專利名稱：一種煤粉燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種煤粉燃燒器。
背景技術：
煤粉被點燃后其燃燒過程是升溫、水份蒸發(fā)、熱解揮發(fā)、揮發(fā)份著火燃燒 以及揮發(fā)份和焦炭共同燃燒，也就是說，煤粉的揮發(fā)份越高越有利于煤粉的點 燃。但是對于較差的劣質(zhì)煤粉而言，其揮發(fā)份較低，十分不容易被點燃。
現(xiàn)有的煤粉燃燒器一般是用于點燃揮發(fā)份較高的煤粉，且為了提高煤粉點
燃的有利條件，產(chǎn)生了濃淡煤粉燃燒器。如中國專利號CN200820013109.X的實 用新型專利公開了一種"等離子煤粉燃燒器"，該等離子煤粉燃燒器由一級燃燒 室、 一級燃燒室喉部、二級燃燒室、二級燃燒室喉部、外套筒和煤粉濃淡分離 裝置組成， 一級燃燒室中設有一支等離子發(fā)生器；其中，一、二級燃燒室的中 部都設有先收斂后擴散的文丘里管結(jié)構，收斂到最小處為燃燒室喉部。
上述等離子煤粉燃燒器中，其煤粉的運行過程如下 一次風經(jīng)過煤粉濃淡 分離裝置，分為濃相粉風和淡相粉風兩股氣流，濃相粉風氣流進入一級燃燒室， 被等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子弧點燃，經(jīng)過一級燃燒室喉部高速噴入二級燃燒 室，二級燃燒室內(nèi)的煤粉被點燃，火焰經(jīng)過二級燃燒室喉部噴入爐膛與淡煤粉 氣流及二次風會合繼續(xù)燃燒。淡相粉風氣流進入一級燃燒室、二級燃燒室與外 套筒的環(huán)形間隙，冷卻燃燒室的壁面并從外套筒的出口噴出參與燃燒。
上述等離子煤粉燃燒器采用了煤粉濃淡分離裝置，使等離子弧點燃的是濃 相粉風氣流，從而使煤粉處于更利于被點燃的條件，但是即便如此，由于較差 的劣質(zhì)煤粉的揮發(fā)份較低，上述現(xiàn)有的煤粉燃燒器仍舊無法將其點燃。
因此，有必要提供一種新型的煤粉燃燒器，來克服上述缺陷。本實用新型的目的是，提供一種煤粉燃燒器，其使煤粉在高溫等離子火焰 下停留的時間加長，克服了等離子火焰短造成煤粉加熱時間不足的缺陷。
本實用新型的上述目的可釆用下列技術方案來實現(xiàn)， 一種煤粉燃燒器，其 特征在于所述燃燒器包括一個降速點火燃燒室，該降速點火燃燒室的軸向側(cè) 壁上設有至少一個插孔，該插孔內(nèi)插設有一個用于點燃通過該降速點火燃燒室 內(nèi)的煤粉的點火裝置。
在較佳的實施方式中，所述降速點火燃燒室包括一個降速管，該降速管在 其前部的位置上，從煤粉入口端到煤粉出口端方向的截面呈逐漸擴大設置，上 述點火裝置的噴嘴位于該降速管內(nèi)部，且位于其截面已擴大的位置處。
在較佳的實施方式中，所述降速點火燃燒室包括一個管壁，上述降速管軸 向地設于該管壁的中央位置上，該降速管與該管壁通過至少一個支撐板連接。
在較佳的實施方式中，所述支撐板呈弧型設置。
在較佳的實施方式中，所述管壁的前端在軸向上突伸出該降速管的前端， 該管壁在其前部的位置上設有一個漸擴部，該漸擴部從煤粉入口端到煤粉出口 端方向的截面呈逐漸擴大設置。
在較佳的實施方式中，所述管壁的內(nèi)表面上，且在該漸擴部到該降速管之 間的軸向位置上，設有一個偏心濃淡分離塊。
在較佳的實施方式中，在該偏心濃淡分離塊與該降速管之間的位置上，該 管壁的中央軸向上設有一個濃粉引導管。
在較佳的實施方式中，所述降速管的后端的內(nèi)壁上設有穩(wěn)燃環(huán)。
在較佳的實施方式中，所述降速燃燒室的管壁后端的內(nèi)壁上設有濃淡分離塊。
在較佳的實施方式中，所述燃燒器還包括一個混合燃燒室，該混合燃燒室 連接于上述降速點火燃燒室的后端。
在較佳的實施方式中，所述混合燃燒室內(nèi)中央軸向設有濃淡分離管，該濃淡分離管的后端的直徑大于上述降速管的直徑，該濃淡分離管與混合燃燒室的 外壁通過至少一個筋板連接。
在較佳的實施方式中，所述筋板呈弧型設置。
在較佳的實施方式中，所述燃燒器還包括一個供氧強化燃燒室，該供氧強 化燃燒室連接于上述混合燃燒室的尾端。
在較佳的實施方式中，所述供氧強化燃燒室的進口端借助連接板套設在混 合燃燒室的尾端的外側(cè)，且二者間形成雙層補風口。
