專利名稱：一種粉體濃縮器及包含該粉體濃縮器的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粉體濃 縮結(jié)構(gòu)及燃燒機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種粉體濃縮器及包含該粉體濃縮器的燃燒器。
背景技術(shù)：
煤粉燃燒器常使用粉體濃縮器，將送粉管道的顆粒進(jìn)行富集，此過程會(huì)產(chǎn)生如下有益的技術(shù)效果提高鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃能力；降低NOx排放；減少爐膛結(jié)渣和高溫腐蝕。還可以應(yīng)用于等離子體點(diǎn)火或微油點(diǎn)火技術(shù)中實(shí)現(xiàn)分級(jí)點(diǎn)火，減少鍋爐啟動(dòng)的燃油消耗。中心給粉濃淡技術(shù)在應(yīng)用于旋流燃燒器時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)煤粉的高效、低NOx燃燒(如中國專利ZL03111101. 7，一種中心給粉旋流煤粉燃燒器；中國專利ZL200810137200. 6，一種大速比中心給粉旋流煤粉燃燒器)；在應(yīng)用于微油點(diǎn)火燃燒器(如中國專利ZL200810064783. 4小油量氣化燃燒側(cè)向多級(jí)開放式點(diǎn)燃中心給粉旋流燃燒器)和等離子體點(diǎn)火燃燒器(如中國專利ZL200710137008. 2—種等離子體點(diǎn)火燃燒器)時(shí)，能夠降低油槍出力或降低等離子體發(fā)生器功率。中國專利ZL03111101. 7，ZL200810137200. 6，ZL200810064783. 4 中的中心給粉旋
流煤粉燃燒器，采用的是錐形分離環(huán)作為粉體濃縮器，此濃縮器產(chǎn)生軸向?qū)ΨQ的煤粉濃縮效果，且所有煤粉都可以得到有效濃縮，但阻力較大；ZL200710137008. 2中采用帶導(dǎo)流板的彎頭作為粉體濃縮器，阻力較小，但彎頭外側(cè)大量煤粉沒有進(jìn)入等離子體發(fā)生器點(diǎn)火區(qū)域，濃縮效率不是很理想。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有較高濃縮效率和較低阻力的粉體濃縮器及包含該粉體濃縮器的燃燒器。本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種粉體濃縮器，包括弧形的彎頭以及與所述彎頭端部相連接的延伸筒，所述延伸筒整體上向所述彎頭的外側(cè)延伸位移，彎頭出口面軸線與延伸筒出口面軸線之間的垂直距離L與彎頭出口面截面的縱向長度D之間滿足L =(1/2±1/3)D。優(yōu)選地，當(dāng)彎頭的截面為圓形時(shí)，D為彎頭出口面截面直徑；當(dāng)彎頭的截面為矩形時(shí)，D為彎頭出口面截面連接彎頭內(nèi)外側(cè)邊的長度。更優(yōu)選地，所述延伸筒的長度小于3. 3De, De為彎頭出口截面的當(dāng)量直徑(De =4A/M，A為截面面積，M為截面四周長度)。進(jìn)一步，所述延伸筒出口面與所述彎頭出口面平行。優(yōu)選地，所述彎頭的彎曲角α滿足60° < α <90°。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器，其包括上述的粉體濃縮器，以及燃燒器外筒、燃燒器內(nèi)筒和點(diǎn)火器，所述燃燒器外筒的入口與所述粉體濃縮器的延伸筒出口面配合連接，燃燒器內(nèi)筒位于燃燒器外筒的內(nèi)部，點(diǎn)火器的前端伸入燃燒器內(nèi)筒入口端。優(yōu)選地，所述燃燒器內(nèi)筒的數(shù)量η滿足1彡η彡5。更優(yōu)選地，所述點(diǎn)火器為等離子體發(fā)生器或微油量油槍。進(jìn)一步，所述燃燒器內(nèi)筒和燃燒器外筒同軸布置。本實(shí)用新型的又一目的還在提供一種中心給粉旋流燃燒器，其包括上述的粉體濃縮器，以及一次風(fēng)分級(jí)筒、一次風(fēng)筒、內(nèi)二次風(fēng)旋流器、內(nèi)二次風(fēng)筒、外二次風(fēng)旋流器、燃燒器外二次風(fēng)筒，所述粉體濃縮器的延伸筒出口面與一次風(fēng)筒入口相連接，其中，所述的一次風(fēng)分級(jí)筒、一次風(fēng)筒、內(nèi)二次風(fēng)旋流器、內(nèi)二次風(fēng)筒、外二次風(fēng)旋流器、燃燒器外二次風(fēng)筒從內(nèi)到外同軸布置?