專利名稱：燃燒式燃燒器和使用燃燒式燃燒器的燃燒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒式燃燒器，這一發(fā)明還涉及一種配置有燃燒式燃燒器的燃燒設(shè)備，例如鍋爐、加熱爐以及熱風(fēng)爐(高爐)。
所描述形式的燃燒式燃燒器含有構(gòu)成混合流體通道的混合噴嘴，含有固體燃料及用于傳送目的的第一級(jí)空氣穿過該通道流向爐子；及構(gòu)成燃?xì)馔ǖ赖娜細(xì)夤┙o噴嘴，第二級(jí)燃?xì)饣虻诙暗谌?jí)燃?xì)饬鲃?dòng)穿過該燃?xì)馔ǖ?。第二?jí)及第三級(jí)燃?xì)饬飨蚧旌先細(xì)獾闹車?。用于點(diǎn)燃目的的油燃燒器配置在混合噴嘴之內(nèi)。
在傳統(tǒng)的燃燒式燃燒器中，火焰穩(wěn)定器環(huán)繞配置在混合噴嘴出口端的附近，而第二級(jí)和第三級(jí)燃?xì)庥脺u流發(fā)生裝置使它們渦動(dòng)，并從燃?xì)夤┙o噴嘴噴射。
在燃燒式燃燒器工作期間，包含點(diǎn)燃區(qū)內(nèi)部的未點(diǎn)燃區(qū)和點(diǎn)燃區(qū)的還原區(qū)域形成在混合噴嘴的出口附近，而另外的含有大量氧氣的富氧區(qū)形成在還原區(qū)域的周圍。通過提高還原區(qū)的燃燒率，就可實(shí)現(xiàn)低氧化氮(NOx)燃燒。
現(xiàn)在，燃燒式燃燒器必須實(shí)現(xiàn)低氧化氮燃燒，而同時(shí)必須有大的容量。結(jié)果，燃燒式燃燒器的混合噴嘴的直徑就加大了。
當(dāng)混合噴嘴的直徑增大時(shí)，還原區(qū)域的點(diǎn)燃區(qū)相對(duì)地相應(yīng)減小。結(jié)果，還原區(qū)域的低氧化氮燃燒被抑制。
因此本發(fā)明的目的是提供一種甚至在燃燒式燃燒器具有大容量時(shí)能實(shí)現(xiàn)低氧化氮燃燒的燃燒式燃燒器。
為此目的，本發(fā)明提供一種燃燒式燃燒器，它含有構(gòu)成混合流體通道的混合噴嘴，含有粉狀固體燃料及用于傳送該固體燃料的輸送燃?xì)獾幕旌狭黧w穿過該混合流體通道流向爐子；圍繞著混合噴嘴的燃?xì)馔ǖ?，含氧的燃?xì)饬鲃?dòng)穿過該燃?xì)馔ǖ溃灰约坝糜谝龑?dǎo)出現(xiàn)在混合噴嘴的末端部的外圓周附近的高溫燃?xì)膺M(jìn)入混合流體的裝置。


圖1是本發(fā)明的燃燒式燃燒器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的垂直剖視圖；圖2是沿圖1的II-II截取線所見的前視圖；圖3和4是分別沿圖2的III-III線和IV-IV線的局部剖視圖；圖5是沿圖1的V-V線的剖視圖；圖6是表示圖1中所示的火焰穩(wěn)定器環(huán)的外圓周部分的局部剖視圖；圖7是表示圖1中所示的燃燒器的火焰的剖視圖；圖8是表示圖1中所示的噴射噴嘴附近的混合流體的流動(dòng)情況的視圖；圖9是表示改進(jìn)的噴射噴嘴附近的混合流體的流動(dòng)情況的視圖；圖10至12分別是表示噴射噴嘴的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的視圖；圖13是表示使用圖1中所示的燃燒器的線圖；圖14是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外實(shí)施例的垂直剖視圖；圖15是沿圖14的XV-XV線截取所見的前視圖；圖16是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖17是沿圖16的XVII-XVII線截取所見的前視圖；圖18是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的剖視圖；圖19是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖20是沿圖19的XX-XX線截取所見的前視圖；圖21是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖22是沿圖21的XXII-XXII線截取所見的前視圖；圖23是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖24是表示圖21中所示的第二級(jí)空氣分隔盤的立體圖25是表示本發(fā)明的燃燒式燃料器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖26是沿圖25的XXVI-XXVI線截取所見的前視圖；圖27和28是分別表示改進(jìn)的第二級(jí)空氣分隔板的立體圖；圖29至34分別表示的是改進(jìn)的噴射噴嘴的相應(yīng)立體圖；圖35和36分別表示的是火焰的狀況的視圖；圖37至39是表示噴射開口的底部視圖；圖40是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖41是表示本發(fā)明的燃燒式燃燒器的另外的實(shí)施例的垂直剖視圖；圖42是沿圖41的XXXXII-XXXXII線截取所見的前視圖；圖43是沿圖41的XXXXIII-XXXXIII線截取的剖視圖；圖44是表示橋部附近的燃?xì)饬鲃?dòng)情況的局部剖視圖；以及圖45是表示改進(jìn)的橋部的前視圖。
在圖1中所示的燃燒式燃燒器中，含有磨細(xì)的燃煤及輸送空氣的混合流體1通過由混合噴嘴2構(gòu)成的混合流體通道供應(yīng)給爐子4。火焰穩(wěn)定器環(huán)3配置在混合噴嘴2的末端部，在混合噴嘴2的外圓周部分，火焰穩(wěn)定器環(huán)3具有L型剖面(形狀)。
燃燒空氣(第二級(jí)空氣6和第三級(jí)空氣9)從風(fēng)箱5供給到圍繞混合噴嘴2的外圓周的區(qū)域。渦流發(fā)生裝置7和10將合適的渦流分別地傳給第二級(jí)空氣6和第三級(jí)空氣9，因此獲得了低氧化氮燃燒的最佳狀態(tài)。
第三級(jí)空氣9進(jìn)一步地向外擴(kuò)散或被導(dǎo)向板11所擴(kuò)張，因此火焰的中心部分變成空氣缺乏狀態(tài)，即是燃料富足狀態(tài)。在外圓周空氣與混合流體1混合前，在區(qū)域的燃料燃燒率得到提高，所以能實(shí)現(xiàn)低氧化氮燃燒。
此處，空氣21是用作內(nèi)部火焰穩(wěn)定燃?xì)?，并且是通過內(nèi)部火焰穩(wěn)定燃?xì)夤?yīng)管22輸給配置在風(fēng)箱5之內(nèi)的集氣管23。內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣21進(jìn)一步地通過4個(gè)噴嘴24供到混合噴嘴2的末端部?？諝?1是從配置在鄰近火焰穩(wěn)定器環(huán)3的4個(gè)噴射口25噴向混合噴嘴2的中心部分，因此形成了4個(gè)空氣噴氣流26。
如圖5所示，每一空氣噴氣流26起的作用就如同強(qiáng)有力的火焰穩(wěn)定器，并在它的下游側(cè)形成環(huán)流14，因此使點(diǎn)燃及火焰穩(wěn)定成為可能。
