CN103672880A - 粉料燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉料燃烧器，包括：点火管道；一次风管道，一次风管道套设在点火管道外，一次风管道上具有一次风进口；粉料管道，粉料管道套设在一次风管道外，粉料管道上具有粉料进口；二次风管道，二次风管道套设在粉料管道外，二次风管道上具有二次风进口，点火管道、一次风管道、粉料管道和二次风管道的一端在粉料燃烧器的出口处相通；负压引射装置，负压引射装置邻近粉料进口设置。根据本发明的粉料燃烧器，通过设置负压引射装置，降低了粉料的输送压力，进而降低了粉料燃烧器在粉料输送过程中的能量损失，而且在燃烧的过程中火焰的长度以及形状可以调节，从而增强了粉料燃烧器的火焰控制能力。

Description

粉料燃烧器

技术领域

本发明涉及燃烧技术领域，尤其是涉及一种粉料燃烧器。

背景技术

传统的粉料燃烧器普遍存在的问题是燃料种类单一，适应性不广，生产成本高，粉料在达到燃烧器前的输送过程中，能耗高，输送设备复杂，控制系统繁琐且成本高，燃烧器燃烧效率低，火焰可控性差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种粉料燃烧器，所述粉料燃烧器输送粉料的压力低。

根据本发明的粉料燃烧器，包括：点火管道；一次风管道，所述一次风管道套设在所述点火管道外，所述一次风管道上具有一次风进口以向所述一次风管道内通入助燃气体；粉料管道，所述粉料管道套设在所述一次风管道外，所述粉料管道上具有粉料进口以向所述粉料管道内通入所述粉料；二次风管道，所述二次风管道套设在所述粉料管道外，所述二次风管道上具有二次风进口以向所述二次风管道内通入助燃气体，所述点火管道、所述一次风管道、所述粉料管道和所述二次风管道的一端在所述粉料燃烧器的出口处相通；以及负压引射装置，所述负压引射装置邻近所述粉料进口设置，以将所述粉料引射入所述粉料管道内。

根据本发明的粉料燃烧器，通过设置负压引射装置，粉料可以在负压引射装置和粉料管道之间的压力差的作用下被引射入粉料管道内，从而降低了粉料的输送压力，进而降低了粉料燃烧器在粉料输送过程中的能量损失，而且在燃烧的过程中火焰的长度以及形状可以调节，从而增强了粉料燃烧器的火焰控制能力。

可选地，所述粉料管道上设有粉料管，所述粉料管通过所述粉料进口与所述粉料管道相通。

进一步地，所述粉料管倾斜地设在所述粉料管道上。

可选地，所述粉料管与所述水平面之间的夹角为20°～60°。其具体数值可以根据实际要求设置，以具有更好的输送粉料的效果。

进一步地，所述粉料燃烧器进一步包括：送风管路，所述送风管路分别通过所述一次风进口、所述二次风进口与所述一次风管道、所述二次风管道相通。

具体地，所述送风管路上设有一次风管，所述送风管路通过所述一次风管与所述一次风管道相通，所述送风管路上设有二次风管，所述送风管路通过所述二次风管与所述二次风管道相通。

优选地，所述一次风管内设有一次风调风阀，所述二次风管内设有二次风调风阀。由此，通过设置一次风调风阀和二次风调风阀，通过调节一次风调风阀和二次风调风阀的开度，可以有效调节粉料燃烧器的出口处气流的扩散角和回流区的大小，从而可以从整体上控制整个粉料燃烧的状况，真正实现节能高效，绿色环保燃烧。

可选地，所述一次风调风阀邻近所述一次风进口设置，所述二次风调风阀邻近所述二次风进口设置。

优选地，所述一次风管道和所述粉料管道内分别设有第一旋流器和第二旋流器。由此，通过设置第一旋流器和第二旋流器，可以使粉料燃烧充分，防止因内部混合燃烧造成粉料燃烧器产生局部高温而烧损，而且粉料燃烧器的适用范围广，例如可以用于细度在60～300目之间的粉料。

可选地，所述第一旋流器和所述第二旋流器均邻近所述粉料燃烧器的所述出口处设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的粉料燃烧器的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的粉料燃烧器100。

如图1所示，根据本发明的粉料燃烧器100，包括点火管道1、一次风管道2、粉料管道3、二次风管道4以及负压引射装置（图未示出）。

一次风管道2套设在点火管道1外，一次风管道2上具有一次风进口以向一次风管道2内通入助燃气体。例如在图1的示例中，点火管道1为中空的直管，点火管道1沿水平方向延伸，点火装置的点火管可以从点火管道1的右端伸入点火管道1内，一次风管道2的横向尺寸大于点火管道1的横向尺寸，这样点火管道1可以伸入一次风管道2内，一次风管道2的内壁和点火管道1的外壁之间共同限定出一次风通道21，一次风进口形成在一次风管道2上且贯穿一次风管道2，一次风进口与一次风通道21相连通，从而助燃气体例如空气等可以通过一次风进口进入一次风通道21内。可选地，一次风管道2在左右方向上的长度小于点火管道1在左右方向上的长度。这里，需要说明的是，点火装置的结构和工作原理等对于本领域的技术人员而言是已知的，这里不再详细说明。

