專利名稱：一種多通道旋流煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋流煤粉燃燒器。
背景技術(shù)：
煤炭是我國的主要能源，在電力工業(yè)及其他行業(yè)動力裝置中煤粉燃燒方式占據(jù)了較大的比例，盡管煤粉鍋爐燃燒系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工況(包括設(shè)計(jì)負(fù)荷，設(shè)計(jì)煤種等條件)下工作時(shí)才可以達(dá)到最佳性能，但燃燒系統(tǒng)經(jīng)常在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行。對于旋流燃燒器，在燃燒器的二次風(fēng)噴口面積不變的情況下，當(dāng)二次風(fēng)風(fēng)量偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，會造成二次風(fēng)通道出口風(fēng)速及旋流強(qiáng)度偏離設(shè)計(jì)值，進(jìn)而影響燃燒器整體的燃燒性能。當(dāng)負(fù)荷下降、鍋爐燃盡風(fēng) (OFA)風(fēng)量增大時(shí)會導(dǎo)致二次風(fēng)風(fēng)量減小。燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量大幅降低時(shí)，風(fēng)速和旋流強(qiáng)度降低，回流區(qū)變小，射流衰減過快，從而會出現(xiàn)煤粉火焰穩(wěn)定性差，燃燒不充分等問題。而當(dāng)鍋爐燃盡風(fēng)的風(fēng)量減少時(shí)，燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量會增大，二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度相應(yīng)增大，導(dǎo)致射流擴(kuò)展角變大，相鄰燃燒器相互影響，甚至?xí)霈F(xiàn)全擴(kuò)散氣流等問題，使燃燒惡化。對于采用多層燃燒器布置的電站鍋爐，當(dāng)二次風(fēng)風(fēng)量降低到某些特殊值時(shí)，可采用關(guān)閉某層或某幾層燃燒器的方法保證處于工作狀態(tài)的燃燒器出口二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度與設(shè)計(jì)值相差不大(如燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量降低至設(shè)計(jì)值的50%，對于雙層布置燃燒器的鍋爐，可關(guān)閉其中一層燃燒器)；但當(dāng)二次風(fēng)風(fēng)量的降低量不是這些特殊值時(shí)，采用上述方法也無法使處于工作狀態(tài)燃燒器出口二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度不過多偏離設(shè)計(jì)值(二次風(fēng)量過高或者過低)，而且關(guān)閉某層燃燒器的調(diào)節(jié)方法會使鍋爐內(nèi)火焰中心位置發(fā)生變化，造成爐膛出口煙溫的變動，會導(dǎo)致鍋爐氣溫特性發(fā)生變化；對于燃燒器只數(shù)較少的鍋爐則沒有有效的調(diào)節(jié)手段，只能降低燃燒器出口風(fēng)速或者關(guān)停某只燃燒器，致使燃燒惡化，在二次風(fēng)風(fēng)量增大的情況下，目前缺乏有效的調(diào)節(jié)手段來保證燃燒器出口二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度不過多偏離設(shè)計(jì)值。綜上所述，現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩(wěn)定性差、燃燒不充分以及存在全擴(kuò)散氣流的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩(wěn)定性差、燃燒不充分以及存在全擴(kuò)散氣流的問題，進(jìn)而提供一種多通道旋流煤粉燃燒器。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的多通道旋流煤粉燃燒器包括一次風(fēng)管道、二次風(fēng)第一管道、二次風(fēng)第二管道、二次風(fēng)第三管道、二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道和多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)，所述一次風(fēng)管道內(nèi)設(shè)置有多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)，所述多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)沿一次風(fēng)管道的長度方向由大到小依次設(shè)置，每個(gè)錐形分離環(huán)的小端均朝向一次風(fēng)管道的出口端，所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器、第二旋流器、二次風(fēng)第三管道風(fēng)門和二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門，所述一次風(fēng)管道的一端設(shè)置在二次風(fēng)第一管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第一管道設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道設(shè)置在二次風(fēng)第三管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道內(nèi)，所述第一旋流器設(shè)置在二次風(fēng)第一管道內(nèi)，所述第二旋流器設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道風(fēng)門設(shè)置在二次風(fēng)第三管道內(nèi)，所述二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道內(nèi)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的多通道旋流煤粉燃燒器設(shè)置有二次風(fēng)第三管道和二次風(fēng)第三管道風(fēng)門， 