如圖6所示，重復(fù)循環(huán)的高溫燃?xì)?5立即出現(xiàn)在火焰穩(wěn)定器環(huán)3的下游，促進(jìn)了火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近處的點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定。從內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣噴嘴24的各噴射口25分別朝混合噴嘴2的中心部分噴射的空氣噴氣流26起到輸送作用，因此重復(fù)循環(huán)的高溫燃?xì)?5的部分16沿著空氣噴氣流26流入混合流體1之中，所以該處的點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定性能得到加強(qiáng)。由于混合流體的擾動(dòng)被空氣噴氣流26所加強(qiáng)，點(diǎn)燃后該處的燃燒效率提高了。
如果空氣噴氣流26的流動(dòng)速度是低的，空氣噴氣流26就被混合流體1的流動(dòng)所沖偏，因此空氣噴氣流26到達(dá)混合噴嘴2的中心部分的時(shí)間被延遲。為了增大點(diǎn)燃區(qū)域，最好使空氣噴氣流26的流動(dòng)速度不低于混合流體1的流動(dòng)速度的3倍。
如果空氣噴氣流26在周圍(圓周)方向上的寬度總和對(duì)混合噴嘴2的出口的圓周長度的比例是大的，要點(diǎn)燃的大部分磨細(xì)煤就被驅(qū)向混合噴嘴2的中心部分，所以點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定性能是低的。當(dāng)混合噴嘴2的內(nèi)直徑用d表示(圖1)，而每個(gè)火焰穩(wěn)定空氣噴氣流26的寬度用b表示(圖2)，混合噴嘴2的出口的圓周長度用πd表示，以及空氣噴氣流在圓周方向上的寬度總和用4b表示，那么以下公式成立πd/40≤b≤πd/8利用空氣噴氣流26可在混合流體1的流體中形成負(fù)壓部分，而且在混合流體的負(fù)壓部分中產(chǎn)生擾動(dòng)，并且由于空氣噴氣流26的熱燃?xì)廨斔妥饔?，在混合噴?的末端處的混合流體的非點(diǎn)燃區(qū)C內(nèi)(圖7)，點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定性都增強(qiáng)了。通過從4個(gè)空氣噴嘴24徑向朝內(nèi)地向混合噴嘴2的中心噴入空氣，就能在混合流體的流體中形成負(fù)壓部分，空氣噴嘴24配置在挨著混合噴嘴2的末端部分的外圓周處。
在空氣噴氣流沒有延遲到達(dá)混合流體的中心部分的情況下，未點(diǎn)燃區(qū)C(圖7)中的點(diǎn)燃區(qū)增大了，使得從空氣噴嘴24噴出的空氣噴氣流的流動(dòng)速度不低于混合流體的流動(dòng)速度的3倍。如果空氣噴嘴24的噴射口的寬度總和落在混合噴嘴的末端的圓周長度的10％與50％之間的范圍內(nèi)，要被點(diǎn)燃的混合流體將不會(huì)被過多地驅(qū)向主要噴嘴的中心部分，因此由于燃?xì)鈬姎饬鞯淖饔镁褪沟迷谖袋c(diǎn)燃區(qū)C(圖7)中可達(dá)到滿意的點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定性能。
當(dāng)從每個(gè)空氣噴嘴24噴出的空氣的噴射方向垂直于混合流體1的流動(dòng)方向時(shí)，因?yàn)榛旌狭黧w1的流動(dòng)，來自噴射口25的空氣實(shí)際上形成如圖8所示的空氣噴氣流26，在這一燃?xì)鈬姎饬?6和混合流體1的流體的邊界(它位于稍靠近混合噴嘴2的出口的下游)區(qū)域形成點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定區(qū)。
當(dāng)來自每個(gè)空氣噴嘴24的空氣的噴射方向指向(朝著)混合噴嘴2中的上游側(cè)時(shí)(如圖9所示)，從空氣噴嘴24噴射的空氣噴氣流26被混合流體1的流動(dòng)驅(qū)回到混合噴嘴2的出口，因此在混合噴嘴2的出口形成點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定區(qū)。
如果每個(gè)空氣噴嘴24的噴射口25可繞空氣噴嘴24的軸線和/或繞與空氣噴嘴24軸線垂直的軸線擺動(dòng)，或可軸向地移動(dòng)，根據(jù)燃燒器的形狀，燃料的性質(zhì)，鍋爐的負(fù)荷等等，空氣就能從最佳位置以最佳方向噴射?？諝鈬娮?4的數(shù)量及其安排不局限于以上描述的那些，但可以進(jìn)行改良，如圖10至12所示。
在如圖13所示的使用本實(shí)施例的燃燒式燃燒器的鍋爐中，由主風(fēng)扇31供給的部分空氣穿過空氣預(yù)熱器34，而剩余部分經(jīng)旁路繞過空氣預(yù)熱器34。經(jīng)旁路繞過空氣預(yù)熱器34的空氣經(jīng)第一級(jí)冷空氣管道32供應(yīng)到燃燒器，而穿過空氣預(yù)熱器34的空氣經(jīng)第一級(jí)熱空氣管道35供應(yīng)到燃燒器。穿過空氣預(yù)熱器34的空氣和旁通空氣預(yù)熱器34的空氣的流通率由各自的流量控制調(diào)節(jié)器33及36來控制，然后經(jīng)過碾房入口的第一級(jí)空氣管道37供給到碾房38，以使煤碾房38的出口溫度達(dá)到預(yù)定值。
碾磨過和烘干過的煤(磨細(xì)的煤)與輸送的空氣一起經(jīng)煤供給管39供給到相聯(lián)的燃燒器，并進(jìn)一步經(jīng)混合噴嘴2供應(yīng)給爐子4。需要的其余空氣(燃燒用空氣)由燃燒風(fēng)扇41供給?？諝獗豢諝忸A(yù)熱器34加熱后，它就經(jīng)燃燒空氣管道42供應(yīng)到風(fēng)箱5并經(jīng)各燃燒器供給到爐子4。
內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣21在空氣預(yù)熱器34的出口側(cè)從第一級(jí)空氣供應(yīng)線上分岔出去，并經(jīng)內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣供應(yīng)管22供給到每個(gè)內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣管座23。其后的供給系統(tǒng)如圖1所示。輸送空氣是在較高于燃燒空氣的壓力下供輸?shù)?，并適于作內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣。因?yàn)閺目諝忸A(yù)熱器34來熱空氣被用作內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣，就具有了混合流體是加熱過的優(yōu)點(diǎn)，所以提高了燃燒效率。