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型的粉體濃縮器，適用于中心給粉濃淡燃燒器，此濃縮器具有合理的結(jié)構(gòu)，能夠在燃燒器內(nèi)部和燃燒器噴口外的爐膛內(nèi)形成良好的中心濃四周淡煤粉濃度場(chǎng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有較高的濃縮效率和較低的阻力。本實(shí)用新型的內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器，燃燒器阻力較小，濃縮效率高，形成中心濃四周淡的煤粉濃度場(chǎng)，具有良好的點(diǎn)火效果，且NOx排放量降低。本實(shí)用新型的中心給粉旋流燃燒器，燃燒器阻力較小，濃縮效率高，且使煤粉具有高效低NOx排放的燃燒效果。

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本實(shí)用新型粉體濃縮器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中心給粉旋流燃燒器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例I :參見圖1，其中示出本實(shí)用新型一種粉體濃縮器的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型包括兩段式結(jié)構(gòu)，即包括沿氣流方向順序相連的弧形彎頭I以及與所述彎頭I端部相連接的延伸筒2，所述延伸筒2整體上向所述彎頭I的外側(cè)延伸位移，本實(shí)用新型所述的“外側(cè)”指弧形彎頭向外彎曲突出的一側(cè)，本實(shí)用新型所述的“內(nèi)側(cè)”指弧形彎頭向內(nèi)彎曲凹進(jìn)的一側(cè)；在圖I中，彎頭I的左上部方向?yàn)椤巴鈧?cè)”，彎頭I的右下部方向?yàn)椤皟?nèi)側(cè)”。彎頭出口面11的軸線與延伸筒出口面21軸線之間的垂直距離L與彎頭出口面11截面的縱向長度D之間滿足L= (1/2±1/3)D。優(yōu)選地,延伸筒2為彎管結(jié)構(gòu),如圖I所示。延伸筒2可以為直筒或彎筒，也可以為其他的異型筒體結(jié)構(gòu)，所述彎頭I的截面可以為圓形或矩形，當(dāng)彎頭I的截面為圓形時(shí)，D為彎頭出口面11截面直徑；當(dāng)彎頭I的截面為矩形時(shí)，D為彎頭出口面11截面連接彎頭內(nèi)外側(cè)邊的長度。[0028]進(jìn)一步，所述延伸筒2的長度小于3. 3De。De為彎頭出口截面的當(dāng)量直徑(De =4A/M，A為截面面積，M為截面四周長度)。優(yōu)選地，本實(shí)施例所述的延伸筒出口面21與所述彎頭出口面11平行。所述彎頭I的彎曲角α滿足60° < α <90°。具體地，本實(shí)施例的工作原理和工作過程為煤粉氣流經(jīng)彎頭I下部的入口進(jìn)入彎頭I后，在慣性離心力的作用下，煤粉會(huì)流向彎頭I的外側(cè)。根據(jù)研究(徐通模，惠世恩，《燃燒學(xué)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2011 :258)，當(dāng)彎頭I彎曲角大于60°時(shí)，約有90%的煤粉集中于彎頭外側(cè)，并保持一定的距離。這樣，煤粉氣流在彎頭的出口(即彎頭出口面11處)形成彎頭外側(cè)濃且內(nèi)側(cè)淡的煤粉濃度場(chǎng)，進(jìn)而流入延伸筒2。根據(jù)研究，這種濃縮效果在管道長度大于3. 3倍管道當(dāng)量直徑以后才會(huì)消失，由于本實(shí)用新型延伸筒長度小于3. 3De (De為彎頭出口截面的當(dāng)量直徑)，且由于本實(shí)用新型 彎頭出口面11的軸線與延伸筒出口面21軸線之間的垂直距離L與彎頭出口面11截面的縱向長度D之間滿足L = (1/2± 1/3)D，使得延伸筒2的出口截面軸線位于彎頭出口截面外側(cè)頂點(diǎn)附近，因此，煤粉氣流流出延伸筒2后，會(huì)在延伸筒2出口形成中心濃四周淡的煤粉氣流濃度場(chǎng)。