針對在鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常存在的與設(shè)計(jì)工況相比燃燒器中二次風(fēng)量減小的情況，通過減少二次風(fēng)第三管道的風(fēng)量來維持二次風(fēng)第一管道和二次風(fēng)第二管道的出口風(fēng)速為設(shè)計(jì)值，同時(shí)使得二次風(fēng)第一管道和二次風(fēng)第二管道出口氣流的旋流強(qiáng)度維持為設(shè)計(jì)值，本發(fā)明與現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器相比，有效避免實(shí)際運(yùn)行中電站鍋爐及工業(yè)鍋爐由負(fù)荷下降及鍋爐燃盡風(fēng)風(fēng)量上調(diào)所帶來的燃燒器中二次風(fēng)量減小，出口二次風(fēng)速、旋流強(qiáng)度的下降對燃燒造成的不利影響；本發(fā)明的多通道旋流煤粉燃燒器設(shè)置有二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道，針對在鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常存在的與設(shè)計(jì)工況相比二次風(fēng)量增大的情況，通過增大二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道的風(fēng)量來維持二次風(fēng)第一管道、二次風(fēng)第二管道和二次風(fēng)第三管道出口風(fēng)速為設(shè)計(jì)值，同時(shí)使得二次風(fēng)第一管道和二次風(fēng)第二管道出口氣流的旋流強(qiáng)度維持為設(shè)計(jì)值，即保證了燃燒器出口主要燃燒區(qū)域的流場不發(fā)生大幅變化，調(diào)節(jié)二次風(fēng)道遠(yuǎn)離主燃燒區(qū)，其變化對主要燃燒區(qū)域的影響很??；本發(fā)明有效避免了實(shí)際運(yùn)行中電站鍋爐及工業(yè)鍋爐由鍋爐燃盡風(fēng)風(fēng)量下調(diào)所帶來的燃燒器中二次風(fēng)量增大，出口二次風(fēng)風(fēng)速、旋流強(qiáng)度的增大對燃燒的不利影響；本發(fā)明的多通道設(shè)計(jì)和獨(dú)立的風(fēng)道風(fēng)門的設(shè)計(jì)使得運(yùn)行調(diào)控靈活方便，大大改善了鍋爐的動態(tài)負(fù)荷特性，解決了現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩(wěn)定性差、燃燒不充分以及存在全擴(kuò)散氣流的問題；本發(fā)明與現(xiàn)有的雙通道旋流燃燒器相比，本發(fā)明二次風(fēng)通道數(shù)大于現(xiàn)有的雙通道旋流燃燒器，進(jìn)一步強(qiáng)化了空氣分級供給燃燒，有利于抑制燃料型 NOx的形成。


圖1是本發(fā)明的多通道旋流煤粉燃燒器的主視剖視圖，圖2是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
二的主視剖視圖，圖3是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
三的主視剖視圖，圖4是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
四的主視剖視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一如圖1 4所示，本實(shí)施方式的多通道旋流煤粉燃燒器包括一次風(fēng)管道1、二次風(fēng)第一管道3、二次風(fēng)第二管道4、二次風(fēng)第三管道5、二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道6和多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)2，所述一次風(fēng)管道1內(nèi)設(shè)置有多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)2， 所述多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)2沿一次風(fēng)管道1的長度方向由大到小依次設(shè)置，每個(gè)錐形分離環(huán)2的小端均朝向一次風(fēng)管道1的出口端，所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器 3-1、第二旋流器4-1、二次風(fēng)第三管道風(fēng)門5-1和二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門6-1，所述一次風(fēng)管道1的一端設(shè)置在二次風(fēng)第一管道3內(nèi)，所述二次風(fēng)第一管道3設(shè)置在二次風(fēng)第二管道4 