專利名稱：一種煤粉濃縮器、煤粉燃燒器及煤粉鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤粉燃燒技術(shù)，特別涉及一種煤粉濃縮器，還涉及一種包括 該煤粉濃縮器的煤粉燃燒器及包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐。
背景技術(shù)：
煤粉燃燒領(lǐng)域中，煤粉的濃淡分離技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用非常廣泛的關(guān)鍵技術(shù)；通過濃 淡分離技術(shù)，可以將煤粉氣流分離為濃相的煤粉氣流和淡相的煤粉氣流。這樣做的作用有 ①提高鍋爐的低負(fù)荷穩(wěn)燃能力；②使鍋爐獲得良好的防結(jié)渣性能；③降低鍋爐的NOx生成 量；④提高燃燒器的點(diǎn)火性能。采用該技術(shù)的較為典型的燃燒器包括百葉窗式水平濃淡煤粉燃燒器和等離子體 分級點(diǎn)火燃燒器等。百葉窗式水平濃淡煤粉燃燒器是通過百葉窗式煤粉濃縮器提高爐內(nèi)向火側(cè)的煤 粉濃度，降低煤粉氣流燃燒所需的著火熱，從而提高鍋爐的穩(wěn)燃性能；而背火側(cè)的淡煤粉氣 流，有利于防止?fàn)t墻結(jié)渣；濃淡煤粉分布有利于降低爐內(nèi)燃燒過程中NOx的生成量。等離子 體分級點(diǎn)火燃燒器則通過彎頭煤粉濃縮器使點(diǎn)火區(qū)域獲得較高的煤粉濃度，降低了煤粉燃 燒所需的著火熱，從而提高燃燒器的點(diǎn)火性能?？傊?，煤粉濃縮器性能的優(yōu)劣將直接影響到煤粉氣流的濃淡分離效果，進(jìn)而影響 煤粉燃燒器的整體性能。上述的百葉窗煤粉濃縮器是在煤粉氣流通道上設(shè)置多個(gè)葉柵，利用氣流的撞擊及 氣固兩相的慣性差異產(chǎn)生濃淡分離；由于葉柵布置在煤粉氣流中且一般與氣流方向成一定 角度，因此會產(chǎn)生兩個(gè)不利影響一是較大地增加了燃燒器的阻力；二是葉柵受煤粉的撞 擊容易磨損。而對于彎頭濃縮器，雖然利用了煤粉氣流通過彎頭時(shí)因氣固兩相的慣性差異 產(chǎn)生的濃淡分離，可在濃縮煤粉的同時(shí)，使燃燒器所增加的阻力較少；但由于沒有采取后續(xù) 的強(qiáng)制隔離措施，這種分離效果在經(jīng)過一段距離后，濃相的煤粉氣流和淡相的煤粉氣流會 產(chǎn)生混合，使煤粉濃度很快恢復(fù)；因此在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)不到理想的濃縮效果，進(jìn)而影響煤粉 燃燒器的整體性能。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于，提供一種煤粉濃縮器，增強(qiáng)濃縮效果，同時(shí) 保持較小的阻力。在提供煤粉濃縮器的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于，提供一種包括該煤 粉濃縮器的煤粉燃燒器。本實(shí)用新型的第三個(gè)目的在于，提供一種包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐。為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本實(shí)用新型提供的煤粉濃縮器包括彎頭，還包括外筒 和位于外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述外筒的前端與所述彎頭后端相接，所述外筒后端向后伸出；所述 內(nèi)筒包括前端的通流截面小于后端的通流截面的錐筒段；所述錐筒段后端向后伸出，前端與所述彎頭后端偏向外弧的部分相通?？蛇x的，所述煤粉濃縮器還包括前端的通流截面大于后端的通流截面的縮孔段； 所述縮孔段的后端與所述內(nèi)筒的前端相接，所述縮孔段的前端與所述彎頭的后端的偏向外 弧的部分相對?？蛇x的，所述內(nèi)筒還包括串連彎管，所述串連彎管包括兩個(gè)相連的、折彎方向相反 的彎管；所述串連彎管的前端與所述彎頭的后端的偏向外弧的部分相對，后端與所述錐筒 段的前端相接?？蛇x的，所述串連彎管內(nèi)布置有導(dǎo)流板；在煤粉氣流的流動方向，所述導(dǎo)流板的走 向與串連彎管的中心線平行。可選的，所述導(dǎo)流板從所述串連彎管的前端延伸到所述串連彎管的后端?？蛇x的，所述導(dǎo)流板兩側(cè)與所述串連彎管內(nèi)壁相連。為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本實(shí)用新型提供的煤粉燃燒器包括主體段和煤粉濃縮 器，所述煤粉濃縮器為上述任一種煤粉濃縮器；所述外筒后端與所述主體段的前端相接，所 述錐筒段后端與主體段內(nèi)的空間相對?？蛇x的，煤粉燃燒器還包括位于所述內(nèi)筒內(nèi)的點(diǎn)火熱源?？