CN105042585B - 煤粉燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了煤粉燃烧器，包括进料混合器、中心风管、进风壳体、稳燃器和点火器，进料混合器的进料管与筒形侧壁的连接部内设置有一个垂直于轴向端面的导流板，进风壳体包括沿从内到外依次设置的煤粉输料管、二次风管和一次风管，中心风管从进料混合器的一个的轴向端面穿入并从进料混合器的出料管穿出后一直延伸至煤粉输料管的前端，稳燃器固定安装于中心风管的前端，点火器从中心风管的后端穿入，并延伸至稳燃器内部。本发明的有益效果是：使煤粉的燃烧接近或达到理想的状态，能使煤粉和空气充分的混合，让煤粉燃烧更稳定更完全；环保、节能、高效，结构简单，可实现炉内脱硫脱硝，适用于工业锅炉、工业窑炉及热风炉等锅炉设备。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧器结构技术领域，特别是一种煤粉燃烧器。
背景技术
燃烧器是燃烧煤粉锅炉的核心部件，煤粉锅炉燃烧器的性能可直接影响锅炉的热效率和环保排放。燃煤锅炉的使用很广泛，其燃烧方式有两种，一种是煤块层状燃烧，另一种是煤粉悬浮燃烧，从燃烧理论角度来看，煤粉悬浮燃烧较煤块层状燃烧为佳。它具有燃烧充分，燃烧速度快，火焰中心温度高等优点。根据燃烧理论和我国的节能减排的政策，设计新型的环保节能的煤粉燃烧器很有必要。煤粉燃烧技术，发展较早的是电站煤粉锅炉，它的燃烧器有五种形式，单蜗壳式旋流燃烧器，双蜗壳式旋流燃烧器，轴向叶片式旋流燃烧器，切向叶片式旋流燃烧器和直流燃烧器。以上几种燃烧器在实际使用过程中都有各自的优缺点，很难达到理想的燃烧状态和环保排放标准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种使煤粉和空气充分的混合、让煤粉燃烧更稳定更完全、环保、节能、高效的煤粉燃烧器。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：煤粉燃烧器，包括进料混合器、中心风管、进风壳体、稳燃器和点火器，所述的进料混合器包括筒形壳体、进料管和出料管，筒形壳体包括筒形侧壁和两个封盖筒形侧壁两端开口的轴向端面，出料管设置于其中一个轴向端面上，进料管设置于筒形侧壁上，且进料管与筒形侧壁相切，进料管与筒形侧壁的连接部内设置有一个垂直于轴向端面的导流板，导流板一端位于进料管连接筒形侧壁的部分内，导流板的另一端延伸至筒形壳体内部，导流板将其所处的进料管的内部通道及筒形壳体内部分隔为两个相互隔离的分通道，所述的导流板由依次连接的位于进料管内的平板段和位于筒形壳体内的弧形板段构成。优选的，弧形板段的轴心线与位于该弧形板段外侧的筒形侧壁的轴心线重合；由进料管进入的携带煤粉和氧化钙的气流经导流板分流分别沿筒形壳体内壁和导流板在两个分通道内流动，并在导流板后侧汇流混合，并最终从出料管排出混合装置，相比单切向混合，旋流强度大，混合均匀度高。
所述的进风壳体包括沿从内到外依次设置的煤粉输料管、二次风管和一次风管，进风壳体上还设置有垂直于二次风管及一次风管的进风管，进风管内设置有隔板，隔板将进风管内部分隔成连通二次风管的二次进风通道和连通一次进风管的一次进风通道，煤粉输料管的后 端连接进料混合器的出料管，二次风管的后端均由进风壳体的侧壁密封，一次风管的后端由隔板密封，一次进风管的前端具有喇叭形出风口，二次进风管和煤粉输料管的前端均连通喇叭形出风口，煤粉输料管与二次进风管之间形成二次风进风腔，二次进风管与一次进风管之间形成一次风进风腔。
中心风管从进料混合器的一个的轴向端面穿入并从进料混合器的出料管穿出后一直延伸至煤粉输料管的前端，稳燃器安装于中心风管的前端，中心风管的后端密封，中心风管后端的侧壁上设置有进风口，点火器从中心风管的后端穿入，并延伸至稳燃器内部。