通過僅在燃燒器工作期間將內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣供應(yīng)給混合噴嘴2，就能達(dá)到本發(fā)明的目的。因此，在具有多個(gè)燃燒器的燃燒設(shè)備中，在燃燒器工作期間供應(yīng)內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣而在燃燒器不工作期間停止供應(yīng)的情況下，用于供應(yīng)高壓空氣的功率就可減小。從效率的觀點(diǎn)來看這就是優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)燃燒器的負(fù)荷低時(shí)，混合流體1的流動(dòng)速度是低的，并因此內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣的流動(dòng)速度也可以低。根據(jù)燃燒器的負(fù)荷或鍋爐(相當(dāng)于燃燒器負(fù)荷)的情況，通過調(diào)節(jié)內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣的量，就能實(shí)現(xiàn)高效率的工作，在該情況下，供應(yīng)內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣所需的功率保持在最小量。
出于專用的目的，內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣也可由風(fēng)扇供應(yīng)。在這種情況下，因?yàn)榭蔀閮?nèi)部火焰穩(wěn)定空氣設(shè)定最佳的供應(yīng)壓力，從功率的觀點(diǎn)看，就可達(dá)到有效率的工作。在這種情況下，還可以在空氣預(yù)熱器34(圖13)的上游供應(yīng)低溫空氣和在空氣預(yù)熱器34的下游供應(yīng)熱(高溫)空氣。在這種情況下，通過在各燃燒器工作期間在空氣預(yù)熱器34的下游供應(yīng)熱空氣，在噴射內(nèi)部火焰穩(wěn)定燃?xì)庵?，磨?xì)的煤和混合流體1就可被加熱，因此提高了燃燒效率，并且通過當(dāng)燃燒器停止工作時(shí)在空氣預(yù)熱器34的上游供應(yīng)低溫空氣，使各燃燒器的出口部分能被冷卻下來，因此抑制了爐子4的輻射熱的影響。
具有氧氣濃度不低于21％的富氧空氣可用作內(nèi)部火焰穩(wěn)定空氣。在這種情況下，點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定性能進(jìn)一步提高，所以進(jìn)一步加強(qiáng)了高效率的低氧化氮燃燒。
本發(fā)明可應(yīng)用于其它燃燒結(jié)構(gòu)。
如圖14中所示的燃燒器中，噴嘴24延長穿過第三級(jí)空氣導(dǎo)向板11以便提供4個(gè)火焰穩(wěn)定空氣噴氣流26(圖15)。
圖16中所示的燃燒器中，單個(gè)的燃燒空氣供應(yīng)通道46配置在混合噴嘴2的外圓周的周圍。在這種燃燒器結(jié)構(gòu)中，特別是當(dāng)渦流傳遞給燃燒空氣時(shí)，就在混合流體1的流體和燃燒空氣44的流體之間產(chǎn)生了熱空氣的重復(fù)循環(huán)流體15，而因此增強(qiáng)了本發(fā)明的效果。
圖18中所示的燃燒器中，與圖1中所示的燃燒器相比較，配置了把第二級(jí)空氣6從第三級(jí)空氣9中分隔開的分隔板27。在這個(gè)例子中，由于混合流體1的流體的擴(kuò)散，混合流體1與外圓周空氣的混合被延遲，因此燃燒器附近的氧化氮繼續(xù)還原。
如圖19中所示的燃燒器，混合噴嘴2末端部分的流體通道面積從該處向出口逐漸地減小。空氣噴嘴24順著混合噴嘴2延伸。混合流體1的流體被導(dǎo)向混合噴嘴2的中心部分(即是軸線)，而第二級(jí)空氣6和第三級(jí)空氣9朝外地渦卷，并因此在混合流體1的流體和燃燒空氣6及9的流體之間產(chǎn)生重復(fù)循環(huán)流體15，所以增強(qiáng)了本發(fā)明的效果。
如圖21中所示的燃燒器含有混合噴嘴2，由磨細(xì)煤(燃料)和輸送空氣(第一級(jí)空氣)組合成的混合燃?xì)?磨細(xì)的煤流體)就通過它輸送；文杜里(喉縮)管112，它造在混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面上，用于縮聚磨細(xì)的煤流體1的流體，以防回火；磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114，它設(shè)置在油燃燒器110的末端部，油燃燒器110在混合噴嘴2內(nèi)朝向爐子4延伸以調(diào)節(jié)磨細(xì)煤流體1中的磨細(xì)煤顆粒的濃度分布狀態(tài)；火焰穩(wěn)定器環(huán)3，它配置在混合噴嘴2的末端，用于點(diǎn)燃磨細(xì)煤流體1中的磨細(xì)煤和用于穩(wěn)定火焰；第二級(jí)空氣隔離環(huán)狀盤116，它強(qiáng)化點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定并具有把燃燒器的火焰與第二級(jí)空氣6相隔離的作用；燃?xì)鈬娚鋰娮?4，和于把從燃?xì)夤?yīng)管22來的燃?xì)?1噴射入爐子4之內(nèi)，以把火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近的熱燃?xì)鈳氲饺紵鞯闹行牟糠?；第二?jí)套筒118，它構(gòu)成圍繞混合噴嘴2的外圓周的通道，燃燒的第二級(jí)空氣6通過該通道；導(dǎo)向板11，它以擴(kuò)展方式(喇叭式)造在第二級(jí)套筒118的末端；第三級(jí)套筒120，它與第二級(jí)套筒118結(jié)合，在它們之間形成燃燒的第三級(jí)空氣9的通道；第二級(jí)空氣調(diào)節(jié)板122，它用于控制所供應(yīng)的第二級(jí)空氣量；以及第三級(jí)空氣阻尼器10，它用于控制所供應(yīng)的第三級(jí)空氣9，和用于控制供應(yīng)到燃燒器火焰的外圓周的第三級(jí)空氣的渦卷力。第二級(jí)空氣和第三級(jí)空氣由風(fēng)箱5供給，而這些燃燒器的組成部件被安置成露出在該燃燒器的喉部124。
在這一燃燒器中，由磨細(xì)煤及第一空氣組成的混合燃?xì)?(磨細(xì)煤流體)被供應(yīng)給混合噴嘴2。磨細(xì)煤流體被文杜里管112所壓縮并因此使在火焰穩(wěn)定環(huán)3附近的磨細(xì)煤流體1中的磨細(xì)煤顆粒的濃度增大，這是因?yàn)椴扇×藨?yīng)用磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114措施的緣故。在環(huán)3附近磨細(xì)煤的點(diǎn)燃及火焰穩(wěn)定性都受到影響。在這時(shí)候，磨細(xì)煤流體1的負(fù)壓部分立刻發(fā)生在火焰穩(wěn)定器環(huán)3的下游。第二級(jí)空氣6的一部分及混合噴嘴2中的磨細(xì)煤流體1被吸入這一負(fù)壓部分，因此形成磨細(xì)煤流體1的點(diǎn)燃區(qū)。在點(diǎn)燃區(qū)產(chǎn)生了熱燃?xì)?，而利用把燃?xì)?此處是空氣)的噴氣流分別從各燃?xì)鈬娚鋰娮?4噴射到混合噴嘴2的中心部分，使這一熱燃?xì)饬魅肽ゼ?xì)煤流體1之中，此縮小燃燒氣的未點(diǎn)燃區(qū)來建立點(diǎn)燃區(qū)，這樣就增強(qiáng)了燃燒器的火焰穩(wěn)定能力。