本實用新型的特點及優(yōu)點是
1、 其具有管壁前端的漸擴部和降速管二級降速過程，從而使等離子火焰或 微油火焰讓煤粉在著火區(qū)域形成了高濃度、高溫度、低速度、少空氣、易著火 的有利條件；
2、 其通過降速點火燃燒室、混合燃燒室和供氧強化燃燒室，使系統(tǒng)的風粉
濃度和氣流速度處于一個十分有利于點火的工況條件，從而完成一個持續(xù)穩(wěn)定 的點火、燃燒過程。


以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新 型的范圍。其中，
圖1是本實用新型的煤粉燃燒器的主視示意圖2是本實用新型的煤粉燃燒器的主視剖面示意圖3是本實用新型的煤粉燃燒器的俯視剖面示意圖4是沿圖3的A-A線的剖面示意圖5是沿圖3的B-B線的剖面示意圖6是沿圖3的C-C線的剖面示意圖7是沿圖3的D-D線的剖面示意圖8是本實用新型的混合燃燒室和供氧強化燃燒室結(jié)合狀態(tài)的剖面示意圖9是沿圖8的E-E線的剖面示意圖； 圖10是沿圖8的F-F線的剖面示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附 圖說明本實用新型的具體實施方式
。其中，相同的部件采用相同的標號。 實施方式l
如圖1-3所示，本實用新型提供一種煤粉燃燒器，其包括一個降速點火燃 燒室l，該降速點火燃燒室l的軸向側(cè)壁上設有至少一個插孔ll，在本實施方 式中設有一個插孔11，該插孔11內(nèi)插設有一個點火裝置，用于點燃通過該降 速點火燃燒室l內(nèi)的煤粉。其中，該點火裝置可以是微油槍或者是等離子槍等。
由于在其它條件不變前提下，煤粉的加熱能量與加熱時間成正比，氣流速 度每降低一倍，火焰對煤粉的加熱能量就提高一倍。本實用新型將其點火燃燒 室設置成降速點火燃燒室1,即，使煤粉通過該點火燃燒室內(nèi)的速度降低，從 而能使煤粉在高溫火焰下停留的時間加長，使火焰對煤粉的加熱能量提高，以 加速熱化學轉(zhuǎn)換再造揮發(fā)份促進完全燃燒，進而有利于著火和穩(wěn)燃。
在具體的實施方式中，降速點火燃燒室包括一個降速管12，該降速管12 在其前部121的位置上，從煤粉入口端到煤粉出口端方向的截面呈逐漸擴大設 置，上述點火裝置的噴嘴位于該降速管12內(nèi)部，且位于其截面已擴大的位置處。 也就是說，由于降速管12前部的截面呈逐漸擴大設置，從而使得煤粉在此處的 速度逐漸減小，進而有利于煤粉的著火。
降速點火燃燒室還包括一個管壁13，降速管12軸向地設于管壁13的中央 位置上，降速管12與管壁13通過至少一個支撐板14連接。其中，支撐板14 較佳是呈弧型，這是因為當降速點火燃燒室內(nèi)高溫火焰使降速管12會受到橫向 和縱向的受熱膨脹，此時弧型設置的支撐板14可利用自身的變形消除應力作用。
在較佳的實施方式中，管壁13的前端在軸向上突伸出降速管12的前端， 管壁13在其前部的位置(即，突伸出降速管12前端)設有一個漸擴部131， 該漸擴部131從煤粉入口端到煤粉出口端方向的截面呈逐漸擴大設置。
管壁13的內(nèi)表面上，且在該漸擴部131到該降速管12之間的軸向位置上， 設有一個偏心濃淡分離塊15，以使從彎管(圖中未示)過來的煤粉通過偏心濃 淡分離塊15的碰擊導向引入管壁13中心區(qū)域。且較佳在該偏心濃淡分離塊15 與該降速管12之間的位置上，該管壁13的中央軸向上設有一個濃粉引導管16， 以將偏心濃淡分離塊15引導過來的煤粉引導到降速管12內(nèi)。
從彎管過來的煤粉在該漸擴部131使煤粉得到一級降速，之后通過偏心濃 淡分離塊15的撞擊導向引入管壁13的中心區(qū)域。之后濃粉引導管16將煤粉分 成濃煤粉和淡煤粉兩股氣流，濃煤粉進入降速管12的內(nèi)部參與燃燒，并在降速 管12的前部得到二級降速，通過二級降速后的氣體流速可根據(jù)煤質(zhì)特性設計成 一級變速前氣體流速的10%—80%，從另一方面而言，此時由于采用了二級降速 過程能使煤粉在高溫火焰下停留時間加長l一5倍，使火焰對煤粉的加熱能量提 高l一5倍，進而促進燃燒，有利于著火。淡煤粉則進入降速管12與管壁13 之間的空間，且不參與燃燒，而能用于冷卻降速管13以避免降速管13的管壁 過熱和掛焦。
