CN1008473B - 螺锥状旋风式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃煤的燃烧器，它由筒体、煤粉一次风管、二次风管等组成。煤粉一次风管安置在燃烧器前端的筒体侧壁上，二次风管沿着燃烧器的轴向按螺旋形排列在筒体上，逐渐由筒体内圆相切转变成相割，而且呈角度倾斜。在燃烧时，燃烧器内可能成一个圆锥状旋风式的火柱。因此，它具有燃烧充分、火焰充满度高和燃尽率高之优点。

Description

本发明涉及燃煤的燃烧器，特别是旋风式燃烧器。

现有的旋风式燃烧器，其风管一般都是从燃烧器筒体的切线或一定的割线方向布置在周壁上。在燃烧时，燃料和空气在燃烧器内边混合边运动。如日本专利昭61－49915所指的“粉粒状固体燃料用燃烧装置”，它由布置了向燃烧物出口方向能形成旋回流的配对二次风管的第一燃烧区域；和与第一燃烧区域相连，同样布置了能形成旋回流的配对三次风管的第二燃烧区域；以及在二个燃烧区域的连接部设置的调节火焰长度用的进气口这三大部份构成。由此，可保持粉粒状固体燃料呈浮游旋回的搅伴状态，而使燃料有可能得以较完全燃烧。但上述旋风式燃烧器在燃烧时，其火焰是沿燃烧器周壁作环状分布，中间呈空态，火焰在燃烧器内充满度低，位於燃烧器中心部位的某些燃料细粒由於不能接触高温，很容易未经燃尽即溢出燃烧器外。为解决上述问题，也可采用如日本专利昭58-500420中所提出的方法，即煤粉沿燃烧器的轴向输入；空气沿切线方向流入后分岔为二股：第一股向头部的轴向流动，第二股向燃烧器出口处轴向流动，煤粉送入燃烧器后，先和第一股空气相遇，混合后产生第一次燃烧，其未燃煤粉与空气混合物的剩余部份再与第二股空气混合燃烧。经过二次燃烧后，燃烧效果可有所改善。但为了保证燃料在燃烧器内能有足够的停留时间，使其燃尽，该燃烧器的轴向尺寸必然很大。

为解决上述不足，本发明的目的是提供一种螺锥状旋风式燃烧器，它可在燃烧器内产生螺锥状旋风空气动力场，即空气既作旋转运动，又逐渐缩小其旋转直径，煤粉在该空气动力场的作用下，边混合边燃烧，逐渐向燃烧器出口方向会聚，使燃烧器内形成一个聚热型的高温圆锥形的火柱，因而燃烧充分，火焰充满度高、燃尽率高。

为实现上述目的，本发明由筒体、煤粉一次风管、二次风管等组成， 筒体由二层金属和一层耐火材料组成，二层金属之间是一个封闭空腔，二次风在此可利用燃烧器散热得到预热，耐火材料分布在内层金属的内壁上，筒体分成多段，段与段之间以法兰连接，筒体的每段都有二次风支管，这些二次风支管通过供应二次风的风筒，二次风总管和风机相连，二次风支管上装有调风闸，可调节每段的空气量，二次风管沿着燃烧器的轴向按螺旋形排列在耐火材料的周壁上，其一端开口於二层金属之间的空腔，另一端开口於耐火材料的内周壁上，逐渐由与燃烧器内壁圆相切转变为相割，而且呈角度倾斜，当空气从二次风管喷出后，即可形成螺锥状旋风式的空气动力场，在燃烧器的前端面上装有一可开式炉门，作为点火时放入引燃物的入口。使用时，从炉门口放入引燃物，并使其点燃，然后打开风机，使空气进入燃烧器内，当形成一定的温度场后，煤粉一次风管开始送入煤粉，此时由於二次风管的作用，使煤粉与空气边混合边燃烧，逐渐向燃烧器出口方向会聚，在燃烧器内形成一个聚热形的高温圆锥形火柱。

为使煤粉能更有规律地在上述螺锥状旋风式的空气动力场中运动，煤粉一次风管安置在燃烧器前端的筒体上，与燃烧器内壁圆相切，并呈角度倾斜，当煤粉和空气的混合物进入燃烧器后，即可顺着螺锥状旋风式的空气动力场运动。