作為加強(qiáng)在火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近的燃料點(diǎn)燃及火焰穩(wěn)定性能的一種裝置，在混合噴嘴2的中心部分設(shè)置了磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114。磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114安裝在油燃燒器110的末端部的外圓周表面上，油燃燒器10在啟動(dòng)燃燒器時(shí)使用。油燃燒器110不只在啟動(dòng)燃燒器時(shí)使用，而且也在低負(fù)荷工作期間使用。在上述形式的燃燒器中沒有裝設(shè)油燃燒器，而一種支承(未圖示)可能裝設(shè)在油燃燒器要裝設(shè)的位置上，而磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114可能安裝在這支承上。
如圖23中所特別顯示的，磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114安裝在油燃燒器110的外圓周表面上，其外形和梯形板繞油燃燒器110的軸線旋轉(zhuǎn)所獲的外形相同。磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)器114的上游側(cè)的斜面或斜錐部分具有20°的傾斜角a，而該處的下游側(cè)的斜面或斜錐部分具有15°的傾斜角b，并且該處的平行部分(平行于混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面及燃燒器的軸線)的外直徑c與該處在燃?xì)饬鲃?dòng)方向上的長度d之尺寸比例r1等于1(r1＝c/d＝1)。
如果磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的平行部分的長度d過長，就需要增大風(fēng)箱5的尺寸，而這從成本的觀點(diǎn)來看就是缺點(diǎn)。平行部分的外直徑c的尺寸受限于混合噴嘴2的直徑。外直徑c通常約是混合噴嘴2的直徑的0.7倍。為了調(diào)整被磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的上游側(cè)斜面所濃縮的磨細(xì)煤流體1，磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的平行部分的外直徑c與該部分長度d的比例r1(＝c/d)最好是1≤r1≤2。
同樣需要的是，下游側(cè)的斜面或造在混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面上的文杜里管112的斜錐部分與燃燒器軸線所成的傾斜角i，應(yīng)該小于磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的上游側(cè)的斜面部分的傾斜角a(i＜a)。
在這個(gè)實(shí)施例中，傾斜角a大約是20°，而傾斜角i大約是10°。
借助于上游側(cè)的斜面部分的作用，使得磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114具有一種功能使在混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面附近流動(dòng)的混合流體中的磨細(xì)煤的濃度增加。磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的上游側(cè)的斜面的傾斜角a最好是15°至25°。如果傾斜角a小于15°，把磨細(xì)煤顆粒吸向混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面的作用就降低，而如果傾斜角a大于25°，大量的磨細(xì)煤顆粒碰撞在混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面上，所以這個(gè)內(nèi)圓周表面就更容易被磨損。
為了在燃燒器的出口處形成高溫火焰，在火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近增加磨細(xì)煤的濃度并且也逐漸降低磨細(xì)煤流體1的流速是重要的，以便不使磨細(xì)煤流體1與磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的末端部分(下游側(cè)部分)脫離。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的下游側(cè)的傾斜面的傾斜角b最好設(shè)定在6°至18°，以便逐漸地降低磨細(xì)煤流體1的流速。甚至如果傾斜角b小于6°，也能起到相等的濃縮作用，但磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的深度，以及風(fēng)箱5的深度會(huì)過度地增加，這就增大了爐子的尺寸。如果傾斜角b大于18°，就容易發(fā)生脫離。
傾斜角a及傾斜角b彼此可獨(dú)立地設(shè)定。
關(guān)于磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的平行部分的功能，在磨細(xì)煤流體1被上游側(cè)的傾斜面導(dǎo)偏之后，導(dǎo)致磨細(xì)煤流體1(它的磨細(xì)煤顆粒濃度在混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面附近增加了)在平行于混合噴嘴2的內(nèi)圓周表面的方向上穩(wěn)定地流動(dòng)一小段時(shí)間。依靠這個(gè)平行部分的結(jié)構(gòu)措施，可利用磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114把磨細(xì)煤流體1調(diào)整到穩(wěn)定狀態(tài)，甚至如果燃料的磨細(xì)煤濃度及煤的性質(zhì)改變了，以及燃燒負(fù)載劇烈地改變，流體1都能調(diào)整到穩(wěn)定狀態(tài)。
正如從圖23中所示的煤密度所明白表示的，在火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近的磨細(xì)煤的濃度相對(duì)地高，而在燃燒器的中心部分是相對(duì)地低。
通過合適地確定磨細(xì)煤濃度調(diào)節(jié)裝置114的傾斜表面的傾斜角及該處平行部分的尺寸，并同樣通過合適地確定文杜里管112的上游側(cè)的傾斜部分的傾斜角i，可以增大火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近的混合流體中的磨細(xì)煤的濃度，并且也可以低速度把混合流體供應(yīng)給燃燒器的出口，所以在燃燒器的出口處，燃料的點(diǎn)燃和火焰的穩(wěn)定性必然能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
在這個(gè)實(shí)施例中，第二級(jí)空氣隔離環(huán)狀盤116被配置用來把第二級(jí)空氣6的流體引向混合噴嘴2的末端部的外圓周(見圖22及24)。盤116具有把第二級(jí)空氣6與燃燒器火焰隔開的功能，并且還具有立即使第二級(jí)空氣6與火焰穩(wěn)定器環(huán)3下游的熱燃?xì)庀嗷旌系墓δ埽虼思訌?qiáng)了火焰穩(wěn)定器環(huán)3的點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定的能力。如圖21和22所示，第二級(jí)空氣6的流體的徑向朝內(nèi)的部分被盤116所隔斷，燃?xì)鈬娚鋰娮?4的噴射口25開設(shè)在盤116的下游。依靠這種安排，來自燃?xì)鈬娚鋰娮?4的噴氣流26不受第二級(jí)空氣6的直接影響，所以噴氣流26產(chǎn)生的磨細(xì)煤的輸送作用得到增強(qiáng)。