所述的稳燃器包括沿从前向后方向依次同轴设置的锥形筒和圆柱形筒，所述的锥形筒沿从前到后的方向内径逐渐减小，锥形筒前端的外部套设有环形端板，锥形筒的前端通过周向均布的连接柱与环形端板连接，所述的锥形筒的筒壁上沿周向均匀设置有沿锥形筒母线延伸且贯穿筒壁的条形开口，上述结构中条形开口构成从锥形筒外部进入锥形筒内部的通道A，环形端板、锥形筒外壁和连接柱构成了到达锥形筒前部的通道B。这样的结构使得浓粉、淡粉分离，其中淡粉径向力作用小、惯性小，旋转出来在外部，通过通道B到达锥形筒前部，浓粉由于径向力作用大、惯性大，能够通过条形开口形成的通道A到达锥形筒内部。并且本发明结构便于调节火焰长度、直径。
中心风管的前端套装于稳燃器的圆柱形筒的外部，从而中心风管与稳燃器间形成插接安装结构，方便拆装，点火器的前端位于圆柱形筒体与圆锥形筒体的连接部，点火嘴的前端部通过连接板与圆柱形筒内壁固定连接。
优选的，所述的中心风管与出料管同轴设置。
优选的，所述的出料管的内径沿从出料管到筒形壳体方向逐渐增大，从而有利于提高气流的的流速。
优选的，所述的出料管的前端部设置有连接法兰，煤粉输料管的后端部设置有连接法兰，出料管的前端部与煤粉输料管的后端部通过法兰及连接螺栓固定连接。
优选的，所述的进风管内设置有高压雾化喷头，用于向燃烧器内喷脱硝剂(如氨水、尿素水等)。
优选的，位于所述的一次进风通道内的煤粉输料管的外部旋转安装有混合机构。
优选的，所述的一次风管与二次风管之间沿周向均匀设置有沿径向延伸、用于连接一次风管与二次风管的连接板。
优选的，稳燃器的外径小于二次风管的内径，稳燃器的前端面与二次分管的前端面均位于喇叭形出风口的最小内径位置处。
本发明具有以下优点：
本发明本使煤粉的燃烧接近或达到理想的状态，能使煤粉和空气充分的混合，让煤粉燃烧更稳定更完全。通过双风量调节和旋流强度的调节控制回流区的稳定，这样可以在烟气含氧量合理的情况下有利于NO还原剂的生成，并且设计了催化还原功能，这些还原剂可以包围燃烧区氧化生成的NO使其还原成N2，从而降低了NOx的排放。数据表明通过调整此燃烧器的合理配风，形成分级燃烧，NOx的浓度可降低至200mg/m3以下，符合排放标准。本燃烧器具有喷口阻塞比可调功能，可适用于不同煤种的最佳燃烧，同时对提高煤粉的燃尽度起到了关键作用。
环保、节能、高效，结构简单，可实现炉内脱硫脱硝，适用于工业锅炉、工业窑炉及热风炉等锅炉设备。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为图1沿A-A截面的剖视图；
图4为图1沿B-B截面的剖视图
图5为图1沿C-C截面的剖视图
图6为稳燃器的结构图。
图中，1-进料混合器，2-中心风管，3-进风壳体，4-稳燃器，5-筒形壳体，6-进料管，7-出料管，8-导流板，9-煤粉输料管，10-二次风管，11-一次风管，12-进风管，13-隔板，14-点火器，15-锥形筒，16-圆柱形筒，17-环形端板，18-连接柱，19-条形开口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述：
如图1、图2所示，煤粉燃烧器，包括煤粉原料箱20、设置于煤粉原料箱20的出口下部的螺旋送料器21和鼓风送料管道22，鼓风送料管设置于螺旋送料器21的下部并连接螺旋送料器21的排料口，鼓风送料管连接燃烧器的进料管6，煤粉原料箱20内盛放混合有氧化钙，所述的燃烧器包括进料混合器1、中心风管2、进风壳体3、稳燃器4和点火器14，所述的进料混合器1包括筒形壳体5、进料管6和出料管7，筒形壳体5包括筒形侧壁和两个封盖筒形侧壁两端开口的轴向端面，出料管7设置于其中一个轴向端面上，进料管6设置于筒形侧壁上，且进料管6与筒形侧壁相切，进料管6与筒形侧壁的连接部内设置有一个垂直于轴向端面的导流板8，导流板8一端位于进料管6连接筒形侧壁的部分内，导流板8的另一端延伸至筒形壳体5内部，导流板8将其所处的进料管6的内部通道及筒形壳体5内部分隔为两个 相互隔离的分通道，所述的导流板8由依次连接的位于进料管6内的平板段和位于筒形壳体5内的弧形板段构成。优选的，弧形板段的轴心线与位于该弧形板段外侧的筒形侧壁的轴心线重合；由进料管6进入的携带煤粉和氧化钙的气流经导流板8分流分别沿筒形壳体5内壁和导流板8在两个分通道内流动，并在导流板8后侧汇流混合，并最终从出料管7排出混合装置，相比单切向混合，旋流强度大，混合均匀度高。