在调节燃烧器出口的火焰长度，可在燃烧器的前端面上安装一微旋风器。

为增加燃烧器的进煤量，可在微风器的中心安置一根二次进煤粉管，该二次进煤粉管一端与煤粉机输出口相连。

本发明由於对二次风管作了特殊设计，它所形成的螺锥状旋风式的空气动力场，使煤粉在燃烧器内有足够长的时间滞留在高温场中，既保证了煤粉的充分燃烧，又可形成一个聚热型火柱。此外，一次煤粉管的加入煤粉的方式使煤粉在进入燃烧器中一开始就能很好地按照螺锥状的行进规律 在燃烧器内部边旋转、边燃烧，为燃料的充分燃烧提供了良好的基础，达到了燃烧充分、火焰充满度高、燃尽率高的目的。

下面给出本发明的实施例及附图：

筒体由二层金属（30）（34）和一层耐火材料（3）组成，二层金属（30）（34）之间是一个封闭空腔（18），耐火材料（3）分布在内层金属（34）内壁上。筒体分成多段，段与段之间以法兰（17）相连接，筒体的每段都有二次风支管（4）、（5）、（6），二次风支管（4）、（5）、（6）通过供应二次风的风筒（31）、二次风总管（29）和风机（2）相连。在二次风支管（4）、（5）、（6）上装有调风闸（12）、（13）、（14），二次风总管（29）上装有调风闸（15）。二次风管（7）沿燃烧器的轴向按螺旋形排列在耐火材料（3）的周壁上，其一端开口於空腔（18），另一端开口於耐火材料（3）的内周壁（11）上，逐渐由与燃烧器的内壁圆相切转变为相割，而且呈角度倾斜。当空气从二次风管（7）喷出时，即可形成螺锥状旋风式的空气动力场。炉门（25）安置在燃烧器的前端面上，煤粉一次风管（19）安置在燃烧器的前端筒体上，与燃烧器内壁圆相切，并呈角度倾斜。煤粉一次风管（19）一端与煤粉机相连，另一端开口於耐火材料（3）的内周壁（11）上。微旋风器（27）安置在燃烧器的前端面上，其微旋风管（26）一端开口於空腔（18），另一端开口於筒体内，调风闸（16）调节微旋风器（27）的风量。在微旋风器（27）的中心装一根二次煤粉管（10），用二次煤粉闸（20）调节其进煤量。

使用时，打开炉门（25），放入到引燃物，并使其点燃，然后打开风机（2），调节调风闸（12）、（13）、（14）、（15），控制一定的进风量，待引燃物燃烧后形成了一定的温度场时，启动煤粉机（1），使煤粉一次风管（19）开始连续向燃烧器内送煤，煤粉进入燃烧器内即可点燃，并很快进入正常燃烧，亦即煤粉沿螺锥状旋风式的空气动力场边混 合边燃烧，逐渐向燃烧器出口方向会聚，在燃烧器内形成一个聚热型的高温圆锥形火柱，向受热器（32）喷出。当需要调节火柱长度时，只需调节调风闸（16），以控制微旋风器（27）进入燃烧器内的风量。当需要较高温度燃烧时，亦可打开二次煤粉闸（20），以增加煤粉送入量。

为方便清除煤灰，在燃烧器下端的中间部位，装有一干灰箱（23），打开干灰闸（21），干灰即可从干灰箱（23）中漏出。为更有利於点火，可以考虑在空腔（18）与干灰箱（23）之间设一通道，通道中装一点火风闸（22）。此外，在强高温燃烧时，可能产生液态渣，此时，可考虑在燃烧器出口方向的燃烧器下端设置一个液渣备孔（28）。为方便地清除二次风管（7）内的灰渣，可在与各二次风管（7）相对应的金属（30）表面上开工艺孔（33），需清渣时，打开孔盖，待清除二次风管（7）内的灰渣后，关闭孔盖。

Claims (2)

1、一种螺锥状旋风式燃烧器，它有筒体、煤粉一次风管和二次风管构成，筒体由二层金属和一层耐火材料组成，二层金属之间为一个封闭的空腔，耐火材料分布在内层金属的内壁上，筒体分成多段，段与段之间以法兰连接，筒体的每段都有二次风支管，这些二次风支管通过供应二次风的风筒，二次风总管和风机相连，在筒体的前端面上装有一可开式炉门，二次风管的一端开口於二层金属之间的空腔，另一端开口於耐火材料的内周壁上，其特征在於：二次风管沿着燃烧器轴向按螺旋形排列在耐火材料的周壁上，逐渐由与燃烧器的内壁圆相切转变为相割，而且呈角度倾斜。

2、按权利要求1所述的螺锥旋状旋风式燃烧器，其特征在於：煤粉一次风管安置在燃烧器前端的筒体上，与燃烧器内壁圆相切，并呈角度倾斜。