另外，在降速管12的后端的內(nèi)壁上較佳設有穩(wěn)燃環(huán)17，劇烈燃燒起來的 高溫火焰經(jīng)過穩(wěn)燃環(huán)17的破碎使其高溫火炬周邊形成脈動溝環(huán)，有利于周邊煤 粉氣流的及時混入強化了下一階段的燃燒。
在較佳的實施方式中，在降速點火燃燒室1的后端處的側(cè)壁上設有濃淡分 離塊2，通過該濃淡分離塊2使得降速點火燃燒室1內(nèi)的煤粉向中央靠攏。
對于本實施方式中的降速點燃燃燒室，其出力根據(jù)煤粉特性不同可設計成 500-2000kg/h，噴口溫度不低于1200。C。實施方式2
在本實施方式中，結(jié)合圖8-10所示，所述燃燒器除了上述降速點火燃燒室 1夕卜，還包括一個混合燃燒室3，混合燃燒室3連接于降速點火燃燒室1的煤粉 出口端(后端)。該混合燃燒室3內(nèi)中央軸向設有濃淡分離管31，該濃淡分離 管31的后端的直徑大于降速管12的直徑，該濃淡分離管31與混合燃燒室3 的外壁通過至少一個筋板32連接。從降速管12中出來的煤粉噴入混合燃燒室 3的濃淡分離管31內(nèi)，濃淡分離管31內(nèi)的煤粉被點燃，同時，降速管12與管 壁13之間的淡煤粉也有一部分進入濃淡分離管31，另一部分則從濃淡分離管 31與混合燃燒室3外壁之間的空隙貼壁流入下一級，如此，既有利于混合段的 點火，又冷卻了混合段的壁面。其中，上述筋板32也可呈弧型設置，并具有同 上述支撐板14相同的作用。
另外，由于在降速點火燃燒室l的煤粉出口端處的側(cè)壁上設有濃淡分離塊 2，其能使得降速管12與管壁13之間的淡煤粉大部分迸入濃淡分離管31參與 燃燒，只有極少部分從濃淡分離管31外部的空隙貼壁流入下一級。
本實施方式的其他結(jié)構、工作原理和有益效果與實施方式1的相同，在此 不再贅述。
實施方式3
結(jié)合圖8-10所示，該燃燒器還可包括一個供氧強化燃燒室4，其連接在混 合燃燒室3的尾端，以使混合燃燒室3內(nèi)的煤粉全部進入供氧強化燃燒室4。 在該供氧強化燃燒室4內(nèi)的高溫火焰與稀相煤粉混合并點燃稀相煤粉，實現(xiàn)了 煤粉的全部燃燒。在前兩個燃燒室l、 3內(nèi)的揮發(fā)分基本燃盡，為提高疏松炭的 燃盡率而釆用了提前補氧強化燃燒措施，提前補氧及時滿足了煤粉燃燒所需要 的氧量，又增加了該供氧強化燃燒室4的熱烚，進而提高噴管的初速，達到加 大火焰長度、提高燃盡度的目的。
具體而言，供氧強化燃燒室4的進口端借助連接板41套設在混合燃燒室3的尾端的外側(cè)，且二者間形成補風口，由于經(jīng)過降速點火燃燒室1和混合燃燒
室3兩個階段的燃燒，管內(nèi)氧量已基本燃盡，風從補風口的及時補入強化了煤 粉的后續(xù)燃燒。
在較佳的實施方式中，供氧強化燃燒室4中的補風口為雙層補風口42，燃 燒器噴口內(nèi)有高溫火焰，外有爐膛內(nèi)高溫火焰的熱輻射，二次風(雙層風)通 過雙層補風口 42進入供氧強化燃燒室4中，對內(nèi)層和外壁都起到冷卻作用，并 且有及時補氧強化燃燒作用；也就是說，所采用的周界冷卻二次風技術能及時 補充燃燒所用氧量，又避免了高溫火焰燒壞噴燃器和壁面結(jié)焦的問題。由于該 燃燒器是內(nèi)濃外淡型噴燃器，其出口中心氣流揮發(fā)份很高進入爐膛接觸高溫火 焰后及易著火，具有40%負荷的穩(wěn)燃能力，可以取代未改造前主燃燒器能夠滿 足鍋爐啟、停及低負荷穩(wěn)燃的需求。
實驗證明運用上述結(jié)構及原理使單個燃燒器的出力可以達到12t/h以上。 本實施方式的其他結(jié)構、工作原理和有益效果與實施方式1的相同，在此 不再贅述。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新 型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提 下所作的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1、一種煤粉燃燒器，其特征在于所述燃燒器包括一個降速點火燃燒室，該降速點火燃燒室的軸向側(cè)壁上設有至少一個插孔，該插孔內(nèi)插設有一個用于點燃通過該降速點火燃燒室內(nèi)的煤粉的點火裝置。