粉料管道3套设在一次风管道2外，粉料管道3上具有粉料进口以向粉料管道3内通入粉料。参照图1，粉料管道3的横向尺寸大于一次风管道2的横向尺寸，这样一次风管道2可以伸入粉料管道3内，粉料管道3的内壁和一次风管道2的外壁之间共同限定出粉料通道31，粉料进口形成在粉料管道3上且贯穿粉料管道3，粉料进口与粉料通道31相连通，从而粉料例如煤粉、生物质粉料等可以通过粉料进口进入粉料通道31内。可选地，粉料管道3在左右方向上的长度小于一次风管道2在左右方向上的长度。

二次风管道4套设在粉料管道3外，二次风管道4上具有二次风进口以向二次风管道4内通入助燃气体。如图1所示，二次风管道4的横向尺寸大于粉料管道3的横向尺寸，这样粉料管道3可以伸入二次风管道4内，二次风管道4的内壁和粉料管道3的外壁之间共同限定出二次风通道41，二次风进口形成在二次风管道4上且贯穿二次风管道4，二次风进口与二次风通道41相连通，从而助燃气体例如空气等可以通过二次风进口进入二次风通道41内。可选地，二次风管道4在左右方向上的长度小于粉料管道3在左右方向上的长度。

点火管道1、一次风管道2、粉料管道3和二次风管道4的一端在粉料燃烧器100的出口101处相通。例如在图1的示例中，粉料燃烧器100的左端可以与燃烧设备（图未示出）的炉膛相连通，也就是说，一次风通道21、二次风通道41和粉料通道31的左端分别与燃烧设备的炉膛相连通，一次风进口形成在一次风管道2的右端，粉料进口形成在粉料管道3的右端，二次风进口形成在二次风管道4的右端，助燃气体和粉料分别通过一次风进口、二次风进口和粉料进口进入相应的一次风通道21、二次风通道41和粉料通道31，并在一次风通道21、二次风通道41和粉料通道31内从右向左流动，当助燃气体和粉料通过粉料燃烧器100的左端进入燃烧设备的炉膛内，点火装置的点火管点火以使助燃气体和粉料在炉膛的高温区燃烧。由于助燃气体和粉料在粉料燃烧器100外燃烧，从而有效地防止了因内部混合燃烧造成粉料燃烧器100产生局部高温而烧损的情况。

可选地，燃烧设备可以是工业炉窑、中小吨位燃煤粉锅炉、生物质粉料及其他粉料燃烧设备，建材热处理炉、玻璃炉窑或者机械加工的热处理炉等。

负压引射装置邻近粉料进口设置，以将粉料引射入粉料管道3内。由于负压引射装置的压力低于粉料管道3内的压力，这样粉料例如煤粉、生物质粉料等可以在负压引射装置和粉料管道3之间的压力差的作用下被引射入粉料管道3内，从而降低了粉料的输送压力。

根据本发明的粉料燃烧器100，通过设置负压引射装置，粉料可以在负压引射装置和粉料管道3之间的压力差的作用下被引射入粉料管道3内，从而降低了粉料的输送压力，进而降低了粉料燃烧器100在粉料输送过程中的能量损失，而且在燃烧的过程中火焰的长度以及形状可以调节，从而增强了粉料燃烧器100的火焰控制能力。

可选地，粉料管道3上设有粉料管5，粉料管5通过粉料进口与粉料管道3相通。在图1的示例中，粉料管5与粉料管道3相连，粉料管5通过粉料进口与粉料通道31相连通，粉料管5的与粉料管道3相连的一端（例如图1中所示的上端）的横向尺寸大于粉料管5的远离粉料管道3的一端（例如图1中所示的下端），可选地，粉料管5被构造成从下到上横向尺寸先相等、后逐渐增大。

进一步地，粉料管5倾斜地设在粉料管道3上。可选地，粉料管5与水平面之间的夹角为20°～60°。如图1所示，粉料管5从右到左斜向上伸入粉料通道31内，粉料管5的中心轴线与水平面之间的夹角可以为20°～60°。需要理解的是，粉料管5的倾斜角度可以根据实际要求设置，以具有更好的输送粉料的效果。

参照图1，粉料燃烧器100进一步包括：送风管路6，送风管路6分别通过一次风进口、二次风进口与一次风管道2、二次风管道4相通。也就是说，送风管路6通过一次风进口与一次风管道2相通，送风管路6通过二次风进口与二次风管道4相通。