蛇x的，所述點(diǎn)火熱源靠近所述內(nèi)筒的后端。為了實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本實(shí)用新型提供的煤粉鍋爐包括爐膛，還包括上述任 一種煤粉燃燒器，所述煤粉燃燒器安裝在爐膛上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的煤粉濃縮器包括彎頭、外筒和位于外筒內(nèi)的 內(nèi)筒；并使所述內(nèi)筒內(nèi)的空間形成所述濃相煤粉氣流流通的通道，內(nèi)筒與外筒之間的空間 形成淡相煤粉氣流流通的通道。該技術(shù)方案可以利用內(nèi)筒將濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流 隔離，減少濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流提前混合情形的發(fā)生，提高煤粉氣流的濃淡分離 效果，增強(qiáng)濃縮效果；同時(shí)，由于在煤粉氣流通路上不存在直接阻止煤粉的流動的葉柵等物 體，可以保持較小的阻力。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，在內(nèi)筒前端與彎頭后端之間設(shè)置縮孔段；縮孔段可以對 濃相煤粉氣流產(chǎn)生均流作用，使?jié)庀嗝悍蹥饬髦械拿悍鄯植几泳鶆?，為氮氧化物的還原 提供了有利條件。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，內(nèi)筒包括串連彎管，利用串連彎管可以進(jìn)一步地提高提 高煤粉氣流的濃淡分離效果，增加濃相煤粉氣流的濃度，更容易將煤粉氣流點(diǎn)燃。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，在串連彎頭管中增加導(dǎo)流板，可以起到對煤粉氣流的導(dǎo) 流作用，特別是能夠增加中心部分煤粉氣流的濃度。在提供上述煤粉濃縮器的基礎(chǔ)上，還提供了一種包括該煤粉濃縮器，由于煤粉濃 縮器具有上述技術(shù)效果，包括該煤粉濃縮器的煤粉燃燒器也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。同樣， 本實(shí)用新型提供的包括上述煤粉燃燒器的煤粉鍋爐也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性， 不應(yīng)對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。本文件中，方位詞“前”和“后”是以煤 粉氣流的流動方向?yàn)閰⒄眨悍蹥饬飨鹊竭_(dá)的位置為前，后到達(dá)的位置為后。為了描述的方便，以下在煤粉燃燒器進(jìn)行描述的同時(shí)，對煤粉濃縮器進(jìn)行描述，不 再對煤粉濃縮器進(jìn)行單獨(dú)描述。實(shí)施例一請參考圖1，該圖是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。該 煤粉燃燒器包括雙層筒體200、煤粉濃縮段100和點(diǎn)火裝置300等部分。煤粉濃縮段100 可以將一次風(fēng)的煤粉氣流進(jìn)行濃淡分離，形成濃相煤粉氣流和淡相煤粉氣流，雙層筒體200 可以為濃相煤粉氣流的燃燒提供空間，點(diǎn)火裝置300用于將濃相煤粉氣流點(diǎn)燃。雙層筒體200包括主體段220和位于主體段220內(nèi)的隔板210 ；隔板210沿煤粉 流動方向延伸，將主體段220內(nèi)分成濃相煤粉通道211和淡相煤粉通道221。本例中，主體 段220和隔板210是截面為圓形的筒狀結(jié)構(gòu)，且二者中心線大致重合，形成雙層筒體結(jié)構(gòu)。煤粉濃縮段100包括彎頭110、外筒120和位于外筒120內(nèi)的錐筒段130。外筒 120的前端和后端分別與彎頭110后端和主體段210的前端相接。本例中，錐筒段130前 端的通流截面小于其后端的通流截面。錐筒段130后端與截面為筒狀結(jié)構(gòu)的隔板220前端 相接，前端與彎頭110后端的偏向外弧的部分相對并相通；錐筒段130形成煤粉濃縮器的內(nèi) 筒。彎頭110、外筒120和錐筒段130形成該煤粉燃燒器的煤粉濃縮器。點(diǎn)火裝置300包括點(diǎn)火裝置本體320和點(diǎn)火熱源310。本例中，點(diǎn)火裝置300為等 離子體發(fā)生器，在等離子體發(fā)生器后端形成點(diǎn)火熱源310 ；點(diǎn)火熱源位于錐筒段130中的合 適位置，優(yōu)選位于錐筒段130中心線上。