CN101220960B - 水煤浆雾化器及包含该雾化器的水煤浆燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水煤浆雾化器及包含该雾化器的水煤浆燃烧装置。雾化器包括壳体，壳体内有进风腔(18)、通条内腔体(14)、束浆孔(24)、初始混合腔(26)、与初始混合腔依次连通的中间混合腔(29)、末端混合腔(40)，通条内腔体的末端与束浆孔连通，进风腔通过压缩空气喷孔(31)与初始混合腔连通，束浆孔也与初始混合腔连通，末端混合腔内有抗击锤(37)，抗击锤设于末端混合腔的入口对面，末端混合腔上有雾化喷孔(38)，通条内腔体(14)内设有通条(16)，通条可沿该雾化装置的轴线方向移动，通条末端(23)可伸入束浆孔中。本发明装置能提高水煤浆浆介雾化效率、并且能自动清除束口堵塞故障。其结构简单，制造成本低。

Description

水煤浆雾化器及包含该雾化器的水煤浆燃烧装置

技术领域

本发明属于水煤浆燃烧技术领域，具体涉及一种水煤浆雾化器及包含该雾化器的水煤浆燃烧装置。

背景技术

水煤浆是煤炭、水、化学添加剂经过物理工艺制备的固态或液态化合洁净燃料。工程应用中通常采用雾化形式增大水煤浆燃料(以下简称浆介)表面积，提高浆介蒸发、挥发速度(水分HO₂、碳氢、CH₂化合物的蒸发及挥发速度参数直接支持浆介燃料燃烧工艺的着火环节)，其蒸、挥发速度与浆介体表单位面积成正比，浆介雾化单位粒度级(雾化浆粒直径÷浆介平均直径≈粒度级，理论最高雾化粒度级＝1)是悬浮燃烧工艺的重要技术参数，甚至是关键技术指标，直接关系燃烧工况的稳定性，间接影响燃烧工艺的综合性指标。因此传统浆介雾化器通常采用相当孔径，应用相当压力势能产生的浆束，配以压缩空气势能产生雾介与浆介的相对运动，使浆介发生细化，即雾化。

但是，传统的水煤浆雾化器的初混浆介流流速不高，不能有效提高水煤浆的击溅雾化效率；并且，传统的水煤浆雾化器时常发生束口堵塞，导致雾化程序中断，燃烧被迫停止，必须拆解雾化器清洗，方可排堵，影响设备运行的可靠性和经济性。

此外，传统水煤浆燃烧装置中，燃烧机不能根据负荷工况调节焰炬形态，仅在高温环境内方可稳定燃烧，以致低温负荷调节量小，高温负荷炉内结渣严重，极大限制了应用范围，甚至因此造成工程项目的流产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术所存在的上述不足，提供一种浆介雾化效率高、且能自动清除束口堵塞故障的水煤浆雾化器及含该雾化器的液、固态水煤浆燃烧装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该水煤浆雾化器包括壳体，壳体内有作为压缩空气进入通道的进风腔、置于进风腔内并与可接纳水煤浆的接头座连通的通条内腔体、形成水煤浆浆束的束浆孔、将压缩空气与浆束进行混合的初始混合腔、与初始混合腔依次连通的中间混合腔、末端混合腔，通条内腔体的末端与束浆孔连通，进风腔通过压缩空气喷孔与初始混合腔连通，束浆孔也与初始混合腔连通，末端混合腔内有抗击锤，抗击锤设于末端混合腔的入口对面，末端混合腔上有雾化喷孔，通条内腔体内设有通条，通条可沿该雾化装置的轴线方向移动，通条末端可伸入所述初始混合腔中。

优选的是，初始混合腔与中间混合腔之间沿径向可设有与进风腔相通的环隙通道。进风腔与环隙通道之间还设有对压缩空气进行缓冲均压的均压孔和环形风仓。这样，有一路压缩空气经环形风仓和环隙通道进入中间混合腔，由于环隙气流的喷向为径向，故在紊流气束径向加速的作用下，相对的形成管流气束，以约束中间混合腔中混合介束的径向紊流，确保浆介击中抗击锤的稳定性。

