CN103562639A - 水平布置的可倾斜的多级煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

提供了用于锅炉炉膛的水平布置的燃烧器(100)，其中，每个燃烧器包括由二次空气出口(123)包围的燃料喷嘴(138)。燃料喷嘴(138)和二次空气出口(123)可相对于供应内部二次空气的空气室(104)和提供燃料的燃料载体联合地倾斜。还提供了外部二次空气筒(152)，其可相对于连接到空气室的框架独立地倾斜。该布置可安装为常规水平炉膛系统的改型翻新系统或新建系统。燃料喷嘴(138)和二次空气出口(123)，以及二次空气筒(152)可一同倾斜或者可独立地倾斜。该倾斜有助于最优化炉膛内的火焰温度分布。

Description

水平布置的可倾斜的多级煤粉燃烧器

技术领域

本发明涉及用在锅炉中的炉膛(utility furnace)的领域，尤其涉及具有水平布置的燃烧器的炉膛。

背景技术

众所周知，粉状燃料必须与空气结合才能燃烧。使与结合空气和燃料有关的物理参数最优化对于有效安全地操作炉膛来说是重要的。

具有水平布置的燃烧器的常规炉膛可以使用可倾斜的固体燃料喷嘴，其主要针对位于锅炉的特定部分上的粉状固体燃料，同时空气筒提供燃烧空气。该布置允许对炉膛中的火焰位置进行控制，这有助于改善锅炉的传热特性。

其它常规炉膛包括布置在竖直框架中的多个可倾斜燃烧器。在此，燃烧器布置成列，并均相继地移动。该布置还可有助于火焰控制。

发明内容

已发现不可倾斜的固体燃料喷嘴的水平布置会导致延迟燃烧和差的火焰附属现象(attachment)(导致火焰不稳定)。而且，该布置不允许发生适当的空气旋流，而促进在火焰开始时的湍流，这导致高NOx排放量。

竖直布置需要专用炉膛，该专用炉膛不能在涡轮增压燃烧炉膛中被适度地改型翻新。

为了补偿这些缺点，本发明提供一种具有水平布置的燃烧器的改进的炉膛。该布置可安装为常规水平炉膛系统的改型翻新系统或新建系统。改进的燃烧器布置提供二次空气区域，其使二次空气在燃料出口周围旋流，同时与燃料出口联合地倾斜。除了提供空气旋流，使空气区域紧密地邻近燃料出口促进了快速燃烧，这改善了锅炉的热分布。本发明提供可选择额外的二次空气筒，其可与燃料出口一起倾斜。

在煤炉中，所发明的煤粉燃烧器除了经由动态地倾斜各种燃料和空气源来更好地控制火焰位置外，还能够提供最优化的煤燃烧。尽管在初始测试期间用于炉膛内的燃烧器的各种部件的特定倾斜角度证实是最佳的，但是随着时间流逝，导致该最佳设定的参数在系统中可变动或改变，例如提供不同燃料可改变参数。因此燃烧器可动态地倾斜以再次获得最佳性能。该新颖布置提供用于维持最佳火焰分布(导致NO_x、CO、未燃碳的排放量减少)和锅炉效率的改进的手段。

在本发明的一个实施例中，水平的燃料燃烧器包括由燃料桶和燃料喷嘴构成的燃料载体，燃料载体将固体燃料和初进空气传送到炉膛。燃料喷嘴能够关于形成在燃料桶和可倾斜的燃料喷嘴的接合处的第一旋转轴线倾斜。燃料燃烧器还包括内部二次空气室和内部二次空气出口，燃料载体延伸穿过内部二次空气室，内部二次空气出口通向内部二次空气室，使得内部二次空气可行进通过内部二次空气室，进入内部二次空气出口。内部二次空气出口与可倾斜的燃料喷嘴一起倾斜，并在可倾斜的燃料喷嘴周围形成环形空间，使得内部二次空气可与来自燃料喷嘴的初进空气和固体燃料一起离开燃料燃烧器。