內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道4設(shè)置在二次風(fēng)第三管道5內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道5設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道6內(nèi)，所述第一旋流器3-1設(shè)置在二次風(fēng)第一管道3內(nèi)，所述第二旋流器4-1設(shè)置在二次風(fēng)第二管道4內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道風(fēng)門5-1設(shè)置在二次風(fēng)第三管道5內(nèi)，所述二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門6-1設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道6內(nèi)。
具體實(shí)施方式
二 如圖2所示，本實(shí)施方式所述旋流煤粉燃燒器還包括二次風(fēng)第一管道風(fēng)門3-2和二次風(fēng)第二管道風(fēng)門4-2，所述二次風(fēng)第一管道風(fēng)門3-2設(shè)置在二次風(fēng)第一管道3內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道風(fēng)門4-2設(shè)置在二次風(fēng)第二管道4內(nèi)。如此設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)二次風(fēng)第一管道3和二次風(fēng)第二管道4中風(fēng)量的獨(dú)立調(diào)節(jié)，使得燃燒器在二次風(fēng)量大幅變化時(shí)運(yùn)行調(diào)節(jié)更加靈活方便。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三如圖3所示，本實(shí)施方式所述旋流煤粉燃燒器還包括第三旋流器5-2和第四旋流器6-2，所述第三旋流器5-2設(shè)置在二次風(fēng)第三管道5內(nèi)，所述第四旋流器6-2設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道6內(nèi)。如此設(shè)計(jì)，可以使二次風(fēng)第三管道5和二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道6內(nèi)的風(fēng)形成旋流形式。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四如圖4所示，本實(shí)施方式所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器調(diào)節(jié)手柄3-3、第二旋流器調(diào)節(jié)手柄4-3、第三旋流器調(diào)節(jié)手柄5-3和第四旋流器調(diào)節(jié)手柄6-3，所述第一旋流器調(diào)節(jié)手柄3-3設(shè)置在第一旋流器3-1上，所述第二旋流器調(diào)節(jié)手柄 4-3設(shè)置在第二旋流器4-1上，所述第三旋流器調(diào)節(jié)手柄5-3設(shè)置在第三旋流器5-2上，第四旋流器調(diào)節(jié)手柄6-3設(shè)置在第四旋流器6-2上。如此設(shè)計(jì)，旋流器調(diào)節(jié)手柄可調(diào)整旋流器葉片的角度或在通道中的位置，可以根據(jù)煤種特性調(diào)整旋流煤粉燃燒器出口的旋流強(qiáng)度， 改變中心回流區(qū)大小，形成合適的中心回流區(qū)。其他組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
三相同。除上述實(shí)施方式外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或者等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。工作原理從一次風(fēng)輸粉管道送來的含煤粉的空氣經(jīng)過一次風(fēng)管道1內(nèi)的多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)2后，煤粉被集中在一次風(fēng)通道1的中心噴入爐膛；在設(shè)計(jì)工況下，二次風(fēng)第一管道3、二次風(fēng)第二管道4、二次風(fēng)第三管道5全開，關(guān)閉調(diào)節(jié)二次風(fēng)通道6，二次風(fēng)第一管道 3、二次風(fēng)第二管道4和二次風(fēng)第三管道5中的二次風(fēng)分別以設(shè)計(jì)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度噴入爐膛與一次風(fēng)混合；當(dāng)燃燒器中的二次風(fēng)量下降時(shí)，通過調(diào)節(jié)二次風(fēng)第三管道風(fēng)門5-1減少二次風(fēng)第三管道5中的風(fēng)量，從而保證二次風(fēng)第一管道3和二次風(fēng)第二管道4出口風(fēng)速和旋流強(qiáng)度為設(shè)計(jì)值；當(dāng)燃燒器中的二次風(fēng)量上升時(shí)，打開二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門6-1，調(diào)節(jié)二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道6中的風(fēng)量，從而保證二次風(fēng)第一管道3、二次風(fēng)第二管道4、二次風(fēng)第三管道5 出口風(fēng)速和旋流強(qiáng)度不變。
權(quán)利要求