为了相对平衡空间压强，壳体内还可设有均风仓，进风腔的端部有多个均风孔，均风孔与均风仓连通，进风腔通过均风仓与初始混合腔连通。

所述压缩空气喷孔与初始混合腔的中轴线之间成一夹角，束浆孔处于压缩空气喷孔的下方，优选所述夹角范围为25°-75°之间，优选为25°-35°。

优选的是，通条首端连接有传动杆，传动杆与外部运动系统相连，运动系统可选用任何可使传动杆沿该雾化装置轴线方向移动的装置，比如可以选用液压系统或气动系统，从而实现对束口进行自动清堵。

进一步优选的是，通条通过疏堵滑杆与传动杆相连，所述疏堵滑杆上连接有手柄。在无需使用上述运动系统或运动系统出现故障时，可通过人工操纵手柄，实现人工清堵。

壳体上还可设有用于调节接头座径向角度的径向可调输浆座。

一种液、固态水煤浆燃烧装置，包括带有炉膛的外壳、雾化器、调节雾化器的进风量的燃烧机，其中，所述雾化器采用上述的水煤浆雾化装置。

所述燃烧机内可有可形成旋转空气流柱的一次风道，一次风道内有对空气进行导向的一次风旋流片，一次风道的入口处还有一次风调节门，一次风道外还有形成空芯直气流柱的二次风道，二次风道的入口处还有二次风调节门。

此外，燃烧机内二次风道外有可形成旋转空气流柱的三次风道，三次风道内有对空气进行导向的三次风旋流片，三次风道的入口处还有三次风调节门。

本发明雾化器的有效效果如下：

1.能在连续工作的工况中自动清排堵塞故障，能可靠自检并排除因燃料堵塞造成停止雾化装置工作的隐患，从而提高水煤浆燃烧机的整体技术性能水平。雾化器通过采用机械形式清堵，对粘性淤塞、集合性堵塞、拱结性堵塞能在0.5～2秒内进行清除。

2.该雾化器采用压缩空气混合腔约束并提速初混浆介流，能有效的提高击溅雾化效率，各混合腔均采用粉末合金制作而成，可有效延长雾化装置的使用寿命，平均使用寿命可达2000小时以上。

3.该雾化器采用径向可调输浆座，操作方便，特别适应设计、选型、生产、安装的实际应用。

4.结构简单、制造成本低廉。

对于包含该雾化器的液、固态水煤浆燃烧装置，通过雾化器与带有三次风调风器的燃烧机(能调节助燃空气各性能参数的配风装置)的配合使用，可将助燃空气设为旋风、直风、强旋风三个档次，采用调节各风道的空气流量，获得控制燃烧室空气动力场的目的。通过燃用水煤浆燃料，能组织多种形式的燃烧动力场，以满足特殊装置对燃烧水煤浆燃料工况的特殊要求，如设备改造，对于狭长空间、宽短空间，通过改变喷孔参数，三次风参数，能产生对火炬形态的相对修正，对于燃用低挥发分浆介、系统中、小负荷运行，该雾化器与燃烧机能组织有益燃烧所必需的空气动力场，确保燃烧的稳定性和更高的燃烬效率。

水煤浆产品是煤炭的深加工洁净燃料，采用合理的燃烧工艺及装置，可以实现煤炭经济的洁净化燃烧，并可替代部分燃油设备，产生较高的经济、环境效益。本液、固态水煤浆燃烧装置主要应用于100℃～1300℃的热风工艺，如小型锅炉的升级改造、导热油炉、沥青拌合石料加热炉、蔬菜及陶瓷热风干燥炉、陶瓷素烧窑炉、水泥、冶金加热窑炉等。