所述的进风壳体3包括沿从内到外依次设置的煤粉输料管9、二次风管10和一次风管11，进风壳体3上还设置有垂直于二次风管10及一次风管11的进风管12，进风管12内设置有隔板13，隔板13将进风管12内部分隔成连通二次风管10的二次进风通道和连通一次进风管12的一次进风通道，煤粉输料管9的后端连接进料混合器1的出料管7，二次风管10的后端均由进风壳体3的侧壁密封，一次风管11的后端由隔板13密封，一次进风管12的前端具有喇叭形出风口，二次进风管12和煤粉输料管9的前端均连通喇叭形出风口，煤粉输料管9与二次进风管12之间形成二次风进风腔，二次进风管12与一次进风管12之间形成一次风进风腔。
中心风管2从进料混合器1的一个的轴向端面穿入并从进料混合器1的出料管7穿出后一直延伸至煤粉输料管9的前端，稳燃器4安装于中心风管2的前端，中心风管2的后端密封，中心风管2后端的侧壁上设置有进风口，点火器14从中心风管2的后端穿入，并延伸至稳燃器4内部。
所述的稳燃器4包括沿从前向后方向依次同轴设置的锥形筒15和圆柱形筒16，所述的锥形筒15沿从前到后的方向内径逐渐减小，锥形筒15前端的外部套设有环形端板17，锥形筒15的前端通过周向均布的连接柱18与环形端板17连接，所述的锥形筒15的筒壁上沿周向均匀设置有沿锥形筒15母线延伸且贯穿筒壁的条形开口19，上述结构中条形开口19构成从锥形筒15外部进入锥形筒15内部的通道A，环形端板17、锥形筒15外壁和连接柱18构成了到达锥形筒15前部的通道B。这样的结构使得浓粉、淡粉分离，其中淡粉径向力作用小、惯性小，旋转出来在外部，通过通道B到达锥形筒15前部，浓粉由于径向力作用大、惯性大，能够通过条形开口19形成的通道A到达锥形筒15内部。并且本发明结构便于调节火焰长度、直径。
中心风管2的前端套装于稳燃器4的圆柱形筒16的外部，从而中心风管与稳燃器间形成插接安装结构，方便拆装，点火器14的前端位于圆柱形筒16体与圆锥形筒15体的连接部，点火嘴的前端部通过连接板与圆柱形筒16内壁固定连接。
优选的，所述的中心风管2与出料管7同轴设置。
优选的，所述的出料管7的内径沿从出料管7到筒形壳体5方向逐渐增大，从而有利于 提高气流的的流速。
优选的，所述的出料管7的前端部设置有连接法兰，煤粉输料管9的后端部设置有连接法兰，出料管7的前端部与煤粉输料管9的后端部通过法兰及连接螺栓固定连接。
优选的，所述的进风管12内设置有高压雾化喷头，用于向燃烧器内喷脱硝剂，如氨水、尿素水等。
优选的，位于所述的一次进风通道内的煤粉输料管9的外部旋转安装有混合机构。
优选的，所述的一次风管11与二次风管10之间沿周向均匀设置有沿径向延伸、用于连接一次风管11与二次风管10的连接板。
优选的，稳燃器4的外径小于二次风管10的内径，稳燃器4的前端面与二次分管的前端面均位于喇叭形出风口的最小内径位置处。
Claims (8)
1.煤粉燃烧器，其特征在于：包括进料混合器(1)、中心风管(2)、进风壳体(3)、稳燃器(4)和点火器(14)，