例如在图1的示例中，送风管路6位于点火管道1的上方，送风管路6沿左右方向延伸，送风管路6上设有一次风管61，送风管路6通过一次风管61与一次风管道2相通，送风管路6上设有二次风管62，送风管路6通过二次风管62与二次风管道4相通，具体地，一次风管61沿上下方向延伸，且一次风管61的上端与送风管路6相连通，其下端通过一次风进口与一次风通道21相连通，二次风管62被构造成从右到左斜向下延伸，且二次风管62的右端与送风管路6的左端相连通，其右端通过二次风进口与二次风通道41相连通，这样从送风管路6右端通入的助燃气体例如空气等中的一部分可以通过一次风管61进入一次风通道21内，另一部分助燃气体例如空气等可以通过二次风管62进入二次风通道41内。可选地，一次风管61、二次风管62的横向尺寸均小于送风管路6的横向尺寸。

如图1所示，一次风管61内设有一次风调风阀611，二次风管62内设有二次风调风阀621。由此，通过设置一次风调风阀611和二次风调风阀621，通过调节一次风调风阀611和二次风调风阀621的开度，可以有效调节粉料燃烧器100的出口101处气流的扩散角和回流区的大小，从而可以从整体上控制整个粉料燃烧的状况，真正实现节能高效，绿色环保燃烧。可选地，一次风调风阀611邻近一次风进口设置，二次风调风阀621邻近二次风进口设置。

优选地，一次风管道2和粉料管道3内分别设有第一旋流器22和第二旋流器32。例如在图1的示例中，第一旋流器22和第二旋流器32均邻近粉料燃烧器100的出口101处设置，换言之，第一旋流器22设在一次风管道2内且邻近一次风管道2的左端设置，第二旋流器32设在粉料管道3内且邻近粉料管道3的右端设置，通过设置第一旋流器22和第二旋流器32，可以使粉料燃烧充分，防止因内部混合燃烧造成粉料燃烧器100产生局部高温而烧损，而且粉料燃烧器100的适用范围广，例如可以用于细度在60～300目之间的粉料。

根据本发明的粉料燃烧器100经项目实际验证，取得了显著的效果，下面以一台四吨燃煤蒸汽锅炉为例进行说明。

该四吨燃煤蒸汽锅炉改造前存在燃烧不尽、灰渣含碳量高（经检测达到了20%）、效率偏低（51.2%）等问题，改造后，效率提高了21.3%，达到了72.5%。

具体地，对煤渣掺20%的煤进行磨碎制粉，得到的煤粉的细度达到80～120目，经输粉系统输送至本发明的粉料燃烧器100前，助燃空气经罗茨风机加压，过换热器换热送至本发明的粉料燃烧器100前，然后煤粉和助燃空气通过粉料燃烧器100进入四吨燃煤蒸汽锅炉的炉膛的高温区燃烧，火焰长度为2米左右、直径为0.4米左右。炉膛温度由改造前的700℃提高到了900℃，排烟温度由220℃降到了140℃，综合燃煤降低了20%（相同出力）。吨蒸汽成本降低了34.71元，假设四吨燃煤蒸汽锅炉每年可使用蒸汽16000吨，从而可以实现节能经济效益555360元。如果粉料燃烧器100使用生物质燃料或石油焦粉替代重油、焦油及天然气等能源，可以节约成本45%左右，同时其符合国家能源政策，将可带来不可估量的经济效益和社会效益。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种粉料燃烧器，其特征在于，包括：

点火管道；

一次风管道，所述一次风管道套设在所述点火管道外，所述一次风管道上具有一次风进口以向所述一次风管道内通入助燃气体；

粉料管道，所述粉料管道套设在所述一次风管道外，所述粉料管道上具有粉料进口以向所述粉料管道内通入所述粉料；

二次风管道，所述二次风管道套设在所述粉料管道外，所述二次风管道上具有二次风进口以向所述二次风管道内通入助燃气体，所述点火管道、所述一次风管道、所述粉料管道和所述二次风管道的一端在所述粉料燃烧器的出口处相通；以及

负压引射装置，所述负压引射装置邻近所述粉料进口设置，以将所述粉料引射入所述粉料管道内。

2.根据权利要求1所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述粉料管道上设有粉料管，所述粉料管通过所述粉料进口与所述粉料管道相通。

3.根据权利要求2所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述粉料管倾斜地设在所述粉料管道上。

4.根据权利要求3所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述粉料管与所述水平面之间的夹角为20°～60°。

5.根据权利要求1所述的粉料燃烧器，其特征在于，进一步包括：

送风管路，所述送风管路分别通过所述一次风进口、所述二次风进口与所述一次风管道、所述二次风管道相通。

6.根据权利要求5所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述送风管路上设有一次风管，所述送风管路通过所述一次风管与所述一次风管道相通，

所述送风管路上设有二次风管，所述送风管路通过所述二次风管与所述二次风管道相通。

7.根据权利要求6所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述一次风管内设有一次风调风阀，所述二次风管内设有二次风调风阀。

8.根据权利要求7所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述一次风调风阀邻近所述一次风进口设置，所述二次风调风阀邻近所述二次风进口设置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述一次风管道和所述粉料管道内分别设有第一旋流器和第二旋流器。

10.根据权利要求9所述的粉料燃烧器，其特征在于，所述第一旋流器和所述第二旋流器均邻近所述粉料燃烧器的所述出口处设置。

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