附图说明

图1为本发明水煤浆雾化器的结构示意图

图2为本发明雾化器的液、固态水煤浆燃烧装置的结构示意图

图3为图2的C-C剖视图

图4为燃烧机的结构示意图

图5为图4的A-A剖视图

图6为图4的B-B剖视图

图7为图4的A向视图

图8为图4的B向视图

图中：1-气缸  2-气缸底板  3-传动杆  4-螺母  5-联接螺栓  6-手柄  7-导向密封压母  8-密封圈  9-疏堵滑杆  10-导向紧固螺母  11-O型密封圈  12-双面密封紧固螺母  13-水煤浆接头座  14-通条内腔体  15-径向可调输浆座  16-通条  17-压缩空气接头座  18-进风腔  19-销轴  20-定位锁环  21-螺钉  22-止位块  23-通条末端  24-束浆孔  25-雾化器套管  26-初始混合腔  27-连接件28-均风孔  29-中间混合腔  30-均压仓  31-压缩空气喷孔  32-壳体  33-芯座  34-均压孔35-环形风仓  36-环隙通道  37-抗击锤  38-雾化喷孔39-雾化器头  40-末端混合腔  51-三次风旋流片  52-三次风道  53-一次风旋流片  54-一次风道  55-二次风道  57-水煤浆雾化器  58-固态浆分口  59-燃烧机壳体  60-固浆燃料接口  61-风门调节器  62-一次风调节门  63-风口座  64-二次风调节门  65-三次风调节门71-循环水管  72-换气管  73-低位水管  74-出火孔75-储水箱  76-门孔  77-燃烧室上部  78-炉墙  79-隔热层  80-燃烧机  81-分风道  82-固浆燃料接口  83-风口座  84-水煤浆雾化器  85-灰渣室  86-链轮  87-高位水管  88-水套  89-燃烧室下部  90-风仓  91-链排  92-集箱

具体实施方式

以下结合实施例及附图，对本发明作进一步详细叙述。

如图2、3所示，本发明液、固态水煤浆燃烧装置包括外壳、水煤浆雾化器84、调节雾化器进风量的燃烧机80以及除渣机构。

本发明液、固态水煤浆燃烧装置采用悬浮及沉降层燃混合燃烧工艺。

其中，外壳内部有由耐火砖砌筑燃烧的炉膛，炉膛为燃料的混合与燃烧提供空间，炉膛内部构成燃烧室，燃烧室是燃料绝热氧化的反应空间。除渣机构为燃烧室底部的链排91，链排91为沉降的燃料提供延续燃烧的条件，并将燃烧怠烬的灰渣送至出渣机(图中未示出)，燃料燃烧所产生的热能通过出火孔74对负载作功。

燃烧机80置于燃烧室的入口端，水煤浆雾化器84置于燃烧机80中部。燃烧机80和水煤浆雾化器84构成双态燃料(液、固两态水煤浆燃料)使用。

该水煤浆燃烧装置受热的负重钢构，各联接、密封部位都采取水循环方式冷却，可靠的保证了燃烧装置的正常连续运行，并延长了炉体的使用寿命。

如图1所示，水煤浆雾化装置包括壳体32，壳体32内有进风腔18、均压仓30、通条16、形成水煤浆浆束的束浆孔24、将压缩空气与浆束进行混合的初始混合腔26、与初始混合腔26依次连通的中间混合腔29、末端混合腔40。其中，初始混合腔26、中间混合腔29、末端混合腔40采用粉末合金制作而成。

进风腔18与均压仓30通过连接件27相接，连接件27上有多个均风孔28。均压仓30内有连接均压仓30和初始混合腔的芯座33。进风腔18的另一端开口与压缩空气接头座17连通。

初始混合腔26置于均压仓30内部，芯座33下部开有与初始混合腔26连通的压缩空气喷孔31。压缩空气喷孔31的轴线与该雾化装置的轴线成一夹角，本实施例中，该夹角为35°。

