìn)用空氣室入口孔122。
著火促進(jìn)用空氣室121在面對(duì)爐膛內(nèi)部115的一側(cè)設(shè)有板，在該板上穿設(shè)有著火促進(jìn)用空氣孔120。通過(guò)著火促進(jìn)用空氣室入口孔122流入著火促進(jìn)用空氣室121的主燃燒器用空氣112，被噴入從混合氣體噴嘴噴出的兩股粉煤混合氣110的氣流之間。
從著火促進(jìn)用空氣孔120噴入的主燃燒器用空氣112具有以下效果可防止從混合氣噴嘴的兩個(gè)噴口噴入的粉煤混合氣110的氣流早期地合流；一般來(lái)說(shuō)，由于粉煤混合氣110的溫度為100℃以下(大多場(chǎng)合約為80℃)的低溫，與之相對(duì)，主燃燒器用空氣112的溫度約為300℃的高溫，因而還有能促進(jìn)粉煤混合氣110氣流之間的揮發(fā)成分發(fā)生，確保粉煤火焰116的著火穩(wěn)定性。
下文根據(jù)圖4及圖5敘述本發(fā)明的第二實(shí)施例。另外，在該實(shí)施例中，雖然僅列舉出1個(gè)有代表的燃燒器本體進(jìn)行說(shuō)明，但可以理解，這里所表示的燃燒器本體是從前述第一實(shí)施例的各燃燒器配列中所取的1個(gè)。
201是粉煤混合氣體噴嘴，在其周?chē)O(shè)置有二次空氣噴嘴202，還設(shè)置有三次空氣噴嘴203。
204是旋流器，配置在前述三次空氣噴嘴203出口的上游位置。205是中空芯子，設(shè)置在粉煤混合氣噴嘴201出口的上游位置。
206是傾斜桿，與前述各噴嘴201、202、203前端部的球狀面連接部210連接，通過(guò)沿圖中箭頭所示方向左右運(yùn)動(dòng)，使各噴嘴201、202、203以連接部210為中心向上下方向變換。
與三次空氣噴嘴203連接的傾斜桿206承擔(dān)該三次空氣噴嘴203的上下方向的運(yùn)動(dòng)，二次空氣噴嘴202用支撐桿207與粉煤混合氣噴嘴201相連，借助于連接到該二次空氣噴嘴202上的傾斜桿206，可使粉煤混合氣體噴嘴201與二次空氣噴嘴202聯(lián)動(dòng)，向上下方向變換。
另外圖中省略的另一傾斜桿連接在前述球面狀連接部210大致旋轉(zhuǎn)90°的位置，可以理解，通過(guò)該傾斜桿可使各噴嘴201、202、203的前端部向左右方向變換。另外，208是保焰器，配設(shè)在各噴嘴201、202、203的前端，能發(fā)揮穩(wěn)定火焰的效果。
因此，在該實(shí)施例中，借助于粉煤混合氣體噴嘴201內(nèi)的中空芯子205，可使粉煤混合氣體噴射流中的粉煤濃度分布在周?chē)粋?cè)變濃，并通過(guò)保焰器208增強(qiáng)著火穩(wěn)定性。
另外，通過(guò)傾斜桿206的前后運(yùn)動(dòng)，可以使粉煤混合氣體、二次空氣、三次空氣的噴射流方向沿上下、左右方向變化。而且，粉煤混合氣體及二次空氣通過(guò)在支撐桿107上的固定聯(lián)動(dòng)，可朝同一方向噴射。
下文參照?qǐng)D6敘述本發(fā)明的第三實(shí)施例。另外，該圖6(a)示出了鍋爐的斷面，(b)示出了配置在(a)的四角的燃燒器風(fēng)箱和配置在其上方的單獨(dú)的附加空氣口，(c)示出了(b)的燃料噴嘴之一的正面結(jié)構(gòu)，(d)示出了向(c)的燃料噴嘴供給燃料的微粉燃料管。
在圖6(a)中，301是爐膛斷面，其周?chē)蔂t壁圍成方形，在其四角分別配設(shè)有燃燒器風(fēng)箱302。303是火焰，304是表示的是爐壁附近區(qū)域。
圖6(b)詳細(xì)示出了前述燃燒器風(fēng)箱302，并示出了五級(jí)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。即是說(shuō)，在上下端配設(shè)有輔助空氣部305b、305a，在下端輔助空氣部305a上配置第一燃料噴嘴部306a，在該第一燃料噴嘴部306a上通過(guò)油噴嘴部307a配置第二級(jí)燃料噴嘴部306b；同樣地，通過(guò)油噴嘴部307b配置第三級(jí)燃料噴嘴部306c；通過(guò)油噴嘴部307c配置第四級(jí)燃料噴嘴部306d；再通過(guò)通過(guò)油噴嘴部307d配置第五級(jí)燃料噴嘴部306e，直到上端輔助空氣部305b處，在各部件之間都以無(wú)間隙的方式順序地配置，構(gòu)成良好的層疊結(jié)構(gòu)。