實(shí)施例2:參見圖2，其中示出本實(shí)用新型一種內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器的優(yōu)選實(shí)施例，該內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器包括上述的粉體濃縮器，以及燃燒器外筒4、燃燒器內(nèi)筒3和點(diǎn)火器5，所述燃燒器外筒4的入口與所述粉體濃縮器的延伸筒出口面21配合連接，燃燒器內(nèi)筒3位于燃燒器外筒4的內(nèi)部，點(diǎn)火器5的前端伸入燃燒器內(nèi)筒3入口端，如圖2所示。優(yōu)選地，所述燃燒器內(nèi)筒3的數(shù)量η滿足1彡η彡5。而所述點(diǎn)火器5可以為等離子體發(fā)生器或微油量油槍，且點(diǎn)火器5可以軸向插入也可以斜向插入燃燒器內(nèi)筒3。進(jìn)一步，所述燃燒器內(nèi)筒3和燃燒器外筒4同軸布置。具體地，本實(shí)施例的工作原理和工作過程為如上述實(shí)施例I所述，煤粉氣流流經(jīng)粉體濃縮器后，會(huì)在燃燒器內(nèi)形成中心濃、四周淡的煤粉氣流濃度場(chǎng)，由此使得燃燒器內(nèi)筒3為高濃度的煤粉氣流，燃燒器內(nèi)筒3以外的區(qū)域?yàn)榈蜐舛让悍蹥饬鳎邳c(diǎn)火器5的作用下，燃燒器內(nèi)筒3中將形成高溫、高煤粉濃度的有利于煤粉著火的條件。而煤粉氣流著火后火焰擴(kuò)展，流出燃燒器內(nèi)筒3后還會(huì)引燃燃燒器外筒4內(nèi)其他未點(diǎn)燃的煤粉，最終形成煤粉火炬。由于本實(shí)施例在燃燒器內(nèi)形成了中心濃四周淡的煤粉氣流濃度場(chǎng)，不僅能夠減少點(diǎn)火器功率，而且還形成了內(nèi)高外低近似軸對(duì)稱的溫度場(chǎng)，有利于保護(hù)煤粉燃燒器不被燒損。由于燃燒器中心區(qū)域?yàn)楦蝗剂蠀^(qū)，有利于控制NOx生成，因此，本實(shí)用新型的內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器是一種低NOx燃燒器。實(shí)施例3 參見圖3，其中示出本實(shí)用新型一種中心給粉旋流燃燒器的優(yōu)選實(shí)施例，該中心給粉旋流燃燒器包括上述的粉體濃縮器，以及一次風(fēng)分級(jí)筒31、一次風(fēng)筒41、內(nèi)二次風(fēng)旋流器51、內(nèi)二次風(fēng)筒6、外二次風(fēng)旋流器7、燃燒器外二次風(fēng)筒8，所述粉體濃縮器的延伸筒出口面21與一次風(fēng)筒41入口相連接，其中，所述的一次風(fēng)分級(jí)筒31、一次風(fēng)筒41、內(nèi)二次風(fēng)旋流器51、內(nèi)二次風(fēng)筒6、外二次風(fēng)旋流器7、燃燒器外二次風(fēng)筒8從內(nèi)到外同軸布置。優(yōu)選地，本實(shí)用新型的一次風(fēng)分級(jí)筒3的數(shù)量m滿足1 < m < 5。[0040]具體地，本實(shí)施例的工作原理和工作過程為如上述實(shí)施例I所述，煤粉氣流流經(jīng)粉體濃縮器后，會(huì)在燃燒器內(nèi)形成中心濃、四周淡的煤粉氣流濃度場(chǎng)，由此使得一次風(fēng)分級(jí)筒3能夠用于避免煤粉氣流的均勻化。并在燃燒器噴口外形成近似軸對(duì)稱的煤粉氣流濃度場(chǎng)，煤粉氣流濃度高的部分位于回流區(qū)中心位置，煤粉在此區(qū)域的還原性氣氛下燃燒，有利于控制NOx的生成。此外，本實(shí)施例的二次風(fēng)分為內(nèi)外兩股，形成分級(jí)燃燒，延遲了二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合，也有利于控制NOx的生成。進(jìn)一步，由于本實(shí)施例的燃燒器實(shí)現(xiàn)了高溫度和高煤粉濃度區(qū)的重合，有利于煤粉的燃盡。因此，本實(shí)用新型的中心給粉旋流燃燒器是也一種低NOx燃燒器。顯而易見，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，可以用本實(shí)用新型的一種粉體濃縮器及包含該粉體濃縮器的燃燒器，構(gòu)成各種類型的濃縮機(jī)構(gòu)和燃燒機(jī)構(gòu)。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種粉體濃縮器，包括弧形的彎頭(I)以及與所述彎頭(I)端部相連接的延伸筒(2)，其特征在于所述延伸筒(2)整體上向所述彎頭(I)的外側(cè)延伸位移，彎頭出口面(11)軸線與延伸筒出口面(21)軸線之間的垂直距離L與彎頭出口面(11)截面的縱向長度D 之間滿足 L = (1/2 ±1/3) D。