初始混合腔26与中间混合腔29之间沿径向设有与均压仓30连通的环隙通道36。环隙通道36通过均压孔34和环形风仓35与均压仓30连通。均压孔34和环形风仓35用于对压缩空气进行缓冲均压。

末端混合腔40内设有抗击锤37，抗击锤37设于末端混合腔40的入口对面，末端混合腔40上开有雾化喷孔38。

束浆孔24也与初始混合腔26连通，束浆孔24的另一端开口与通条内腔体14相接。通条内腔体14的侧壁开口，该开口与接头座13连通。壳体41外还设有用于调节接头座13径向角度的径向可调输浆座15。

所述通条16置于进风腔18下方，束浆孔24设于通条内腔体14的末端，通条末端23形成一可伸入初始混合腔26的尖端。通条16的首端与疏堵滑杆9相接，疏堵滑杆9上连接有传动杆3。疏堵滑杆9上还连接有手柄6。

传动杆3的另一端与外部运动机构相连，该运动机构采用气动装置，传动杆3与气缸1上的活塞杆相连。

该装置中还包括有指令气动装置动作的控制单元，控制单元中包括有可检测雾化器被堵塞情况的压力传感器和在线清堵控制器(图1中未示出)。压力传感器用于检测水煤浆压力，液态水煤浆雾化器未堵塞时，浆压为实际工况所需的理论参数值；雾化器堵塞时，水煤浆压力随通道的被堵塞，水煤浆流量的减少，必然会相应增高压强，因此，水煤浆压强的增高值可视为雾化通道被堵塞的参考值。

本发明水煤浆雾化器中，通过应用压缩空气及水煤浆浆介自身所载势能，在束浆孔24约束下产生高速运动，当压缩空气对浆束实施提速，也就是说，各混合腔分别开启，混和燃料冲击抗击锤37，即内强混和雾化开始，形成束混空气环管束(束混空气环管束是对空气分子流动经过连续且可无限延伸的空芯管柱形态的描述，束混空气环结构呈锥形，该设计主要是控制浆介粒子对工件的冲刷摩损)以提高工件的使用寿命。

进入雾化喷孔38的混和浆介，喷入大气常压中，即终端雾化。该装置满负荷雾化提速系列参数为：浆束初速8.8423米/秒，初混提速为203.58米/秒，终混提速为355.16米/秒；浆介被压缩空气提速的过程中，逐渐被细化，即呈雾态，该装置理论雾化粒度级可达到1，即浆介本粒度值。

水煤浆雾化器工作过程如下：

①水煤浆燃料雾化

压缩空气受调控单元(图中未示)控制，通过软管与压缩空气接头座17联接，压缩空气参值受调控单位调制，压缩空气通过进风腔18输送至均风孔28，通过多个均风孔8的压缩空气进入均压仓30进行缓冲，相对平衡空间压强；从这里压缩空气分为两路构成预雾化，一路压缩空气通过多个压缩空气喷孔31喷出，由于压缩空气喷孔31中轴线与初速混合腔26轴线相交呈一夹角，因此亚声速运动的气流束会集合对束浆孔24近端产生负压，为浆介的提速即初混合创建条件。

多股稳流气束集合而成的紊流气束，沿初速混合腔26通过中间混合腔29喷向抗击锤37，紊流气束接触抗击锤37端面后，均匀的向四周扩散，从而提升雾化喷孔38近端截面表压力，压缩空气通过雾化喷孔38喷入大气中，即喷入燃烧设备的燃烧室中，因燃烧环境压强等于零，终端脱离雾化喷孔38的自由气流束，将获得超声速的初速度；另一路压缩空气通过均压孔34进入环形风仓35缓冲均压，通过环隙通道36进入中间混合腔29，由于环隙通道36中气流的喷向为径向，故在紊流气束径向加速的作用下，相对的形成管流气束，以约束后续通道中混合介束的径向紊流，确保浆介击中抗击锤37百分比率的稳定性。