點(diǎn)火裝置300可以是其他的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，只要能夠產(chǎn) 生相應(yīng)的熱量，將濃相煤粉引燃就可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的；點(diǎn)火裝置300的位置可以 根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，比如說在內(nèi)筒中靠近后端的位置或其他位置。該實(shí)施例的工作原理是一次風(fēng)中的煤粉氣流在通過彎頭110時(shí)，彎頭110利用煤 粉氣流中煤粉顆粒的慣性，實(shí)現(xiàn)煤粉氣流的濃淡分離，在靠近彎頭110后端形成濃相煤粉 氣流和淡相煤粉氣流，濃相煤粉氣流形成于彎頭110后端的偏向外弧的部分，淡相煤粉氣 流形成于后端的偏向內(nèi)弧的部分；由于錐筒段130前端與彎頭110后端的偏向外弧的部分 相通，濃相煤粉氣流進(jìn)入錐筒段130中，淡相煤粉氣流進(jìn)入外筒120與錐筒段130之間的空 間，使?jié)庀嗝悍蹥饬骱偷嗝悍蹥饬鞅３址蛛x，從而在煤粉濃縮段100內(nèi)形成濃相煤粉通 流部131和淡相煤粉通流部121。在濃相煤粉氣流通過錐筒段130時(shí)，點(diǎn)火熱源310將濃相 煤粉氣流點(diǎn)燃，使?jié)庀嗝悍蹥饬鏖_始燃燒，進(jìn)入由隔板210形成的濃相煤粉通道211中，并 繼續(xù)燃燒；經(jīng)過濃相煤粉通道燃燒后，再流出煤粉燃燒器進(jìn)入鍋爐的爐膛中；同時(shí)，淡相煤 粉氣流通過淡相煤粉通道221也流出煤粉燃燒器進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)燃燒。該實(shí)施例中，由于濃淡分離是通過彎頭自然過渡獲得，而絕大多數(shù)鍋爐的煤粉濃 縮器入口均包含有彎頭，因此能夠達(dá)到在未增加阻力構(gòu)件的情況下，實(shí)現(xiàn)濃淡分離的目的。 相對于其它種類的煤粉濃縮器而言，由于不存在直接阻止煤粉的流動人葉柵等物體，自然 會降低煤粉濃縮器及煤粉燃燒器的阻力。該實(shí)施例中，利用內(nèi)筒可以將濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流隔離，減少濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流提前混合情形的發(fā)生，提高煤粉氣流的濃淡分離效果；進(jìn)一步地，提高 煤粉燃燒器的點(diǎn)火性能，提高煤粉氣流燃燒的穩(wěn)定性。實(shí)施例二請參考圖2，該圖是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。與實(shí) 施例一相比，實(shí)施例二中，煤粉濃縮段中的煤粉濃縮器還包括前端通流截面大于后端的通 流截面的縮孔段140，且縮孔段140后端與作為內(nèi)筒的錐筒段130的前端相接，前端與彎頭 110后端偏向外弧的部分相對。由于縮孔段140前端通流截面大于后端的通流截面，縮孔段 140可以對濃相煤粉氣流產(chǎn)生均流作用，使?jié)庀嗝悍蹥饬髦械拿悍鄯植几泳鶆?，為氮氧?物的還原提供有利條件。另外，本實(shí)施例中，煤粉濃縮器的內(nèi)筒還包括串連彎管150，所述串連彎管150包 括兩個(gè)相連的、折彎方向相反的彎管，兩個(gè)彎管中心線在一個(gè)平面上，從而形成一個(gè)“S”形 管狀結(jié)構(gòu)；該串連彎管150的前端與彎體110后端的偏向外弧的部分相對，后端與錐筒段 130前端相接；這樣，錐筒段130前端就可以通過“S”形的串連彎管150與彎頭110后端的 偏向外弧的部分相通，以使經(jīng)過濃淡分離的煤粉氣流中的濃相煤粉氣流通過串連彎管150 進(jìn)入錐管段130中?！癝”形的串連彎管150內(nèi)布置有導(dǎo)流板151 ；在煤粉氣流的流動方向， 導(dǎo)流板151的走向與串連彎管的中心線平行，并在串連彎管150徑向延展，并從串連彎管 150前端延伸到串連彎管150后端；優(yōu)選導(dǎo)流板151兩側(cè)與串連彎頭管150內(nèi)壁相連，將串 連彎頭管150內(nèi)部空間分割成兩部分。導(dǎo)流板151起到對煤粉導(dǎo)流的作用。串連彎頭管 150可以利用煤粉顆粒慣性不同，使?jié)庀嗝悍蹥饬鬟M(jìn)一步進(jìn)行濃淡分離，并使?jié)舛容^高的煤 粉氣流部分與點(diǎn)火熱源310相接觸，保證點(diǎn)火的可靠性，優(yōu)選點(diǎn)火熱源310置于靠近“S”形 的串連彎管150后端的適當(dāng)位置。