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粉體濃縮器，其特征在于當(dāng)彎頭(I)的截面為圓形時(shí)，D為彎頭出口面(11)截面直徑；當(dāng)彎頭(I)的截面為矩形時(shí)，D為彎頭出口面(11)截面連接彎頭內(nèi)外側(cè)邊的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉體濃縮器，其特征在于所述延伸筒(2)的長度小于3.3De, De為彎頭(I)出口截面的當(dāng)量直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的粉體濃縮器，其特征在于所述延伸筒出口面(21)與所述彎頭出口面(11)平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的粉體濃縮器，其特征在于所述彎頭(I)的彎曲角α滿足60。< α < 90°。
6.—種內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器,其特征在于包括上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的粉體濃縮器，以及燃燒器外筒⑷、燃燒器內(nèi)筒⑶和點(diǎn)火器(5)，所述燃燒器外筒⑷的入口與所述粉體濃縮器的延伸筒出口面(21)配合連接，燃燒器內(nèi)筒(3)位于燃燒器外筒⑷的內(nèi)部，點(diǎn)火器(5)的前端伸入燃燒器內(nèi)筒(3)入口端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器，其特征在于所述燃燒器內(nèi)筒(3)的數(shù)量η滿足I < η < 5。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器，其特征在于所述點(diǎn)火器(5)為等離子體發(fā)生器或微油量油槍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃式點(diǎn)火燃燒器，其特征在于所述燃燒器內(nèi)筒(3)和燃燒器外筒(4)同軸布置。
10.一種中心給粉旋流燃燒器，其特征在于包括上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的粉體濃縮器，以及一次風(fēng)分級(jí)筒(31)、一次風(fēng)筒(41)、內(nèi)二次風(fēng)旋流器(51)、內(nèi)二次風(fēng)筒(6)、夕卜二次風(fēng)旋流器(7)、燃燒器外二次風(fēng)筒(8)，所述粉體濃縮器的延伸筒出口面(21)與一次風(fēng)筒(41)入口相連接，其中，所述的一次風(fēng)分級(jí)筒(31)、一次風(fēng)筒(41)、內(nèi)二次風(fēng)旋流器(51)、內(nèi)二次風(fēng)筒￠)、外二次風(fēng)旋流器(7)、燃燒器外二次風(fēng)筒(8)從內(nèi)到外同軸布置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種粉體濃縮器及包含該粉體濃縮器的燃燒器，其中的粉體濃縮器，包括弧形的彎頭以及與所述彎頭端部相連接的延伸筒，所述延伸筒整體上向所述彎頭的外側(cè)延伸位移，彎頭出口面軸線與延伸筒出口面軸線之間的垂直距離L與彎頭出口面截面的縱向長度D之間滿足L＝(1/2±1/3)D。本實(shí)用新型的粉體濃縮器，適用于中心給粉濃淡燃燒器，此濃縮器具有合理的結(jié)構(gòu)，能夠在燃燒器內(nèi)部和燃燒器噴口外的爐膛內(nèi)形成良好的中心濃四周淡煤粉濃度場(chǎng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有較高的濃縮效率和較低的阻力。
文檔編號(hào)F23D1/02GK202581296SQ20122014091
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者王雨蓬, 劉廣義, 徐洪勤, 張世凱, 唐宏 申請(qǐng)人:煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司