圖25所示為另外的實(shí)施例，其中應(yīng)用了一組隔離板116來代替隔離盤116。在這個(gè)實(shí)施例中，裝設(shè)了第二級(jí)空氣隔離板116，用于在混合噴嘴的出口的末端部的外圓周上把第二級(jí)空氣6的流體沿圓周分成四個(gè)部分(見圖26和27)。通過利用第二級(jí)空氣隔離板116把第二級(jí)空氣6的流體分割，火焰穩(wěn)定器環(huán)3的熱燃?xì)?產(chǎn)生之后就在第二級(jí)空氣隔離板116的區(qū)域下游與第二級(jí)空氣6的流體相混合，所以加強(qiáng)了燃料點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定器環(huán)3的火焰穩(wěn)定的能力。如圖26中所示，在第二級(jí)空氣6自由流動(dòng)于各第二級(jí)空氣隔離板116之間的那些區(qū)域，第二級(jí)空氣6的沖力相對(duì)地大，并因此這些區(qū)域具有促使第二級(jí)空氣6的流體與燃燒器火焰分離的作用。如果第二級(jí)空氣6的流體在爐子4(它直接地配置在燃燒器出口之后)的那個(gè)區(qū)域與混合流體1混合得太早，就不會(huì)發(fā)生低氧化氮燃燒(還原燃燒)，而且能有效地把燃燒器火焰和第二級(jí)空氣6的流體相隔離。
如圖28中所示，可應(yīng)用一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中第二級(jí)空氣隔離板116相對(duì)于混合噴嘴2的軸線傾斜成一預(yù)定角度，在圓周方向上一個(gè)搭著另一個(gè)。根據(jù)這種安排，在任意兩個(gè)相鄰板116之間形成裂縫式的間隙。第二級(jí)空氣6就從這些間隙噴入爐子的內(nèi)部。在這種情況下，雖然從各間隙噴入的第二級(jí)空氣6的沖力，與通過圖27的板116之間的間隙供給爐子內(nèi)的第二級(jí)空氣6的沖力相比是小，但因?yàn)榈诙?jí)空氣是以薄片方式供給到爐子之中，能起到冷卻第二級(jí)空氣隔離板116以防止灰塵沉積在其上的作用。
如圖29中所示，在這一實(shí)施例中，每個(gè)燃?xì)鈬娚鋰婎^24都具有兩個(gè)圓形的(環(huán)形的)開口或孔25，孔或開口25違在并穿過具有封閉端部的噴頭的端頭部分的圓周壁，兩個(gè)開口25的安排在縱向上是彼此相鄰的。來自開口25的燃?xì)鈬娚淞渴堑谝患?jí)空氣量的2％。
圖30至32表示改良的開口25。開口25可以造在彎曲的噴頭的末端部(圖30)。橢圓形的開口25具有較長的軸線，該軸線沿平行或垂直于噴嘴軸線的方向延伸，該橢圓形開口可造在并穿透具有封閉端部的噴嘴的末端部分的圓周壁(圖31至32)。通過在開口25的圓周邊緣造出導(dǎo)向臺(tái)28(如圖33所示)，可增大來自開口25的燃?xì)獾膰娚淞Α?br> 燃?xì)鈬娚鋰娮?4可在燃燒器的軸線的A方向上移動(dòng)(圖34)，以便每個(gè)燃?xì)鈬娚鋰娮?4的噴氣流開口25與燃燒器軸線方向上的燃燒器出口之間的距離(即是噴氣流開口25至火焰穩(wěn)定器環(huán)3的距離)，能根據(jù)燃料的性質(zhì)、燃燒器的負(fù)荷燃燒狀況、設(shè)置在燃燒爐中的燃燒器的級(jí)數(shù)等等來加以改變。每個(gè)燃?xì)鈬娚鋰娮?4可繞它的軸線在圓周的B方向上(圖34)轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變?nèi)細(xì)鈬娚涞姆较?。例如，?dāng)使用了對(duì)點(diǎn)燃及火焰穩(wěn)定性不是很有利的高燃料比煤或粗磨煤時(shí)，這對(duì)于引導(dǎo)噴氣流從燃?xì)鈬娚鋰娮?4朝向混合噴嘴2的上游側(cè)移動(dòng)是起作用的。
燃?xì)鈬姎饬鲗?duì)火焰穩(wěn)定性的作用將通過參考圖35和36來描述。
熱燃?xì)獾难h(huán)流體A出現(xiàn)在火焰穩(wěn)定器環(huán)3(配置在混合噴嘴2的出口部分)的下游區(qū)域，并促進(jìn)了火焰穩(wěn)定器環(huán)3附近的火焰穩(wěn)定性和燃料的點(diǎn)燃。在圖35的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，沒有配備任何燃?xì)鈬娚鋰娮?4，一大片未點(diǎn)燃區(qū)C在點(diǎn)燃區(qū)B內(nèi)部形成。另一方面，在圖36中所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，從各燃?xì)鈬娚鋰娮?4分別地朝向混合噴嘴2的中心部分噴射的空氣噴氣流26起到了熱燃?xì)廨斔妥饔茫⒁虼耸共糠盅h(huán)流體A沿著空氣噴氣流26流入混合流體(磨細(xì)煤流體)1之中，因此加強(qiáng)了該處的點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定的性能。
因此在本實(shí)施例中，當(dāng)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較時(shí)，未點(diǎn)燃區(qū)C變小了，而火焰在還原區(qū)的溫度相對(duì)地升高了，所以氧化氮還原率增大了。而除此之外，利用空氣噴氣流26使混合流體1的擾動(dòng)增強(qiáng)了，而這一點(diǎn)對(duì)增大點(diǎn)燃后的燃燒率是有作用的。
為了增強(qiáng)氧化氮的還原，在高溫的還原火焰中充分地還原氧化氮成氮?dú)?N2)然后以相應(yīng)短缺的量來補(bǔ)充燃燒空氣是有利的，由此完成了燃燒。因此，需要把第三級(jí)空氣9與火焰隔離開。
在這一方面，導(dǎo)向板11的傾斜角e及尺寸比例r2＝f/g(見圖23)變得重要了，此處f代表與燃燒器的軸線相垂直的導(dǎo)向板11斜面寬度。而g代表燃燒器底座124(它配置在該處傾斜表面的起始端部，并平行于燃燒器的軸線)的開口與平行于燃燒器軸線的第二級(jí)套筒118部分的距離。導(dǎo)向板11的傾斜角e是它的擴(kuò)展(喇叭)端部分與燃燒器軸線之間的傾斜角。
如果導(dǎo)向板11的傾斜角e過大，在混合噴嘴2之中的磨細(xì)煤流體1就不能充分地和第二級(jí)空氣流6相混合，因此傾斜角e最好是35°至55°。配置在燃燒器出口部分的燃燒器底座124的傾斜部分與燃燒器軸線的傾斜角h最好大約是35°至大約55°。
如果傾斜角e及h兩者都過大，第三級(jí)空氣就會(huì)在由燃燒磨細(xì)煤而產(chǎn)生的燃燒器火焰中占有過大的空間，并且混合作用不能充分進(jìn)行，所以不能獲得穩(wěn)定的燃燒火焰。如果傾斜角e及h兩者都太小，把燃燒器火焰與第三級(jí)空氣流9分隔的作用就不能充分地達(dá)到，并且有過量的第三級(jí)空氣流9輸入燃燒器火焰中，因此不能實(shí)現(xiàn)磨細(xì)煤燃料的低氧化氮燃燒。