管流气束与紊流气束的结合，在中间混合腔29已临界声速，冲击抗击锤37后，两路气流合而为一，均匀的向四周扩散，通过雾化喷孔38喷出。

水煤浆浆介由浆介束控制单元(图中未示)控制，采用软管与接头座13联接，浆介的参值受调控单元调制，浆介由通条内腔体14送至束浆孔24，并由束浆孔24喷出，当紊流浆束进入初速混合腔26的轴线与压缩空气喷孔31轴线的相交点时，浆介的提速即初混合开始，构成初混浆介紊流束，浆介紊流束由初速混合腔26通过中间混合腔29时，受管束气流的加势影响进一步提速，发生二次混合；当被加势到运动速度临声速的浆介束与抗击锤37接触后，混合浆介束相对均匀的向四周溅散即冲击雾化，雾化后的混合浆介流通过雾化喷孔38喷入大气中即燃烧室进行终极雾化。

②雾化器在线清堵

由于本发明雾化器中全部浆介被束浆孔24约束整形，浆束的形态影响雾化的质量，浆束的流量影响雾化负荷的出力，而雾化喷孔38的堵塞可能引发停炉事故。

当雾化喷孔38堵塞后，通条内腔体14内的浆介压力会立即上升至与调控单元输出端浆压平衡，自动清堵传感器(图中未示出)将获信号传送给在线清堵控制器，该控制器指令气缸1做动作，即指令气缸1进行一个进、排气过程，气缸1的进气环节是由活塞杆通过传动杆3将动力传输至人工清堵手柄6，并带动疏堵滑杆9、通条16同步向浆束孔24运动的过程，当通条末端23接触到干涉束浆孔24的堵塞物(即淤浆及块渣)时，就进入清堵环节，即由通条末端23插入束浆孔24中进行清堵。在对束浆孔24进行清堵时，由于中间混合腔29内的浆介流量在循环进行剧增与剧减的过程中，浆介会对雾化喷孔38产生冲击，从而构成脉冲式清堵，因此本发明中，对雾化喷孔38的清堵过程是间接的。

气缸1的排气环节是活塞杆通过传动杆3将动力传输至手柄6，并带动运动机构复位的过程。通条末端23所置换的空间即为清堵过程的产物，使浆束孔24形状参数恢复到原设定的参数值。

清堵过程也可由人工进行在线清堵，与自动清堵相比较仅有获取被堵信号的区别。其清堵过程是由人工操作手柄6，使通条16向束浆孔24方向运动，通条末端23插入束浆孔24中，从而进行手工清堵。

本发明雾化器通过采用机械形式清堵，对粘性淤塞、集合性堵塞、拱结性堵塞能在0.5～2秒内清除。

水煤浆雾化器通过定位锁环20、止位块22、螺钉21固定到雾化器套管25上，从而将水煤浆雾化器固定在燃烧机80的内部。

如图4-8所示，燃烧机80内有可形成旋转空气流柱的一次风道54，一次风道54内有对空气进行导向的一次风旋流片53，一次风道54的入口处还有一次风调节门62。一次风道54外有形成空芯直气流柱的二次风道55，二次风道55的入口处还有二次风调节门64，二次风道55外有可形成旋转空气流柱的三次风道52，三次风道52内有对空气进行导向的三次风旋流片51，三次风道52的入口处还有三次风调节门65。

其中，雾化器套管25构成了燃烧机内一次风道54的内壁，在各风道入口处分别有调节风门轴角度及锁定风门的风门调节器61。

如图4所示，固态浆分口58是一次风道54与三次风道52中固态水煤浆的分配口。在一次风道54中配入适量煤粉，可提高燃烧机燃固浆燃料的装置最大出力功率，但由于过大投入一次风量就会等量增大火焰燃烧张角。为了提高最大出力功率，而同时又不使火焰张角等量增大，在一次风道54外采用二次风道55；二次风道55主要是进行直形助燃空气的输送及整形，该直风道通过调节纯助燃空气的净风量，协调一次风道中雾化动力空气流动形态，使焰炬燃烧达到近似理论工况的要求。