水平的燃料燃烧器还可包括第一外部二次空气筒，第一外部二次空气筒能够关于第二旋转轴线倾斜。水平的燃料燃烧器可额外地包括第二外部二次空气筒，第二外部二次空气筒能够关于第三旋转轴线倾斜。燃烧器喷嘴和内部二次空气出口、第一外部二次空气筒以及第二外部二次空气筒可均以-20°和20°之间的角度倾斜。燃烧器喷嘴和内部二次空气出口、第一外部二次空气筒以及第二外部二次空气筒可均以相同角度倾斜。

水平的燃料燃烧器还可包括多个位于燃烧器喷嘴和内部二次空气出口之间的叶片。

喷嘴可形成构造成接受燃料桶的一部分的燃烧器喷嘴插口。

内部二次空气出口可连接到穿孔板，穿孔板可横跨内部二次空气出口和外部二次空气弹簧板之间，穿孔板具有穿孔，穿孔允许内部二次空气离开水平的燃料燃烧器。穿孔板在框架内可以是弯曲的，水平的燃料燃烧器还可包括弹簧板，弯曲的穿孔板在其移动期间可抵靠所述弹簧板。穿孔板可在可能接触弹簧板的部分中未穿孔。或者，可以有一隔板，弹簧板和穿孔板可以抵靠隔板，或者，弹簧板和穿孔板可直接抵靠内部二次空气室。

第二外部空气筒可安装到燃烧器喷嘴的与第一外部二次空气筒相对一侧的框架上。相对两侧可相对于炉膛位于燃烧器喷嘴的上方(顶侧)和下方(底侧)。

水平的燃料燃烧器还可包括倾斜机构，用于使燃烧器喷嘴和内部二次空气出口、第一外部二次空气筒以及第二外部二次空气筒中的至少一个倾斜。

燃料可以是固体燃料。

燃料喷嘴可包括安装在其中的中心管，中心管提供燃料和初进空气在燃料喷嘴内流动的单独路径。

水平燃烧器还可包括内部二次空气管，其围绕燃料桶，使得在两者之间产生环形空间，内部二次空气管包括允许空气进入环形空间的穿孔部。当这样设置时，内部二次空气管可延伸到内部二次空气室，以给内部二次空气室提供内部二次空气。水平燃烧器还可包括可滑动地接合内部二次空气管的轴环，以调节穿孔部的暴露表面区域。

水平燃烧器还可包括与第一旋转轴线相关联的弹簧板。内部二次空气被阻止通过弹簧板。

在本发明的另一实施例中，一种组装水平燃烧器的方法可包括：将带有内部燃料喷嘴的内部二次空气出口在第一旋转轴线处安装到燃料载体，使得内部二次空气出口和燃料喷嘴可相对于燃料载体关于第一旋转轴线倾斜；将第一外部二次空气筒在第二旋转轴线处安装到框架，使得所述第一外部二次空气筒能够相对于所述框架关于所述第二旋转轴线倾斜；将第二外部二次空气筒在第三旋转轴线处安装到所述框架，使得所述第二外部二次空气筒能够相对于所述框架关于所述第三旋转轴线倾斜。

该方法还可包括附接倾斜机构，用于使所述内部二次空气管、第一外部二次空气筒和第二外部二次空气筒中的至少一个倾斜。

该方法还可包括安装二次空气室，使得空气能够从所述内部二次空气室流向所述内部二次空气出口。

在本发明的另一实施例中，锅炉系统可包括炉膛和将燃料和空气供应到炉膛的多个水平燃烧器。多个燃烧器可均包括燃料载体、内部二次空气室和内部二次空气出口，燃料载体包括燃料桶和可倾斜的燃料喷嘴，燃料喷嘴能够关于燃烧桶的端部倾斜，燃料载体延伸穿过内部二次空气室，内部二次空气出口通向内部二次空气室，内部二次空气出口围绕燃料喷嘴，并可与其一起倾斜。

锅炉系统还可包括第一和第二外部二次空气筒，第一和第二外部二次空气筒是可倾斜的。第一和第二外部二次空气筒可相对于框架独立地倾斜。第一和第二外部二次空气筒可在炉膛内分别安装在燃料喷嘴的上方和下方。