于是，從該層疊體中，著眼于第五級(jí)燃料噴嘴部306e，圖6(c)示出了其正面形狀，該第五級(jí)燃料噴嘴部306e由配置在中央的用于噴出微粉燃料與輸送用空氣的燃料噴出口308和包圍該燃料噴出口308周?chē)挠糜趪姵龆慰諝獾娜剂隙慰諝鈬姵隹?09構(gòu)成。
當(dāng)然，其他燃料噴嘴部306a～306d有與前述第五級(jí)燃料噴嘴部306e同樣的結(jié)構(gòu)。另外，從前述燃料噴出口308噴出的微粉燃料與輸送用空氣是經(jīng)過(guò)圖6(d)所示的微粉燃料管310送至該燃料噴出口308的。
另外，到目前為止，雖然敘述了基本的結(jié)構(gòu)，但是，本實(shí)施例還可以對(duì)通過(guò)圖6所記載的結(jié)構(gòu)的理解進(jìn)行各種附加的設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，周?chē)蔂t壁圍成方形的爐膛斷面301雖然是在其四角分別配設(shè)有燃燒器風(fēng)箱302，但是，還可以將在這里配置的作為燃燒器腰部的第一級(jí)～第五級(jí)燃料噴嘴部306a～306e以及在各噴嘴部間配置的油噴嘴部307a～307d做成橫幅較寬而高度較低的結(jié)構(gòu)。
例如，現(xiàn)有的一般的燃料噴嘴部其橫幅是高度的1～1.5倍，而本實(shí)施例的燃料噴嘴部做成橫幅是高度的約3倍的形狀，通過(guò)采用這樣的讓橫幅加寬而相應(yīng)的高度降低的結(jié)構(gòu)，可以縮小五級(jí)層疊的整體高度尺寸。
另外，在構(gòu)成這種五級(jí)層疊的燃燒器風(fēng)箱302的上方，設(shè)置有附加空氣口314，該附加空氣口314的設(shè)置位置處于與以往燃料噴嘴部最上部的附加空氣口的配置為同一高度的位置。
再者，在該層疊體中，劃有剖面線的第五級(jí)燃料噴嘴部306e，其正面形狀為圖6(c)所示，由配置在內(nèi)側(cè)的用于噴出微粉燃料與輸送用空氣的燃料噴出口308和圍繞在該燃料噴出口308周?chē)挠糜趪姵龆慰諝獾娜剂隙慰諝鈬姵隹?09構(gòu)成，但是，從圖中可以看出，內(nèi)側(cè)的燃料噴出口308偏向一側(cè)地配置在圍繞該燃料噴出口308的燃料二次空氣噴出口309中。
就是說(shuō)，采用這樣的結(jié)構(gòu)，使靠近爐壁的燃料二次空氣噴出口309的開(kāi)口部變寬，而靠近該部分中央處變窄，靠近爐壁的空氣面積變大，在爐壁附近燃料二次空氣的噴出量更多一些，與靠近中央的火焰303相比，在靠近爐壁處，在爐壁附近區(qū)域304內(nèi)形成稀薄的燃料火焰311。
另外，在用于把微粉燃料與輸送用空氣供給前述燃料噴出口308的微粉燃料管310的內(nèi)部，在使前述微粉燃料與輸送用空氣流彎曲的部位的內(nèi)側(cè)配設(shè)有凸塊313，該凸塊313使前述微粉燃料等在離心力的作用下朝上方、外側(cè)偏離，通過(guò)在后面配置的旋板312把該微粉燃料流旋轉(zhuǎn)90°，使微粉燃料在靠近爐內(nèi)側(cè)濃度變高，而靠近爐壁附近濃度降低。
本實(shí)施例由于有上述構(gòu)成，以第一～第五級(jí)燃料噴嘴部306a～306e為中心，使所謂的燃燒器部的寬度變寬，而使其高度變低，由此，微粉狀燃料流增加了由火焰輻射的受熱面積，促進(jìn)了著火，同時(shí)在窄的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行燃燒，提高了周?chē)鷼夥盏臏囟?、增?qiáng)了燃燒性。