最好是，尺寸比例r2(＝f/g)為0.5≤r2≤1。如果f/g小于0.5，把燃燒器火焰與第三級(jí)空氣流9分隔的作用就不能充分地實(shí)現(xiàn)，而如果f/g大于1，第三級(jí)空氣流9將撞擊在導(dǎo)向板11上，而且不能有效地流入爐子4之中。
因此，在這一實(shí)施例中，導(dǎo)向板11的傾斜角e設(shè)定為45°，而配置在燃燒器的出口部分的燃燒器底座124的傾斜部分與燃燒器軸線的傾斜角h設(shè)定為45°，而尺寸比例r2(＝f/g)設(shè)定為0.8。
燃?xì)鈬娚溟_口25可以在比例r3(＝a/b)(圖37)不小于1的范圍內(nèi)具有任何合適的形狀，a是開口25在噴射噴嘴24軸線方向上的長度，b是開口25在噴射噴嘴24直徑方向上的長度。例如，開口25可以是如圖38中所示的矩形。通過設(shè)置滿足r3≥1條件的噴射開口25，就可具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即噴氣流25不受混合流體1的流體的過多影響就能到達(dá)燃燒器的中心部分。
在兩個(gè)或更多的噴射開口25造在噴射噴嘴24中的情況下(圖39)，最好的是各噴射開口25的軸線之間的距離不大于開口25的直徑R的2.5倍。如果兩個(gè)燃?xì)鈬娚淇诒舜朔植嫉锰h(yuǎn)，就會(huì)形成兩個(gè)分隔的噴氣流。另一方面，如果X/R≤2.5，兩個(gè)噴氣流彼此緊密接近，在兩個(gè)噴氣流分別地從各自的開口25噴射后立刻就結(jié)合成為一個(gè)噴氣流，因此不需要增大噴射燃?xì)獾牧鲃?dòng)率，此外，還可產(chǎn)生從顯著地大的噴射口噴射的噴氣流，以及具有大穿透力的噴氣流。
當(dāng)應(yīng)用了不少于兩個(gè)噴射開口時(shí)，而且增大了噴射開口的表觀孔的直徑而不改變從每個(gè)噴射開口噴射的燃?xì)獾牧魉伲細(xì)鈬姎饬鞯拇┩噶湍茉龃?。?dāng)增加了噴射開口的數(shù)量，而保持各噴射開口面積的總和為常數(shù)時(shí)，為了增大表觀直徑，噴射開口的數(shù)量就不受限制。在這種情況下，最好是，眾多的噴射開口沿著燃?xì)鈬娚鋰娮斓拈L度方向(即是，在噴嘴軸線的方向上)安排，使得燃?xì)鈬姎饬鞑粫?huì)遭受到來自混合流體的流體的大阻力。
當(dāng)來自燃?xì)鈬娚溟_口的燃?xì)鈬娚涞牧魉俨坏陀诨旌狭黧w的流速的3倍時(shí)，分別地從各燃?xì)鈬娚溟_口噴射的燃?xì)鈬姎饬鳎尤氲匠蛟撎幹行牟糠?、具有足夠穿透力的混合流體的流體中，因此有效地縮減了火焰的未點(diǎn)燃區(qū)域。
在圖40中所示的本發(fā)明的燃燒器的另外的實(shí)施例中，第二級(jí)套筒118和第三級(jí)套筒120在它們的拐角部分的剖面輪廓是圓形或彎曲的。依靠這種結(jié)構(gòu)，第二級(jí)空氣6及第三級(jí)空氣9就可輸入爐子中而不用遭受來自套筒118和套筒120的壓力損失，并能以最小的壓力損失而獲得燃燒空氣流體的必要流速。在這種燃燒器中，完全不需要在第二級(jí)套筒118上設(shè)置調(diào)節(jié)板122(圖25)，第二級(jí)空氣6對(duì)第三級(jí)空氣9的供應(yīng)比例用第三級(jí)空氣阻尼器10來調(diào)節(jié)。
在圖40的燃燒器中，燃燒空氣以高速度供應(yīng)到圍繞磨細(xì)煤流體的區(qū)域，并且磨細(xì)煤顆粒也聚積在入口噴嘴2的內(nèi)圓周表面的附近，并因此更有效地實(shí)現(xiàn)了燃燒器的點(diǎn)燃和火焰穩(wěn)定功能。
如圖41中所示的燃燒器包含有混合噴嘴2；和在混合噴嘴2內(nèi)延伸的桿件。此處，桿件就是管202。含有磨細(xì)煤及輸送空氣流體的混合流體1流過由混合噴嘴2和管202構(gòu)成的通道。燃燒空氣流入管202。油燃燒器110在管202之內(nèi)朝爐子4延伸。外部火焰穩(wěn)定器204配置在混合噴嘴2的末端部，而內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206配置在管202的末端部。
濃縮器208配置在管202的外圓周表面上，把混合流體1分成在徑向地朝外的區(qū)域流動(dòng)的高濃度磨細(xì)煤的混合流體部分和在徑向地朝內(nèi)的區(qū)域流動(dòng)的低濃度磨細(xì)煤的混合流體部分。
四個(gè)橋部300配置成圓周地等角度分布，并徑向地延伸，以使外部火焰穩(wěn)定器204與內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206相連接(圖24)。如圖43中所示，每個(gè)橋部300具有斜尖朝向上游側(cè)的V型截面。因此，橋部300部分地阻斷混合流體1的流動(dòng)，但不會(huì)被混合流體所磨損。每個(gè)橋部300可具有朝上游側(cè)方向逐漸縮小寬度的U型截面或半圓形截面，并且橋部300的數(shù)目不限于4個(gè)。
作為部分地阻斷混合流體的流動(dòng)的方法，空氣噴氣流26可以分別地從燃?xì)鈬娚鋰娮?4的各個(gè)開口25朝混合噴嘴2的中心部分噴射，如同上述實(shí)施例中的情況。
如圖41中所示，各橋部和各空氣噴氣流可以此種方式相結(jié)合使用，即各空氣噴氣流與各橋部分別地排成一列來使用。
如圖44中所示，由于擾動(dòng)渦流造成循環(huán)流動(dòng)的A區(qū)域形成在外部火焰穩(wěn)定器204及內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206的下游(出口處)。相對(duì)小尺寸的顆粒的磨細(xì)煤被吸入?yún)^(qū)域A之中，并在燃燒后產(chǎn)生高溫的燃燒燃?xì)?。這一高溫的燃燒燃?xì)庋刂鴺虿?00從外部火焰穩(wěn)定器204流向內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206，并促進(jìn)了內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206的表面處的混合流體的點(diǎn)燃。
如圖45中所示，通過在內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206的切線方向上延長橋部300以及空氣噴氣流26，就可使點(diǎn)燃增強(qiáng)到遍及內(nèi)部火焰穩(wěn)定器206的表面的全部面積。
在上面的描述中，相同的參照數(shù)字代表相同的元件或可起到相似作用的元件，而且在該處省去了解釋。
本發(fā)明可應(yīng)用于使用在燃燒設(shè)備中的燃燒式燃燒器上，這些設(shè)備諸如鍋爐、加熱爐和熱風(fēng)爐(高爐)。
權(quán)利要求