在本发明的又一实施例中，用于固体燃料炉的燃烧器喷嘴可包括入口端和出口端以及内部管，出口端形成多个突起，内部管安装在入口端和出口端之间，内部管与燃烧器喷嘴形成环形空间。燃料和空气可在环形空间和内部管内通过。

燃烧器喷嘴可设有凸出部，销可被推动通过凸出部，燃烧器喷嘴可关于凸出部倾斜。

燃料和空气可均在环形空间和内部管内通过，并在离开燃烧器喷嘴之前混合。

附图说明

结合附图参考下面对煤粉燃烧器的详细说明，会完全理解本发明的上述说明以及另外的目的、特征和优点，附图中：

图1是根据本发明的可倾斜燃烧器的部分示意性侧视图；

图2是形成图1可倾斜燃烧器的一部分的燃烧器喷嘴的正视图；

图3是形成图1可倾斜燃烧器的一部分的燃烧器喷嘴的横截面侧视图；

图4是图3的燃烧器喷嘴的侧视图；

图5是形成图1可倾斜燃烧器的一部分的燃烧器桶的侧视图；

图6是燃料管在第一旋转轴线处的横截面视图；

图7A是图1的可倾斜燃烧器处于中间位置的横截面视图；

图7B是图1的可倾斜燃烧器处于向上倾斜位置的横截面视图；

图7C是图1的可倾斜燃烧器处于向下倾斜位置的横截面视图；

图8A示出常规炉膛的火焰温度分布；

图8B示出利用处于中间位置的图1可倾斜燃烧器的炉膛的火焰温度分布；

图8C示出利用处于向下倾斜位置的图1可倾斜燃烧器的炉膛的火焰温度分布；

图8D示出利用处于向上倾斜位置的图1可倾斜燃烧器的炉膛的火焰分布。

具体实施方式

本专利或申请文件包含至少一幅彩图。在请求并缴纳必要费用之后，可由专利局提供该具有彩图的专利或专利申请出版物的复印件。

在描述参考附图所说明和描述的主题的优选实施例时，为清楚起见会采取特定术语。然而，本发明并不局限于所选择的特定术语，应理解，每个特定术语包括所有以类似方式操作来完成类似目的的技术等同物。

应明白，本发明旨在通过控制除其它参数之外的燃料角度和二次空气进入而使煤粉或其它固体燃料在炉膛中充分燃烧。该性能尤其适用于需要控制例如蒸汽温度和固体燃料停留时间的参数而不具有竖直布置的燃烧器的炉膛。可以在炉膛开始启动时和/或在其后期望改变火焰温度分布的任一时刻执行倾斜过程。

因此，本发明提供了一种位于炉膛内的改进的燃烧器，其提供二次空气区，二次空气区使二次空气在燃料出口周围旋流，同时与燃料出口一体地倾斜。本发明还提供额外的二次空气，其间接地与燃料出口一起倾斜。

典型的锅炉可包括位于炉膛内的一系列一个或多个水平布置的燃烧器。实际上，每个炉膛内通常有多个燃烧器，位于各侧上的燃烧器数量相等。虽然本发明允许使用不同数量的燃烧器，但是下面仅代表性地描述单个燃烧器。然而，应理解，在特定炉膛中可使用多个数量的这种燃烧器。而且，可独立地控制每个这种燃烧器。

参见附图，其中，相同的标号代表相同的元件，图1是根据本发明一个实施例的可倾斜燃烧器100的部分示意性侧视图。应明白，虽然总体上以煤粉燃烧器来讨论燃烧器100，但是本发明包括使用其它固体燃料，例如石油焦炭或共烧生物质和煤。

还应明白，可倾斜燃烧器可安装为现有水平炉膛系统的改型翻新系统或安装为新的设备。作为参考，图1示出可倾斜燃烧器100，作为位于现有风箱背板(BP)和前板(FP)内的改型翻新，前板通常位于炉管壁。作为参考，还示出现有风箱隔板，通常提供位于供应到风箱的内外二次空气之间的隔离物。