另外，在與現(xiàn)有的一般燃燒器最上級(jí)相當(dāng)?shù)母叨任恢迷O(shè)置有與燃燒器部分開(kāi)的附加空氣口314，能夠?qū)⑾喈?dāng)于全部燃燒用空氣的大約30～40％的足夠量的空氣投入，使前述燃燒器部為空氣不足的還原區(qū)域，同時(shí)，通過(guò)燃燒器部整體高度的降低，能夠確保從燃燒器部至附加空氣口314的微粉燃料與燃燒氣體等的滯留時(shí)間，與促進(jìn)著火提高周?chē)鷼夥諟囟鹊纫蛩叵嘟Y(jié)合，還能夠呈現(xiàn)出進(jìn)一步強(qiáng)化Nox還原區(qū)域的作用。
另外，通過(guò)配設(shè)在微粉燃料管310內(nèi)部的旋板312與凸塊313，首先，在經(jīng)過(guò)凸塊313與微粉燃料管310彎曲而產(chǎn)生離心力作用下，然后使微粉燃料在微粉燃料管310的斷面內(nèi)偏離，接著，通過(guò)旋板312使?jié)鈪^(qū)域的微粉燃料旋轉(zhuǎn)并靠近爐內(nèi)側(cè)噴出，由此，降低了爐壁附近的微粉量，也降低了灰分量。
進(jìn)一步，在灰分中含有鐵成分的場(chǎng)合，在周?chē)鷼夥湛諝獠蛔愕臓顟B(tài)下，形成熔融溫度低的化合物，增大了附著力，因而增大了做成寬開(kāi)口面積的爐壁側(cè)的空氣量，使空氣成為充足的氣氛，可以防止這種化合物的形成。
上文用圖示的實(shí)施例敘述了本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以做出各種具體結(jié)構(gòu)的變更。
發(fā)明效果根據(jù)以上的本發(fā)明，通過(guò)在粉煤混合氣噴嘴內(nèi)配設(shè)濃淡分離體，可以使噴入爐膛內(nèi)的粉煤混合氣中朝火焰渦流中心側(cè)噴入的粉煤濃度變濃，而朝外側(cè)噴入的粉煤濃度變低，由此，可以防止粉煤火焰與爐膛內(nèi)壁面的沖擊，降低騰涌現(xiàn)象，使燃燒粉煤的燃燒器大容量化。
根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)明，通過(guò)粉煤混合氣噴嘴前端上下噴出口之間設(shè)置的著火促進(jìn)用空氣室的著火促進(jìn)用空氣孔，把一部分高溫主燃燒器用空氣噴入從上下噴出口噴出的粉煤混合氣噴射流之間，由此，可防止上下粉煤混合氣噴射流早期地合流，且促進(jìn)揮發(fā)成分的發(fā)生，使粉煤火焰的穩(wěn)定著火燃燒成為可能，使燃燒粉煤的燃燒器大容量化。
根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)明，通過(guò)讓粉煤混合氣體噴嘴的軸線與空氣噴嘴的軸線錯(cuò)開(kāi)并偏心，使從粉煤混合氣噴嘴噴入爐內(nèi)所形成的火焰渦流外周側(cè)(即靠近爐壁面)的粉煤混合氣的粉煤濃度變低，而噴入火焰渦流內(nèi)部側(cè)的粉煤濃度變濃，由此，可以防止粉煤火焰與爐膛壁的沖擊，使朝爐膛內(nèi)壁面附近的空氣量增多，成為氧化氣氛，提高灰熔點(diǎn)，結(jié)果，能防止熔融灰的附著。
根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)明，由于設(shè)置了燃燒用空氣旋轉(zhuǎn)的裝置，通過(guò)噴出旋流空氣，在燃燒器大容量化的場(chǎng)合，也具有高著火穩(wěn)定性、負(fù)荷跟蹤性、短焰化，低煤塵性并能降低熔融灰的附著。
根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)明，采用了使燃燒器前端部向上下、左右自由地變換的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)情況選擇噴嘴開(kāi)口的最佳位置，能夠改變火焰渦流的位置，可調(diào)整爐膛內(nèi)熱負(fù)荷的分布。