其中，固浆燃料接口60是用于雾化固浆燃料装置的接口，固浆燃料接口60沟通一次风道54与三次风道52，通过固态浆分口58分配一次风道54及三次风道52中固态水煤浆的煤粉量，在一次风道54和三次风道52中预混合，固态水煤浆通过一次风旋流片53和三次风旋流片51雾化，形成旋转气流柱喷入燃烧室上部77燃烧。

燃烧机的工作过程如下：

1.液态水煤浆燃料的燃烧与调节

燃料雾化：液态水煤浆燃料的雾化，是浆介通过泵及压力转换机等机械装置(图中未示出)对其施加储备相当的势能，经过管路输送到炉前，经水煤浆雾化器57和雾化用压缩空气的提速过程进行雾化后，喷入燃烧室上部77预备燃烧。其中大部分的助燃空气由燃烧机80控制供给，助燃空气经过送风机、主风箱(图中未示出)，送至风口座83受一次风调节门62、二次风调节门64及三次风调节门65节制后进入燃烧室。

风量及火焰形态调节：调节燃烧机中各道风门的通风截面积，即可呈正比的调节各风道的通风量。要形成助燃空气动力场需进行火焰形态的调节，如增大火炬的调节可通过操纵风门调节器61旋大一次风调节门62进行调节，由于一次风流量增大，空气通过一次风道54后经一次风旋流片53导向，形成旋转空气流柱向燃烧室上部77喷入，由于喷入燃烧室预备燃烧的燃料运动方向与燃烧室轴线方向基本一致，因此高浓度燃料与高速旋转的一次助燃空气发生切向混合，逐步形成为可燃燃料流，燃烧可观的焰柱即为一次风助燃空气流柱的形态；当需要延长火炬时，可操纵风门调节器61，旋大二次风调节门64以增大二次风流量，空气经过二次风道55(直风道)形成空芯直气流柱向燃烧室上部77喷入，由于高浓度燃料流与二次助燃空气运动方向一致，因此二者仅发生同向速差混合，无焰炬增大因素，即二次助燃空气流外介面形态，约等于燃烧可观的焰炬；当需要超短火炬及调节使烟气回拽时，可调小一次风调节门62、二次风调节门64以节制风流量，操纵风门调节器61旋大三次风调节门65增大三次风流量，空气通过三次风道52后经三次风旋流片51导向，形成空芯旋转的气流管柱，向燃烧室上部77喷入，高浓度燃料流与高速旋转的三次助燃空气发生切向混合，逐步演变成为可燃燃料流，由于三次助燃空气呈空芯旋转管柱态气流运动，该气流所载储备势能更高于高浓度燃料流所载的势能，所以燃烧可观的焰炬及燃烧后附近的气流场，完全受三次风流调制，逐步加强三次风气流强度，等于增粗、缩短焰炬，当焰炬长度压缩与焰炬直径达到一定比例时，焰柱外介面会产生负压效应，拽回相当体积的高温烟气，平衡负压区的燃烧动力场的负压效应(这也是燃烧液态水煤浆燃料时、保障火焰稳定燃烧的有效控制手段)。

负荷调节：液态水煤浆的负荷调节主要是调节浆料的投入量和助燃空气的投入量。

2.固态水煤浆的燃烧与调节

燃料混合调节：固态水煤浆的燃烧过程与煤粉的燃烧过程基本相似，全过程仅有二点差异：a.粉前处理：所谓固态水煤浆就是用低硫煤或添加适量固硫元素制备而成的燃料，后续制备工艺与煤粉制备基本相同；b.固硫处理：固态水煤浆的燃烧环节与其他灰渣固硫燃烧工艺基本相似，同样也可以采用喷雾固硫(喷雾固硫是指液态脱硫剂采用雾化形式与煤粉分两路同时喷入燃烧室，在燃烧的环节进行喷雾固硫)。