可倾斜燃烧器100包括燃料管102，还称为燃料载体或煤载体，煤粉和初进空气基本上可以以常规方式流过该燃料管。燃料管102优选地是圆形的，并延伸通过内部二次空气室104。内部二次空气室104是由其上安装有钢板的结构钢框架105形成的加压壳体。为清楚起见，应注意，图1中并未示出结构钢框架105和板的所有部分。通向内部二次空气室104的是内部二次空气管107，其在所述充气室内包围燃料管102，使燃料管102和内部二次空气管107之间存在环形空间。

其中，内部二次空气管107包括三个部件，即管部109、穿孔部111和挡板部113。管部109代表最上游和最下游的部分，两部分均形成为标准管。管部109焊接到穿孔部111，并托住穿孔部，穿孔部也大致是柱形部，但是包括多个用于允许空气流过的穿孔115。如图1中所示，内部二次空气管107包括管部109、穿孔部111和另一管部109。挡板部113是短的柱形管或轴环，其适于相对于穿孔部111和管部109滑动，从而可以控制暴露的穿孔115的数量。确切地说，挡板部113可滑动地接合穿孔部111和管部109，使得其可滑动以揭露或隐藏穿孔115。当然，暴露的穿孔115的表面区域越大，流过内部二次空气管107的空气越多。在其它实施例中，穿孔部111可位于二次空气管107的端部，不被管部109托住，而是通向单个管部。

内部二次空气管107终止于内部二次空气室104。因此，流过穿孔部111的穿孔115的加压空气流过内部二次空气室104。如下所讨论的，该空气最终经由弹簧板120a-120d中的固定的叶片螺旋毂盖(spinner)125和穿孔118离开内部二次空气室104。然而，如讨论的，内部二次空气管107的位于内部二次空气室104内的端部允许相对于第二框架108以不同角度引导内部二次空气。这种倾斜关于第一旋转轴线114进行。

结合图1参见图2和3，示出通常为轧制板材的内部二次空气出口123，连接到穿孔板116，穿孔板116从内部二次空气出口横跨到内部二次空气室104。穿孔板优选地包括一系列穿过板的孔或穿孔118。这样的穿孔118的尺寸做成和间隔成给板的所有部分提供足够的冷却，同时限制向炉膛的空气泄漏。优选地，穿孔板116是弯曲的，如图1所示。

如图2所示，穿孔118可位于内部二次空气出口123周围的四个象限120a-120d中。空气从内部二次空气室104穿过所述穿孔118。

图4和5示出燃料管102的燃料喷射器部分的分解状态的侧视图，图5中示出燃烧器桶136，图4中示出燃烧器喷嘴138。图4中示出的燃烧器喷嘴138代表从燃烧器喷嘴插口124到出口130的燃料喷射器。图5中示出的燃烧器桶136代表燃料管102从关于凸缘140的任意起点到燃烧器桶球142的上游部分。

柱形燃料管102，确切地是燃烧器桶136进入燃烧器喷嘴138的燃烧器喷嘴插口124。燃料管102抵接形成在燃烧器喷嘴138内的止动件126，允许煤和其它固体燃料从燃烧器桶136传送到燃烧器喷嘴。从止动件126开始，燃烧器喷嘴138形成绕燃料管的出口130周向布置的一系列突起128。突起128从减少的直径区域张开到较大的直径，并协助形成煤粉和初进空气混合物的出口形状。突起还用于提供处于适于与离开环形空间106(形成在固定的螺旋毂盖125处)的旋流内部二次空气混合的状态的煤粉和初进空气混合物。

中心管132安装在燃烧器喷嘴138内，开始于燃烧器喷嘴插口124部分，大约终止于突起128开始形成的位置。中心管132借助于结构保持器134偏离燃料管102的壁。中心管132优选地是柱形的，用于允许煤粉和初进空气混合物穿过，从而为煤粉和初进空气提供在燃烧器喷嘴138内流动的单独路径。该布置还有助于将混合物在适于与离开环形空间106的旋流内部二次空气混合的状态下输送到出口130。确切地说，当燃烧器喷嘴倾斜时，该中心管132协助保持燃料混合物在燃烧器喷嘴138内居中地流过。