可以理解，上述煤粉濃縮器不限于與上述雙層筒體結(jié)構(gòu)的主體段相結(jié)合，也可以 與現(xiàn)有技術(shù)中其他煤粉燃燒器的主體段或具體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，也能夠產(chǎn)生相對應(yīng)的技術(shù)效 果，利用內(nèi)筒將濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流隔離，減少濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流提 前混合情形的發(fā)生，提高煤粉氣流的濃淡分離效果。在提供包括上述煤粉濃縮器煤粉燃燒器的基礎(chǔ)上，還提供了一種煤粉鍋爐，該煤 粉鍋爐包括爐膛和包括上述煤粉濃縮器煤粉燃燒器，上述煤粉燃燒器安裝在爐膛上，由于 煤粉濃縮器具有上述技術(shù)效果，包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和 潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種煤粉濃縮器，包括彎頭，其特征在于，還包括外筒和位于外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述外 筒的前端與所述彎頭后端相接，所述外筒后端向后伸出；所述內(nèi)筒包括前端的通流截面小 于后端的通流截面的錐筒段；所述錐筒段后端向后伸出，前端與所述彎頭后端偏向外弧的 部分相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉濃縮器，其特征在于，還包括前端的通流截面大于后端 的通流截面的縮孔段；所述縮孔段的后端與所述內(nèi)筒的前端相接，所述縮孔段的前端與所 述彎頭的后端的偏向外弧的部分相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤粉濃縮器，其特征在于，所述內(nèi)筒還包括串連彎管，所 述串連彎管包括兩個(gè)相連的、折彎方向相反的彎管；所述串連彎管的前端與所述彎頭的后 端的偏向外弧的部分相對，后端與所述錐筒段的前端相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤粉濃縮器，其特征在于，所述串連彎管內(nèi)布置有導(dǎo)流板；在 煤粉氣流的流動方向，所述導(dǎo)流板的走向與串連彎管的中心線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤粉濃縮器，其特征在于，所述導(dǎo)流板從所述串連彎管的前 端延伸到所述串連彎管的后端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤粉濃縮器，其特征在于，所述導(dǎo)流板兩側(cè)與所述串連彎管 內(nèi)壁相連。
7.一種煤粉燃燒器，包括主體段和煤粉濃縮器，其特征在于，所述煤粉濃縮器為權(quán)利要 求1-6任一項(xiàng)所述的煤粉濃縮器；所述外筒后端與所述主體段的前端相接，所述錐筒段后 端與主體段內(nèi)的空間相對。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤粉燃燒器，其特征在于，還包括位于所述內(nèi)筒內(nèi)的點(diǎn)火熱源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤粉燃燒器，其特征在于，所述點(diǎn)火熱源靠近所述內(nèi)筒的后端。
10.一種煤粉鍋爐，包括爐膛，其特征在于，還包括權(quán)利要求7、8或9所述的煤粉燃燒 器，所述煤粉燃燒器安裝在爐膛上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種煤粉濃縮器、包括該煤粉濃縮器的煤粉燃燒器及包括該煤粉燃燒器的煤粉鍋爐。公開的煤粉濃縮器包括彎頭、外筒和位于外筒內(nèi)的內(nèi)筒，所述外筒的前端與所述彎頭后端相接，所述外筒后端向后伸出；所述內(nèi)筒包括前端的通流截面小于后端的通流截面的錐筒段；所述錐筒段后端向后伸出，前端與所述彎頭后端偏向外弧的部分相通。本實(shí)用新型提供的煤粉濃縮器可以利用內(nèi)筒將濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流隔離，減少濃相煤粉氣流與淡相煤粉氣流提前混合情形的發(fā)生，提高煤粉濃縮器的濃淡分離效果；與此相對應(yīng)，公開的煤粉燃燒器及煤粉鍋爐也具有相對應(yīng)的技術(shù)效果。
文檔編號F23C5/08GK201852088SQ201020588598
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者伊磊, 劉武成, 唐宏, 孫樹翁, 張昀, 張經(jīng)武, 李平, 王雨蓬, 祁寧, 秦學(xué)堂, 龔澤儒 申請人:煙臺龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司