所述的进料混合器(1)包括筒形壳体(5)、进料管(6)和出料管(7)，筒形壳体(5)包括筒形侧壁和两个封盖筒形侧壁两端开口的轴向端面，出料管(7)设置于其中一个轴向端面上，进料管(6)设置于筒形侧壁上，且进料管(6)与筒形侧壁相切，进料管(6)与筒形侧壁的连接部内设置有一个垂直于轴向端面的导流板(8)，导流板(8)一端位于进料管(6)连接筒形侧壁的部分内，导流板(8)的另一端延伸至筒形壳体(5)内部，导流板(8)将其所处的进料管(6)的内部通道及筒形壳体(5)内部分隔为两个相互隔离的分通道，所述的导流板(8)由依次连接的位于进料管(6)内的平板段和位于筒形壳体(5)内的弧形板段构成；
进风壳体(3)包括沿从内到外依次设置的煤粉输料管(9)、二次风管(10)和一次风管(11)，进风壳体(3)上还设置有垂直于二次风管(10)及一次风管(11)的进风管(12)，进风管(12)内设置有隔板(13)，隔板(13)将进风管(12)内部分隔成连通二次风管(10)的二次进风通道和连通一次进风管(12)的一次进风通道，煤粉输料管(9)的后端连接进料混合器(1)的出料管(7)，二次风管(10)的后端均由进风壳体(3)的侧壁密封，一次风管(11)的后端由隔板(13)密封，一次进风管(12)的前端具有喇叭形出风口，二次进风管(12)和煤粉输料管(9)的前端均连通喇叭形出风口，煤粉输料管(9)与二次进风管(12)之间形成二次风进风腔，二次进风管(12)与一次进风管(12)之间形成一次风进风腔；
中心风管(2)从进料混合器(1)的一个的轴向端面穿入并从进料混合器(1)的出料管(7)穿出后延伸至煤粉输料管(9)的前端，稳燃器(4)安装于中心风管(2)的前端，中心风管(2)的后端密封，中心风管(2)后端的侧壁上设置有进风口，点火器(14)从中心风管(2)的后端穿入，并延伸至稳燃器(4)内部；
所述的稳燃器(4)包括沿从前向后方向依次同轴设置的锥形筒(15)和圆柱形筒(16)，所述的锥形筒(15)沿从前到后的方向内径逐渐减小，锥形筒(15)前端的外部套设有环形端板(17)，锥形筒(15)的前端通过周向均布的连接柱(18)与环形端板(17)连接，所述的锥形筒(15)的筒壁上沿周向均匀设置有沿锥形筒(15)母线延伸且贯穿筒壁的条形开口(19)；
中心风管(2)的前端套装于稳燃器(4)的圆柱形筒(16)的外部，点火器(14)的前端位于圆柱形筒(16)体与圆锥形筒(15)体的连接部，点火嘴的前端部通过连接板与圆柱形筒(16)内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的弧形板段的轴心线与位于该弧形板段外侧的筒形侧壁的轴心线重合。
3.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的中心风管(2)与出料管(7)同轴设置。
4.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的出料管(7)的内径沿从出料管(7)到筒形壳体(5)方向逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的出料管(7)的前端部设置有连接法兰，煤粉输料管(9)的后端部设置有连接法兰，出料管(7)的前端部与煤粉输料管(9)的后端部通过法兰及连接螺栓固定连接。
6.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的进风管(12)内设置有高压雾化喷头。
7.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的位于所述的一次进风通道内的煤粉输料管(9)的外部旋转安装有混合机构。
8.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器，其特征在于：所述的一次风管(11)与二次风管(10)之间沿周向均匀设置有沿径向延伸、用于连接一次风管(11)与二次风管(10)的连接板。
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