在上述结构下，应明白，当煤粉和初进空气混合物流过燃烧器桶136时，混合物的一部分被迫使穿过燃烧器喷嘴插口124，并穿过突起128到达出口130。同时，一般在燃烧器桶136中心流过的第二部分被迫使通过中心管132，也进入突起128，在此，当第二部分流向出口130时，其可再次与先前部分混合。

同时，内部二次空气流过固定的螺旋毂盖125的填充有叶片122的环形空间106。当煤粉和初进空气混合物离开出口130时，该二次空气与煤粉和初进空气混合物进行混合。

如所讨论，燃烧器喷嘴138位于形成分流器的内部二次空气出口123内，使得环形空间106绕燃烧器喷嘴138形成。一系列沿燃料管102的外周界布置的叶片122位于环形空间106内。叶片122均以在叶片从入口至出口的深度范围内增加的角度设置。当内部二次空气流过叶片122，到达风箱(WD)的出口侧时，该布置用于使内二次空气旋流。

应明白，流进内部二次空气管107的穿孔115中的内部二次空气进入位于内部二次空气管的端部的内部二次空气室104。该空气然后进入内部二次空气室104，其中，其能够自由地进入位于内部二次空气出口123的固定的螺旋毂盖125，或者经由穿孔板116中的穿孔118离开。

燃烧器喷嘴138的燃烧器喷嘴插口124包括位于其入口边缘144的第一安装点141，而上游燃烧器桶136包括邻近其出口边缘150的第二安装点148。燃烧器桶136的出口边缘150安装在燃烧器喷嘴138的燃烧器喷嘴插口124内，使得第一安装点141和第二安装点148对准。两个安装点充当第一旋转轴线114，先前参考图1已讨论过，其中，燃烧器喷嘴138和内部二次空气出口123可相对于固定的燃烧器桶136倾斜或旋转。应明白，还提供位于燃烧器桶和燃烧器喷嘴136、138相对侧的第二安装点。

图6示出燃烧器桶136在第一旋转轴线114处的横截面视图。在此，示出燃烧器喷嘴138总体上在燃烧器喷嘴的燃烧器喷嘴插口124处围绕燃烧器桶136。燃烧器喷嘴138包括具有孔(未示出)的凸出部117，销119可被推动穿过该孔。燃烧器桶136包括孔形式的第二安装点148。因此，销119从燃烧器喷嘴138外部被推动通过燃烧器桶136，头121保留在外部。优选地，销的与头相对的端部与燃烧器桶136的内表面平齐。该布置限制流动的燃料混合物对销的磨损。

返回参见图1，还示出一对直接或间接连接到位于出口130两侧的第二框架108的外部二次空气筒152a、152b，使得它们在炉膛中位于出口130上方和下方。优选地，外部二次空气筒具有矩形出口154a、154b。还可提供例如圆形的其它形状。

外部二次空气筒152a、152b允许外部二次空气通过。在一些实施例中，内部二次空气和外部二次空气可来自同一来源，而在流动过程中通过充当分流器(DP)的隔板早期地分开。在其它实施例中，它们可不分开直到稍后到达外部二次空气筒152a、152b的各自入口和内部二次空气出口123为止。

外部二次空气筒152a、152b分别经由形成第二旋转轴线和第三旋转轴线的安装点156a、156b安装到第二框架108。这些旋转轴线允许外部二次空气筒152a、152b相对于框架108倾斜或旋转。这种倾斜二次空气筒152a、152b可以联合或单独地进行，还可以在使燃烧器喷嘴138和内部二次空气出口123关于第一旋转轴线114倾斜的同时或不同时倾斜二次空气筒152a、152b。