根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)明，燃燒器具有橫向幅度變寬而高度變低并在窄區(qū)域使燃料高熱負(fù)荷燃燒的燃燒器、配置在該燃燒器上方的單獨(dú)的附加空氣口、配置在微粉燃料管內(nèi)并使微粉燃料向爐內(nèi)側(cè)偏離的旋板、以及使靠近爐壁側(cè)的開(kāi)口面積變大并使靠近爐壁側(cè)的空氣量增大的燃料二次空氣噴射口，由此，可以降低燃燒器的整體高度，在窄的區(qū)域燃燒燃料并進(jìn)行高熱負(fù)荷燃燒，利用配置在上方的單獨(dú)的附加空氣口消耗燃燒空氣，對(duì)燃燒器部的燃燒空氣節(jié)流，降低NOx的生成，另外，利用旋板使微粉燃料在微粉燃料管內(nèi)改變方向，偏向爐內(nèi)側(cè)，同時(shí)，利用增大靠近爐壁側(cè)的開(kāi)口面積的燃料二次空氣噴射口增大靠近爐壁側(cè)的空氣量，由此，抬高爐渣(熔融灰)的熔點(diǎn)，可防止由前述高熱負(fù)荷引起的熔融灰向爐壁的附著。
這樣，降低了燃燒器的高度，減少了制造費(fèi)用，另外，減少了在燃燒器部的NOx的發(fā)生，同時(shí)由高熱負(fù)荷燃燒促進(jìn)燃燒性，降低了未燃燒成分，可以制造出使熔融灰容易從爐壁脫落的粉煤燃燒器，能夠得到實(shí)用性好、可靠性高的裝置。
權(quán)利要求
1.一種粉煤燃燒器，它沿著爐膛內(nèi)水平面上的假想圓的切線方向投入粉煤混合氣體并使之燃燒，其特征是，在粉煤混合氣噴嘴內(nèi)配設(shè)有濃淡分離體，使前述粉煤混合氣體在假想圓的中心側(cè)變濃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤燃燒器，其特征是，還設(shè)置有將前述粉煤混合氣噴嘴的前端混合氣噴出口進(jìn)行上下分割并將著火促進(jìn)用空氣導(dǎo)入所分割的噴出口之間的裝置。
3.一種粉煤燃燒器，它沿著爐膛內(nèi)水平面上的假想圓的切線方向投入粉煤混合氣體并使之燃燒，其特征是，使前述粉煤混合氣在假想圓的中心側(cè)變濃地相對(duì)于空氣噴嘴偏心地設(shè)置有粉煤混合氣噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粉煤燃燒器，其特征是，還設(shè)置有使從前述粉煤混合氣噴嘴的外周供給的燃燒用空氣旋轉(zhuǎn)的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉煤燃燒器，其特征是，還設(shè)置有向上下、左右方向變換燃燒器前端部的裝置。
6.一種粉煤燃燒器，其特征是，包括橫幅變寬而高度變低并在窄區(qū)域使燃料高熱負(fù)荷燃燒的燃燒器、配置在該燃燒器上方的單獨(dú)的附加空氣口、配置在微粉燃料管內(nèi)并使微粉燃料向爐內(nèi)側(cè)偏離的旋板、以及使靠近爐壁側(cè)的開(kāi)口面積變大并使靠近爐壁側(cè)的空氣量增加的燃料二次空氣噴射口。
全文摘要
本發(fā)明提供用于發(fā)電或工廠等蒸汽發(fā)生的粉煤燃燒鍋爐中的粉煤燃燒器,該粉煤燃燒器在不增加裝在鍋爐上的燃燒器數(shù)目、不需要讓每一燃燒器大容量化的前提下能使燃燒器大容量化。通過(guò)采用:在粉煤混合氣噴嘴內(nèi)配設(shè)濃淡分離體;將粉煤混合氣噴嘴的前端進(jìn)行上下分割,并將著火促進(jìn)用空氣導(dǎo)入噴出口之間;相對(duì)空氣噴嘴偏心地設(shè)置粉煤混合氣噴嘴等,使沿著爐膛內(nèi)水平面上的假想圓的切線方向投入并燃燒的粉煤混合氣在假想圓的中心側(cè)變濃,可使燃燒粉煤的燃燒器大容量化。
文檔編號(hào)F23C5/00GK1243216SQ9811662
公開(kāi)日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月27日
發(fā)明者一瀨利光, 岡元章泰, 鈴木武志, 大栗正治 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社