1.一種多通道旋流煤粉燃燒器，所述旋流煤粉燃燒器包括一次風(fēng)管道(1)、二次風(fēng)第一管道(3)、二次風(fēng)第二管道G)、二次風(fēng)第三管道(5)、二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道(6)和多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)O)，所述一次風(fēng)管道(1)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)O)，所述多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)( 沿一次風(fēng)管道(1)的長度方向由大到小依次設(shè)置，每個(gè)錐形分離環(huán)( 的小端均朝向一次風(fēng)管道(1)的出口端，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器(3-1)、第二旋流器G-1)、二次風(fēng)第三管道風(fēng)門(5-1)和二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門(6-1)，所述一次風(fēng)管道(1)的一端設(shè)置在二次風(fēng)第一管道(3)內(nèi)，所述二次風(fēng)第一管道(3)設(shè)置在二次風(fēng)第二管道(4)內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道(4)設(shè)置在二次風(fēng)第三管道(5) 內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道( 設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道(6)內(nèi)，所述第一旋流器(3-1)設(shè)置在二次風(fēng)第一管道(3)內(nèi)，所述第二旋流器(4-1)設(shè)置在二次風(fēng)第二管道(4)內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道風(fēng)門(5-1)設(shè)置在二次風(fēng)第三管道(5)內(nèi)，所述二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門(6-1)設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道(6)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括二次風(fēng)第一管道風(fēng)門(3- 和二次風(fēng)第二管道風(fēng)門G-2)，所述二次風(fēng)第一管道風(fēng)門(3- 設(shè)置在二次風(fēng)第一管道(3)內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道風(fēng)門(4- 設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括第三旋流器(5- 和第四旋流器(6-2)，所述第三旋流器(5- 設(shè)置在二次風(fēng)第三管道(5)內(nèi)，所述第四旋流器(6- 設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道(6)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多通道旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器調(diào)節(jié)手柄(3-3)、第二旋流器調(diào)節(jié)手柄G-3)、第三旋流器調(diào)節(jié)手柄 (5-3)和第四旋流器調(diào)節(jié)手柄(6-3)，所述第一旋流器調(diào)節(jié)手柄(3- 設(shè)置在第一旋流器 (3-1)上，所述第二旋流器調(diào)節(jié)手柄(4- 設(shè)置在第二旋流器(4-1)上，所述第三旋流器調(diào)節(jié)手柄(5- 設(shè)置在第三旋流器(5- 上，第四旋流器調(diào)節(jié)手柄(6- 設(shè)置在第四旋流器 (6-2)上。
全文摘要
一種多通道旋流煤粉燃燒器，它涉及一種旋流煤粉燃燒器。本發(fā)明為解決現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩(wěn)定性差、燃燒不充分以及存在全擴(kuò)散氣流的問題。所述一次風(fēng)管道的一端設(shè)置在二次風(fēng)第一管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第一管道設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道設(shè)置在二次風(fēng)第三管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道內(nèi)，所述第一旋流器設(shè)置在二次風(fēng)第一管道內(nèi)，所述第二旋流器設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道風(fēng)門設(shè)置在二次風(fēng)第三管道內(nèi)，所述二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道內(nèi)。本發(fā)明的旋流煤粉燃燒器用于鍋爐燃燒。
文檔編號F23D1/02GK102269404SQ20111018114
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者曾令燕, 朱群益, 李爭起, 王振旺, 遆曙光, 陳智超 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)