所允许的各部件的倾斜优选地在0°至约20°范围内，通常为15°。图7A至7C示出以倾角倾斜的各部件的代表视图。确切地说，图7A示出处于中间位置(实际上0°偏移角度)的外部二次空气筒152a、152b以及燃烧器喷嘴138和内部二次空气出口123。如果需要正向或向上倾斜，那么外部二次空气筒152a、152b以及燃烧器喷嘴138和内部二次空气出口123可如图7B所示倾斜。类似地，图7C示出反向或向下倾斜的部件。

应明白，在图7A至7C中，所有部件均以相同角度倾斜。然而，必要时所述部件都可以以单独的角度倾斜。对于每个单独的部件，这些单独的角度包括向上、向下和中间之间所有的排列可能。然而，这些排列包括那些一般倾斜方向内的不同角度。作为仅仅示例性而决不限制本公开的示例，外部二次空气筒的一个可能布置是向上倾斜10°，另一外部二次空气筒向下倾斜12°，燃烧器喷嘴138和内部二次空气出口123向下倾斜7°。在其它示例性实施例中，所述部件可均向上或向下倾斜1°、向上或向下倾斜5°、向上或向下倾斜10°或者向上或向下倾斜15°。而且，在一个炉膛中有多个燃烧器的情况下，不同的燃烧器可具有以不同角度取向的各种部件。

为了执行燃烧器的倾斜功能，燃烧器100可设有一个倾斜机构或一系列倾斜机构。如图1所示，示例性倾斜机构可包括一系列杠杆400a、400b、400c。这样的杠杆可安装到结构钢框架105、第二框架108和待倾斜的部件，即第一外部二次空气筒152a、第二外部二次空气筒152b以及内部二次空气管出口123和燃烧器喷嘴138的组合，并且可均包括致动器402a、402b、402c。在这点上，第一杠杆400a可用于使第一外部二次空气筒152a倾斜，第二杠杆400b可用于使内部二次空气管出口123和燃烧器喷嘴138的组合倾斜，第三杠杆400c可用于使第二外部二次空气筒152b倾斜。致动器可通过已知手段移动，包括机械移动、气动移动、液压移动或电移动。而且，杠杆可以以已知的方式布置成将线性运动转换为角运动。例如，如图4和6所示，杠杆400b可使外部桶138的耳状物404移动，耳状物通过枢转点406连接到杠杆400b。耳状物404施加关于第一旋转轴线114的矩臂，从而使燃烧器喷嘴138倾斜。在另外实施例中，一个杠杆可用于致动多个部件。

返回参见图1，示出通常邻近安装点156a、156b的弯曲的弹簧板。应明白，弹簧板160a、160b、160c、160d避免外部二次空气筒154a、154b与内部二次空气出口123和燃烧器喷嘴138组合之间未受控制的二次空气泄漏。确切地说，当外部二次空气筒152a、152b旋转时，弹簧板160a和160d抵接结构支撑件105的一部分。弹簧板160b和160c以类似的方式抵接穿孔板116。因此，当内部二次空气出口123和燃烧器喷嘴138旋转时，穿孔板116以滑动的布置沿弹簧板160b、160c行进。弹簧板160a、160b、160c、160d与穿孔板116和结构支撑件105之间的抵接用于阻塞抵接构件之间的空气通道。优选地，穿孔板116在可能与弹簧板160b、160c接触的区域中未穿孔。

用于各种部件的构造材料优选地如常规地用于常规水平燃烧器中的这类部件的材料。因此，这些材料主要是碳钢或高级金属合金，例如不锈钢。通常，受到高热影响或具有其它特殊需求的任何部分优选地是不锈钢。这样的部分包括燃料器喷嘴138(由于其暴露于高热之中)和销119(由于其特殊需求)。这些特殊需求包括不锈钢具有比碳钢平滑的表面，并不易磨损。其余部分，例如燃料管102的剩余部分和结构部件可由碳钢形成。

参见图8A至8D，示出采用创造性燃烧器的炉膛的示例性火焰温度分布，图8A示出常规炉膛，图8B示出实践美国专利5762007的发明的常规炉膛，燃烧器处于中间位置，图8C示出图8B的燃烧器，燃烧器处于15°向下位置，图8D示出图8B的燃烧器，燃烧器处于15°向上位置。