1.一種燃燒式燃燒器含有構(gòu)成混合流體通道的混合噴嘴，含有粉狀固體燃料及用于傳送所說的固體燃料的輸送空氣的混合流體穿過該通道流向爐子；圍繞著所說的混合噴嘴的燃?xì)馔ǖ?，含氧燃?xì)饬鲃?dòng)穿過該燃?xì)馔ǖ?；以及使出現(xiàn)在所說的混合噴嘴的末端部外圓周附近的高溫燃?xì)饬魅胨f的混合流體之中的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒器，其特征在于所說的裝置具有能在所說的混合噴嘴的末端部附近的所說的混合流體之中形成負(fù)壓部分的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒器，其特征在于所說的裝置具有配置在所說的混合噴嘴的末端部附近用于部分地阻斷所說的混合流體的流動(dòng)的阻斷裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的燃燒器，其特征在于火焰穩(wěn)定器配置在所說的混合噴嘴的末端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的燃燒器，其特征在于所說的火焰穩(wěn)定器的外圓周部分具有L型截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的燃燒器，其特征在于所說的火焰穩(wěn)定器配置在所說的混合噴嘴的末端部的外圓周上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5的燃燒器，其特征在于所說的火焰穩(wěn)定器含有配置在所說的混合噴嘴的末端部的外圓周上的外部火焰穩(wěn)定器，和配置在所說的混合噴嘴的末端部之內(nèi)的內(nèi)部火焰穩(wěn)定器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7的任一條的燃燒器，其特征在于所說的阻斷裝置包含配置在所說的混合噴嘴的末端部分的外圓周附近的燃?xì)鈬娚鋰娮?，以及燃?xì)馐菑乃f的燃?xì)鈬娚鋰娮靽娤蛩f的混合噴嘴的內(nèi)部，因此部分地阻斷所說的混合流體的流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的燃燒器，其特征在于所說的阻斷裝置具有在所說的外部火焰穩(wěn)定器和所說的內(nèi)部火焰穩(wěn)定器之間延伸的橋部。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的燃燒器，其特征在于所說的阻斷裝置包含了在所說的外部火焰穩(wěn)定器和所說的內(nèi)部火焰穩(wěn)定器之間延伸的橋部，和配置在所說的混合噴嘴的末端部分的外圓周附近的燃?xì)鈬娚鋰娮?，燃?xì)庋刂f的橋部穿過所說的混合噴嘴進(jìn)行噴射。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10的任一條的燃燒器，其特征在于所說的阻斷裝置指向?qū)嵸|(zhì)上和所說的混合噴嘴的末端部的內(nèi)圓周相切的方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10的燃燒器，其特征在于所說的橋部指向?qū)嵸|(zhì)上和所說的內(nèi)部火焰穩(wěn)定器相切的方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12的任一條的燃燒器，其特征在于桿狀元件配置在所說的混合噴嘴的徑向的中心部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求7及9至12的任一條的燃燒器，其特征在于桿狀元件配置在所說的混合噴嘴的徑向的中心部分，和所說的內(nèi)部火焰穩(wěn)定器配置在所說的桿狀元件的末端部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14的任一條的燃燒器，其特征在于提供了用于把所說的燃?xì)馔ǖ琅c所說的混合流體通道分隔開的分隔器。
16.根據(jù)權(quán)利要求4至14的任一條的燃燒器，其特征在于分割板配置在所說的火焰穩(wěn)定器的末端部，分割板用于把所說的燃?xì)馔ǖ姥厮f的混合噴嘴的外圓周周向地分割成數(shù)個(gè)通道部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求4至14的任一條的燃燒器，其特征在于用于徑向地分隔所說的燃?xì)馔ǖ赖沫h(huán)狀隔離板配置在所說的火焰穩(wěn)定器的末端部。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任一條的燃燒器，其特征在于用于使所說的燃?xì)馔ǖ乐械牧黧w徑向地朝外偏轉(zhuǎn)的導(dǎo)向部分配置在所說的燃?xì)馔ǖ乐小?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求17的燃燒器，其特征在于用來使所說的燃?xì)馔ǖ乐械牧黧w徑向地向外偏轉(zhuǎn)的導(dǎo)向部分配置在所說的燃?xì)馔ǖ乐?，和所說的導(dǎo)向部分的末端部設(shè)置在所說的燃燒器中的所說的隔離板的上游。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任一條的燃燒器，其特征在于用來使所說的含氧燃?xì)獬獾仄D(zhuǎn)的導(dǎo)向部分以及用于向所說的含氧燃?xì)鈧鬟f渦卷運(yùn)動(dòng)的渦流部分，配置在所說的燃?xì)馔ǖ赖闹辽僖徊糠稚稀?br> 21.根據(jù)權(quán)利要求1至19的任何一條的燃燒器，其特征在于所說的混合噴嘴的末端部的流動(dòng)通道面積朝著該處末端部方向逐步地縮小，并配置了用于向所說的含氧燃?xì)鈧鬟f渦卷運(yùn)動(dòng)的渦流部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21的任一條的燃燒器，其特征在于用來調(diào)節(jié)所說的混合流體的濃度的調(diào)節(jié)裝置設(shè)在所說的混合噴嘴之內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求13或14的燃燒器，其特征在于用來調(diào)節(jié)所說的混合流體的濃度的調(diào)節(jié)裝置配置在所說的桿狀元件的一部分上，該桿狀元件位于所說的燃燒器的出口的上游。
24.根據(jù)權(quán)利要求13、14和23的任一條的燃燒器，其特征在于所說的桿狀元件是具有孔的中空元件，燃?xì)饬鲃?dòng)通過該孔。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的燃燒器，其特征在于所說的含氧燃?xì)獾囊徊糠质橇鲃?dòng)通過所說的桿狀元件的孔并被計(jì)量的。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的燃燒器，其特征在于所說的濃度調(diào)節(jié)裝置具有傾斜的相對(duì)端部分，以及配置在所說的兩個(gè)傾斜部分之間的平行部分，并且該調(diào)節(jié)裝置平行于所說的混合噴嘴的內(nèi)圓周表面，以及所說的濃度調(diào)節(jié)裝置的上游側(cè)的傾斜部分與所說的燃燒器軸線所形成的傾斜角a為15°至25°，而所說的濃度調(diào)節(jié)裝置的下游側(cè)的傾斜部分與所說的燃燒器軸線所形成的傾斜角b為6°至18°，而所說的平行部分的外直徑c與所說的在燃?xì)饬鲃?dòng)方向上的平行部分的長度d的尺寸比例r1(r1＝c/d)滿足1≤r1≤2。
27.根據(jù)權(quán)利要求22或26的燃燒器，其特征在于用來收縮所說的混合流體的流體的文杜里(喉縮)部分配置在所說的混合噴嘴的內(nèi)圓周表面的一部分上面，位于所說的濃度調(diào)節(jié)裝置的上游。