2、 如權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述降速點火燃燒室包 括一個降速管，該降速管在其前部的位置上，從煤粉入口端到煤粉出口端方向 的截面呈逐漸擴大設置，上述點火裝置的噴嘴位于該降速管內(nèi)部，且位于其截 面已擴大的位置處。
3、 如權利要求2所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述降速點火燃燒室包 括一個管壁，上述降速管軸向地設于該管壁的中央位置上，該降速管與該管壁 通過至少一個支撐板連接。
4、 如權利要求3所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述支撐板呈弧型設置。
5、 如權利要求3所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述管壁的前端在軸向 上突伸出該降速管的前端，該管壁在其前部的位置上設有一個漸擴部，該漸擴 部從煤粉入口端到煤粉出口端方向的截面呈逐漸擴大設置。
6、 如權利要求5所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述管壁的內(nèi)表面上， 且在該漸擴部到該降速管之間的軸向位置上，設有一個偏心濃淡分離塊。
7、 如權利要求5所述的煤粉燃燒器，其特征在于在該偏心濃淡分離塊與 該降速管之間的位置上，該管壁的中央軸向上設有一個濃粉引導管。
8、 如權利要求3所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述降速管的后端的內(nèi) 壁上設有穩(wěn)燃環(huán)。
9、 如權利要求3所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述降速燃燒室的管壁 后端的內(nèi)壁上設有濃淡分離塊。
10、 如權利要求1-9任一項所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述燃燒器 還包括一個混合燃燒室，該混合燃燒室連接于上述降速點火燃燒室的后端。
11、 如權利要求10所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述混合燃燒室內(nèi)中央軸向設有濃淡分離管，該濃淡分離管的后端的直徑大于上述降速管的直徑， 該濃淡分離管與混合燃燒室的外壁通過至少一個筋板連接。
12、 如權利要求11所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述筋板呈弧型設置。
13、 如權利要求10所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述燃燒器還包括一 個供氧強化燃燒室，該供氧強化燃燒室連接于上述混合燃燒室的尾端。
14、 如權利要求13所述的煤粉燃燒器，其特征在于所述供氧強化燃燒室 的進口端借助連接板套設在混合燃燒室的尾端的外側(cè)，且二者間形成雙層補風 PJ。
專利摘要本實用新型公開了一種煤粉燃燒器，其包括一個降速點火燃燒室，該降速點火燃燒室的軸向側(cè)壁上設有至少一個插孔，該插孔內(nèi)插設有一個用于點燃通過該降速點火燃燒室內(nèi)的煤粉的點火裝置。由于在其它條件不變前提下，煤粉的加熱能量與加熱時間成正比，氣流速度每降低一倍，火焰對煤粉的加熱能量就提高一倍。本實用新型將其點火燃燒室設置成降速點火燃燒室，即，使煤粉通過該點火燃燒室內(nèi)的速度降低，從而能使煤粉在高溫火焰下停留的時間加長，使火焰對煤粉的加熱能量提高，以加速熱化學轉(zhuǎn)換再造揮發(fā)份促進完全燃燒，進而有利于著火和穩(wěn)燃。
文檔編號F23D1/00GK201259216SQ20082010960
公開日2009年6月17日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權日2008年8月1日
發(fā)明者張照軍, 濱 李, 趙虎軍 申請人:北京光耀電力設備有限公司