应明白，图8A至8D的火焰温度分布是彩色的。根据300所示的图例，各颜色代表从由蓝色表示的约500℉至由红色表示的约3000℉的火焰温度。其间，所述颜色以增加的温度范围涵盖从淡蓝至绿色至黄色。

如先前所讨论，图8A示出采用常规燃烧器的常规炉膛的火焰温度分布302。图中示出两个这样的燃烧器304a、304b以及常规炉膛306的轮廓。从火焰温度分布可明白，常规燃烧器304a、304b不会有效地混合煤粉与初进空气，因此提供在炉膛主体308之上向上延伸的火焰温度分布。在该常规设计中，燃烧器304a、304b布置在中间位置，表示接近0°倾斜。还注意的是火焰温度分布在炉膛306颈部310的宽度，可以看出，升高的热量从边缘至边缘延伸。

图8B示出另一常规炉膛322的火焰温度分布320，除了其它特征，该常规炉膛包含位于颈部328中的过度燃烧空气系统326。如上所讨论，该炉膛利用美国专利5762007的教导来将燃料空气混合物喷射通过处于中间位置(代表接近0°倾斜)的燃烧器323a、323b。炉膛322还包含废气循环系统，其中，废气从锅炉的出口端去除，被注入炉膛322的下部324。可以看出，在该布置的情况下，火焰温度分布延伸进炉膛322的主体330中更深。然而，延伸进炉膛322的主体330中的火焰温度分布320具有稍微窄的构造，较宽的热量扩散是优选的。

图8C示出也利用美国专利5762007的教导和废气回送系统的炉膛342的火焰温度分布340。然而，该炉膛342的布置与图8B所示的布置不同之处在于，燃烧器344a、344b向下倾斜约15°。易于明白，该倾斜提供火焰温度分布340，其有利地更宽，并且在炉膛342的主体346内较浅。火焰温度分布340在炉膛342的颈部区域348仍保持良好地受控。

最后，图8D示出与图8C类似的炉膛352的火焰温度分布350，除了炉膛352包括向上倾斜约15°的燃烧器354a、354b之外。在此，火焰温度分布350没有深入地插入炉膛352的主体356内，这与图8A所示火焰温度分布302类似。然而，在图8D的火焰温度分布350中，火焰在炉膛352的颈部区域358得到良好控制，而图8A中未非如此。

尽管在此参考特定实施例描述本发明，但是应理解，这些实施例仅仅是解释本发明的原理和应用。因此，应理解，在不脱离本发明的由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以对示例性实施例进行许多改变，还可以设计其它布置。

Claims (21)

1.一种水平的燃料燃烧器，包括：

燃料载体，包括燃料桶和燃料喷嘴，所述燃料载体将固体燃料和初进空气传输到炉膛，所述燃料喷嘴能够关于形成在所述燃料桶和可倾斜的燃料喷嘴的接合点处的第一旋转轴线倾斜；

内部二次空气室，所述燃料载体延伸穿过所述内部二次空气室；

内部二次空气出口，通向所述内部二次空气室，使得内部二次空气能够行进通过所述内部二次空气室，进入所述内部二次空气出口，所述内部二次空气出口与所述可倾斜的燃料喷嘴一起倾斜并在所述可倾斜的燃料喷嘴周围形成环形空间，使得内部二次空气能够与来自所述燃料喷嘴的固体燃料和初进空气一起离开所述燃料燃烧器。

2.如权利要求1所述的水平的燃料燃烧器，还包括第一外部二次空气筒和第二外部二次空气筒，所述第一外部二次空气筒能够关于第二旋转轴线倾斜，所述第二外部二次空气筒能够关于第三旋转轴线倾斜。

3.如权利要求2所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述燃烧器喷嘴和内部二次空气出口、所述第一外部二次空气筒以及所述第二外部二次空气筒均以-20°和20°之间的角度倾斜。

4.如权利要求3所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述燃烧器喷嘴和内部二次空气出口、所述第一外部二次空气筒以及所述第二外部二次空气筒均以相同角度倾斜。