燃烧动力场的调节：固态水煤浆燃烧动力场的助燃风力调节与液态煤浆的操作原理完全相同，且均需要高浓度燃料与助燃空气混合角度的配合，因为粉介的输送，与助燃一、三次风介为同一出口，因其可以认为整定助燃空气形态，即等于整定了焰炬的形态，固态水煤浆及输粉空气是呈超浓煤粉混合介流，通过固浆燃料接口60进入燃烧机一次风道54和三次风道52，与助燃空气预混合后经三次风旋流片51、一次风旋流片53之间隙形成旋转气流柱向燃烧室上部77喷入，后续工况描述与液态水煤浆燃料的燃烧与调节完全相同。

负荷调节：调节粉介的投入量，调节助燃空气的投入量。怠速(怠速工作适用于启炉及停炉，主要是规避炉体的温差冲击)工作时，完全关闭燃烧机80，不输送助燃空气，仅用输粉空气助燃；即粉介经空气输送到固浆燃料接口60经固态浆分口58分流；由于离心力的作用，相对粗粒进入三次风道52与输送空气流同向进入燃烧室上部77，相对较细粉介经一次风道54随输送空气同向进入燃烧室上部77着火燃烧。后续燃烧过程与液态水煤浆的燃烧完全相同。

本发明中燃烧机80的主要特点是，设计有三次风道：一次风道54和三次风道52为旋风风道，可以调整火炬为超短火焰(炬径大于炬长)，能拽回总量15％高温烟气，是更经济燃烧低热值工介的有效途径。

本发明液、固态水煤浆燃烧装置的工作过程如下：

1.液态水煤浆燃烧操作过程

①.启炉

新炉启炉应在链排91表面覆盖燃料煤或灰渣作为其隔热保护层。

②.引火

引燃链排91表层的燃料煤或投入油燃料引火。待燃烧室温度升到400℃～600℃，将液态水煤浆燃料经输送装置送入水煤浆雾化器84，水煤浆燃料通过雾化呈细煤粒与燃烧机设定的助燃空气进行混合后成为混合可燃燃料(以下简称燃料)。当燃料被炉温加热达到着火条件，氧化反应速度剧增，以发光伴有放热的形式在燃烧室上部77空间燃烧，燃烧后的产物烟气在炉膛内产生微正压，在吸风装置(图中未示出)的作用下，高温烟气经过出火孔74离开炉膛；燃料在燃烧室上部77悬浮燃烧未烬的粗颗粒，在引力的作用下沉降于燃烧室下部89的表面，在链排缝隙供给的助燃空气作用下继续氧化燃烧至怠烬。首炉引火完毕。

③.运炉

负荷调节，通过修正燃料供给参数，如：减负荷，降低水煤浆和助燃空气的投入量，即降低功率输出，反之亦增大。

④.除渣

启动链排除渣机构，链排91沿箭头所示方向运动，灰渣在摩擦力的作用下随链排同步运动，当灰渣随链排91运行达到灰渣室85上部时，链排91外表形状将随链轮86的外形改变，即链排91的运动方向在绕链轮86半周后变向180度，灰渣在链排91的变向环节中的外表角度增大，二者摩擦力的减小，小至灰渣失去平衡值，将坠入灰渣室，再将灰渣排出炉外。

⑤.停炉

停止水煤浆供给，停止助燃空气供给，关闭吸风机。

⑥.重启炉

在停炉2～3小时之内，可直接投入燃料启炉；长时间停炉后启炉，应根据相应要求投入辅助燃料块煤或燃料油引火启炉。

⑦.其他

冷却系统应保持标定的水位，及时补足循环冷却水。

2、固态水煤浆燃烧操作过程

①.启炉

操作同液态水煤浆。

②.引火

固态水煤浆(也可以炉前制粉，即将原料煤与添加剂在燃烧设备就近加工成固态水煤浆)经过制粉装置(图中未示出)送达固浆燃料接口82，固态水煤浆在燃烧机80形态结构的作用下，呈旋转混合燃料喷入炉膛，当燃料被加热至着火点条件时，燃烧化学反应及后续操作程序同液态水煤浆。