28.根據(jù)權(quán)利要求18或19的燃燒器，其特征在于燃燒器喉部造在所說的爐子的壁上，而且所說的導(dǎo)向部與所說的燃燒器的軸線所形成傾斜角，以及所說的燃燒器喉部的斜面與所說的燃燒器的軸線所形成的傾斜角為35°至55°，與所說的燃燒器的軸線垂直的所說的導(dǎo)向部分的斜面寬度f對(duì)所說的燃燒器喉部的開口和所說的燃?xì)馔ǖ赖耐鈭A周壁部分之間的距離g的尺寸比例r2(r2＝f/g)滿足0.5≤r2≤1，所說的燃燒器喉部安排在該處斜面的開始端而且平行于所說的燃燒器的軸線，所說的燃?xì)馔ǖ榔叫杏谒f的燃燒器的軸線。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至28的任一條的燃燒器，其特征在于所說的燃?xì)馔ǖ朗橇骶€型的。
30.根據(jù)權(quán)利要求8的燃燒器，其特征在于來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓娜細(xì)獾膰娚渌俣缺人f的混合噴嘴中的所說的混合流體的流速高3倍。
31.根據(jù)權(quán)利要求8或30的燃燒器，其特征在于從所說的燃?xì)鈬娚鋰娮靽娚涞娜細(xì)鈬姎饬鞯膶挾瓤偤蛯?shí)質(zhì)上等于所說的混合噴嘴的末端部的圓周長度的10％至50％。
32.根據(jù)權(quán)利要求8、30或31的燃燒器，其特征在于來自每個(gè)所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓娜細(xì)獾膰娚浞较蚴浅f的混合噴嘴的上游側(cè)。
33.根據(jù)權(quán)利要求8和30至32的任一條的燃燒器，其特征在于來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓娜細(xì)鈬娚涞牧魍剩細(xì)獾膰娚湮恢靡约叭細(xì)獾膰娚浞较蚴歉鶕?jù)燃燒器的負(fù)荷、固體燃料的性質(zhì)、和設(shè)置在爐子內(nèi)的燃燒器的級(jí)數(shù)而變化的。
34.根據(jù)權(quán)利要求8和30至33的任一條的燃燒器，其特征在于來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓囊粐娚涞娜細(xì)馐怯晒┙o固體燃料-輸送空氣的供給系統(tǒng)的低溫部分或高溫部分所供給的。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的燃燒器，其特征在于來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓囊粐娚涞娜細(xì)庠谒f的燃燒器工作期是由所說的供給系統(tǒng)的所說的高溫部分所供給的，以及當(dāng)所說的燃燒器停止工作時(shí)是由所說的低溫部分所供給的。
36.根據(jù)權(quán)利要求8和30至33的任一條的燃燒器，其特征在于風(fēng)扇或壓縮器配置在用于供給來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓囊粐娚涞娜細(xì)獾墓┙o系統(tǒng)之中，而所說的燃?xì)馐怯捎糜陬A(yù)熱空氣的預(yù)熱器的出口所供給的冷空氣或熱空氣。
37.根據(jù)權(quán)利要求8和30至36的任一條的燃燒器，其特征在于來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓囊粐娚涞娜細(xì)馐茄鯕鉂舛瘸^21％的富氧空氣。
38.根據(jù)權(quán)利要求8和30至37的任一條的燃燒器，其特征在于流動(dòng)控制裝置設(shè)置在用于供應(yīng)來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓囊粐娚涞娜細(xì)獾墓┙o系統(tǒng)之中。
39.根據(jù)權(quán)利要求8和30至38的任一條的燃燒器，其特征在于來自所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓囊粐娚涞娜細(xì)獾牧魍适歉鶕?jù)所說的燃燒器的工作條件而變化的。
40.根據(jù)權(quán)利要求8和30至39的任一條的燃燒器，其特征在于至少一個(gè)燃?xì)鈬娚溟_口是以這樣方式造在所說的燃?xì)鈬娚鋰娮熘校丛谒f的燃?xì)鈬娚鋰娮斓妮S線方向上的所說的燃?xì)鈬娚溟_口的長度a和在所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓闹睆椒较蛏系乃f的燃?xì)鈬娚溟_口的長度b的比例r3(r3＝a/b)大于等于1(r3≥1)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的燃燒器，其特征在于所說的燃?xì)鈬娚鋰娮斓乃f的燃?xì)鈬娚溟_口是圓形的或橢圓形的。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41，其特征在于至少兩個(gè)所說的燃?xì)鈬娚溟_口造在所說的燃?xì)鈬娚鋰娮熘?，而所說的燃?xì)鈬娚溟_口的節(jié)距(兩者之間的距離)比所說的燃?xì)鈬娚溟_口的直徑大2.5倍。
43.根據(jù)權(quán)利要求40至42的任一條的燃燒器，其特征在于從所說的燃?xì)鈬娚鋰娮靽娚涞娜細(xì)馐菬峥諝?，該熱空氣被加熱至其溫度高于所說的混合流體的溫度。
44.根據(jù)權(quán)利要求40至43的任一條的燃燒器，其特征在于具有齒形布置的火焰穩(wěn)定器板的火焰穩(wěn)定器安裝在所說的混合噴嘴的外圓周上，并且所說的各燃?xì)鈬娚溟_口分別地安排在從所說的燃燒器的軸線分別地延伸到所說的各火焰穩(wěn)定器板的垂直線的延長線上。
45.根據(jù)權(quán)利要求40至44的任一條的燃燒器，其特征在于各燃?xì)鈬娚溟_口的位置在所說的混合噴嘴的軸線的方向上是可變動(dòng)的，和/或所說的各燃?xì)鈬娚溟_口可平行于或繞所說的混合噴嘴的軸線移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。
46.一種燃燒設(shè)備包含有權(quán)利要求1至45的任一條所定義的所說的燃燒式燃燒器。
47.一種鍋爐含有如權(quán)利要求1至45的任一條所定義的所說的燃燒式燃燒器。
全文摘要
一種燃燒式燃燒器包含:構(gòu)成混合流體通道的混合噴嘴(2),含有磨細(xì)煤及輸送空氣的混合流體(1)穿過該混合流體通道流向爐子;圍繞著混合噴嘴(2)的第二級(jí)和第三級(jí)空氣通道,第二級(jí)空氣(6)和第三級(jí)空氣(9)為燃燒目的而分別地流動(dòng)穿過空氣通道;配置在混合噴嘴(2)的末端部的外圓周附近的空氣噴射噴嘴?？諝?21)從空氣噴射噴嘴(24)噴向混合噴嘴的軸線,在混合噴嘴(2)的末端部的外圓周附近的高溫燃?xì)獗晃脒@個(gè)末端部的外圓周附近的混合流體(1)。
文檔編號(hào)F23C1/00GK1198207SQ97190929
公開日1998年11月4日 申請(qǐng)日期1997年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月19日
發(fā)明者津村俊一, 木山研滋, 神保正, 森田茂樹, 倉增公治, 沖浦邦夫, 野村伸一郎, 森三紀(jì) 申請(qǐng)人:巴布考克日立株式會(huì)社