5.如权利要求1所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述内部二次空气出口连接到穿孔板，所述穿孔板具有穿孔，所述穿孔允许内部二次空气离开所述水平的燃料燃烧器。

6.如权利要求5所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述穿孔板在所述框架内是弯曲的，所述水平的燃料燃烧器还包括弹簧板，弯曲的穿孔板能够在其移动期间抵靠所述弹簧板。

7.如权利要求6所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述穿孔板在可以接触所述弹簧板的部分中未穿孔。

8.如权利要求2所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述第二外部二次空气筒安装到位于所述燃烧器喷嘴的与所述第一外部二次空气筒相对一侧的框架上。

9.如权利要求1所述的水平的燃料燃烧器，还包括倾斜机构，用于使所述燃烧器喷嘴和所述内部二次空气出口、第一外部二次空气筒以及第二外部二次空气筒中的至少一个倾斜。

10.如权利要求1所述的水平的燃料燃烧器，其中，所述燃料喷嘴包括安装在其中的中心管，所述中心管提供燃料和初进空气在所述燃料喷嘴内流动的单独路径。

11.如权利要求1所述的水平的燃料燃烧器，还包括围绕所述燃料桶的内部二次空气管，使得在其间产生环形空间，所述内部二次空气管包括允许空气进入所述环形空间的穿孔部；

其中，所述内部二次空气管延伸到所述内部二次空气室，以给所述内部二次空气室提供内部二次空气。

12.如权利要求11所述的水平的燃料燃烧器，还包括轴环，其可滑动地接合至所述内部二次空气管，以调节穿孔部的暴露表面区域。

13.如权利要求1所述的水平的燃料燃烧器，还包括与所述第一旋转轴线相关联的弹簧板。

14.如权利要求13所述的水平的燃料燃烧器，其中，内部二次空气被阻止通过所述弹簧板。

15.一种组装水平燃烧器的方法，包括：

将带有内部燃料喷嘴的内部二次空气出口在第一旋转轴线处安装到燃料载体，使得所述内部二次空气出口和燃料喷嘴能够相对于所述燃料载体关于所述第一旋转轴线倾斜；

将第一外部二次空气筒在第二旋转轴线处安装到框架，使得所述第一外部二次空气筒能够相对于所述框架关于所述第二旋转轴线倾斜；

将第二外部二次空气筒在第三旋转轴线处安装到所述框架，使得所述第二外部二次空气筒能够相对于所述框架关于所述第三旋转轴线倾斜。

16.如权利要求15所述的组装燃烧器的方法，还包括附接一倾斜机构，用于使所述内部二次空气管、第一外部二次空气筒和第二外部二次空气筒中的至少一个倾斜。

17.如权利要求15所述的组装燃烧器的方法，还包括将二次空气室安装到所述框架，使得空气能够从所述内部二次空气室流向所述内部二次空气出口。

18.一种锅炉系统，包括：

炉膛；

多个水平燃烧器，给所述炉膛供应燃料和空气，所述多个燃烧器均包括：

燃料载体，包括燃料桶和可倾斜的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴能够关于所述燃料桶的端部倾斜；

内部二次空气室，所述燃料载体延伸穿过所述内部二次空气室；

内部二次空气出口，通向所述内部二次空气室，所述内部二次空气出口围绕所述燃料喷嘴并能够与其一起倾斜。

19.如权利要求18所述的锅炉系统，还包括：

第一和第二外部二次空气筒，所述第一和第二外部二次空气筒是可倾斜的。

20.如权利要求19所述的锅炉系统，其中，所述第一和第二外部二次空气筒在所述炉膛内分别可倾斜地安装在所述燃料喷嘴的上方和下方。

21.一种用于固体燃料炉膛的燃烧器喷嘴，所述燃烧器喷嘴包括：

入口端和出口端，所述出口端形成多个突起；

内部管，安装在所述入口端和所述出口端之间，所述内部管与所述燃烧器喷嘴形成环形空间；

其中，燃料和空气能够在所述环形空间和所述内部管二者内通过。

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