③.运炉

操作同液态水煤浆。

④.除渣

操作同液态水煤浆。

⑤.停炉

操作同液态水煤浆。

⑥.重启炉

在停炉4～6小时之内，可直接投入燃料启炉；长时间停炉后启炉，应根据相应要求投入辅助燃料块煤或燃料油引火启炉。

⑦.其他

操作同液态水煤浆。

本发明液、固态水煤浆燃烧装置能有效提高水煤浆燃料的燃烬效率、并且能自动清除炉内灰渣。其结构简单、制造及运行成本低，同时运行的效果完全可以达到国家的环保要求。

Claims (10)

1.一种水煤浆雾化器，包括壳体，其特征在于壳体内有作为压缩空气进入通道的进风腔(18)、置于进风腔(18)内并与可接纳水煤浆的接头座(13)连通的通条内腔体(14)、形成水煤浆浆束的束浆孔(24)、将压缩空气与浆束进行混合的初始混合腔(26)、与初始混合腔依次连通的中间混合腔(29)、末端混合腔(40)，通条内腔体(14)的末端与束浆孔(24)连通，进风腔通过压缩空气喷孔(31)与初始混合腔连通，束浆孔也与初始混合腔连通，末端混合腔内有抗击锤(37)，抗击锤设于末端混合腔的入口对面，末端混合腔上有雾化喷孔(38)，通条内腔体(14)内设有通条(16)，通条可沿该雾化装置的轴线方向移动，通条末端(23)可伸入所述初始混合腔(26)中。

2.根据权利要求1所述的水煤浆雾化器，其特征在于初始混合腔(26)与中间混合腔(29)之间沿径向设有与进风腔相通的环隙通道(36)，进风腔与环隙通道(34)之间还设有对压缩空气进行缓冲均压的均压孔(34)和环形风仓(35)。

3.根据权利要求1所述的水煤浆雾化器，其特征在于壳体内还设有均风仓(30)，进风腔的端部有多个均风孔(28)，均风孔与均风仓连通，进风腔通过均风仓与初始混合腔连通。

4.根据权利要求1所述的水煤浆雾化器，其特征在于所述压缩空气喷孔(31)与初始混合腔(26)的中轴线之间成一夹角，束浆孔(24)处于压缩空气喷孔(31)的下方，所述夹角范围为30°-75°。

5.根据权利要求1-4之一所述的水煤浆雾化器，其特征在于初始混合腔(26)、中间混合腔(29)、末端混合腔(40)均采用粉末合金制作而成。

6.根据权利要求5所述的水煤浆雾化器，其特征在于通条(16)首端连接有传动杆(3)，传动杆通过疏堵滑杆(9)与通条(16)首端相连，所述疏堵滑杆上连接有手柄(6)。

7.一种水煤浆燃烧装置，包括带有炉膛的外壳、雾化器、调节雾化器的进风量的燃烧机，其特征在于所述雾化器采用如权利要求1-6之一所述的水煤浆雾化装置。

8.根据权利要求7所述的水煤浆燃烧装置，其特征在于所述燃烧机内有可形成旋转空气流柱的一次风道(54)，一次风道内有对空气进行导向的一次风旋流片(53)，一次风道的入口处还有一次风调节门(62)，一次风道外有形成空芯直气流柱的二次风道(55)，二次风道的入口处还有二次风调节门(64)。

9.根据权利要求8所述的水煤浆燃烧装置，其特征在于燃烧机内二次风道外有可形成旋转空气流柱的三次风道(52)，三次风道内有对空气进行导向的三次风旋流片(51)，三次风道的入口处还有三次风调节门(65)。

10.根据权利要求9所述的水煤浆燃烧装置，其特征在于燃烧机中还包括有用于雾化固浆燃料的固浆燃料接口(60)，固浆燃料接口(60)置于燃烧机壳体(59)中轴线端面。

Images