CN106247338B - 一种快速互换的多燃料燃烧器 - Google Patents

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刘力章
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康立章
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel

Abstract

本发明涉及一种快速互换的多燃料燃烧器,包括导风筒、燃料供应系统、稳燃腔、加速喷嘴和旋流发生装置,旋流发生装置的出口端与导风筒的进口端紧固连接,导风筒的出口端与稳燃腔的进口端紧固连接,稳燃腔的出口端与加速喷嘴的进口端紧固连接;燃料供应系统包括风粉管、燃气环形通道和燃气燃油通道;燃气环形通道环设于风粉管外部,燃气燃油通道环设于燃气环形通道外部;在稳燃腔进口端设置有开缝钝体,开缝钝体内部设置有开缝钝体腔体,风粉管穿过开缝钝体且与开缝钝体留有环形间隙;燃气环形通道通过环形间隙与稳燃腔连通;燃气燃油通道通过开缝钝体腔体与稳燃腔连通。

Description

一种快速互换的多燃料燃烧器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种燃烧器,特别涉及一种快速互换的多燃料燃烧器。
背景技术
[0002] 工业锅炉应用范围广泛,锅炉种类繁多,根据燃料可分为燃气锅炉、燃油锅炉和燃 煤锅炉。现有的工业锅炉通常针对一种燃料设计,针对同一锅炉,若采用非设计燃料就存在 燃烧效率低、污染物排放高的问题。而与电站锅炉相比,工业锅炉的燃料供应不稳定,单一 燃料容易出现燃料供应不足的情况,影响工业生产和供暖。
发明内容
[0003] 针对背景技术中存在的问题,本发明目的在于提供一种针对多种燃料设计的快速 互换的多燃料燃烧器。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种快速互换的多燃料燃烧器,其特 征在于:它包括导风筒、燃料供应系统、稳燃腔、加速喷嘴和旋流发生装置,所述旋流发生装 置的出口端与所述导风筒的进口端紧固连接,所述导风筒的出口端与所述稳燃腔的进口端 紧固连接,所述稳燃腔的出口端与所述加速喷嘴的进口端紧固连接;所述燃料供应系统包 括风粉管、燃气环形通道和燃气燃油通道;所述燃气环形通道环设于所述风粉管外部,所述 燃气燃油通道环设于所述燃气环形通道外部;在所述稳燃腔进口端设置有开缝钝体,所述 开缝钝体内部设置有开缝钝体腔体,所述风粉管穿过所述开缝钝体且与所述开缝钝体留有 环形间隙;所述燃气环形通道通过所述环形间隙与所述稳燃腔连通;所述燃气燃油通道通 过所述开缝钝体腔体与所述稳燃腔连通。
[0005] 所述开缝钝体的背风面设置与开缝钝体腔体连接的开缝钝体旋片或开缝钝体燃 料孔。
[0006] 在所述风粉管的出口端设置有回流帽。
[0007] 所述加速喷嘴采用渐缩的锥形筒结构,所述锥形筒结构由多个缩锥体通过法兰串 联连接而成。
[0008] 所述稳燃腔采用圆筒结构或渐扩的锥形筒结构。
[0009] 所述旋流发生装置采用切向旋片旋流发生器或蜗壳式旋流发生器。
[0010] 所述燃气环形通道的直径为50mm〜300mra。
[0011] 所述开缝钝体燃料孔的孔径为〇
[0012] 所述风粉管的出口端置于所述稳燃腔出口端与所述加速喷嘴进口端的交界处。
[0013] 本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明中燃料f应系统由燃 气环形通道、燃气燃油通道和风粉管三个部分组成,因此可根据不同的燃料采用不同的进 料通道,提高工业锅炉的燃烧效率,减少污染物排放。2、本发明中风粉管、燃气环形通道、燃 气燃油通道三者采用嵌套式结构,减小了燃烧器的体积和重量,便于装运。3、本发明中加速 喷嘴通过缩锥串联连接而成,因此可根据燃料特性改变缩锥个数,便捷的控制燃料的喷射 速度,使不同燃料均可高效清洁的燃烧。4、本发明针对燃气中氢气含量的不同,区别采用燃 气环形通道和燃气燃油通道,最大化燃气的利用率。5、本发明中的高压燃油雾化器使燃油 雾化分散喷入稳燃腔,最大化燃油与稳燃腔火焰的接触面积,加快了燃烧速度。6、本发明的 风粉管置于稳燃腔中,逆向喷入稳燃腔的煤粉已经过稳燃腔的预热,因此进入稳燃腔后的 煤粉加快了燃烧速度。
附图说明
[0014]图1为本发明的整体结构示意图;
[0015]图2为本发明采用开缝纯体旋片时的结构示意图;
[0016]图3为本发明采用开缝钝体燃料孔时的结构示意图;
[0017]图4为本发明缩锥型加速喷嘴拆分结构示意图;
[0018]图5为本发明缩锥形加速喷嘴法兰连接结构示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0020] 如图1所示,本发明包括导风筒1、燃料供应系统、稳燃腔2、加速喷嘴3和旋流发生 装置4。导风筒1的进口端与旋流发生装置4的出口端紧固连接,导风筒1的出口端与稳燃腔2 的进口端紧固连接,稳燃腔2的出口端与加速喷嘴3的进口端紧固连接。燃料供应系统包括 风粉管5、燃气环形通道6和燃气燃油通道7,其中,燃气环形通道6环设在风粉管5的外部,燃 气燃油通道7环设在燃气环形通道6的外部。在稳燃腔2的进口端中心位置设置有开缝钝体 8,在开缝钝体8的内部设置有开缝钝体腔体9。风粉管5从开缝钝体8中穿过且与开缝钝体8 留有环形间隙,风粉管5的出口端置于稳燃腔2的出口端与加速喷嘴的进口端的连接处;燃 气环形通道6通过环形间隙与稳燃腔2连通;燃气燃油通道7通过开缝钝体腔体9与稳燃腔2 连通。
[0021] 上述实施例中,稳燃腔2可以采用圆筒结构或渐扩的锥形筒结构。
[0022] 上述实施例中,旋流发生装置4可采用切向旋片旋流发生器或蜗壳式旋流发生器。
[0023] 上述实施例中,在风粉管5的出口端设置有回流帽,用于将煤粉逆向喷入稳焰腔2 中。
[0024] 上述实施例中,燃气环形通道6的直径控制在50mm〜300mm。
[0025] 上述实施例中,如图2,图3所示,在开缝钝体8的背风面设置与开缝钝体腔体9连通 的开缝钝体旋片12或开缝钝体燃料孔13。
[0026] 上述实施例中,开缝钝体旋片12旋流数为0 • 1〜0 • 6,开缝钝体燃料孔13的孔径为 0.01mm 〜2酿〇
[0027] 上述实施例中,如图4、f5所示,加速喷嘴3采用渐缩的锥形筒结构,锥形筒结构由多 个缩锥体14串联连接而成,各缩锥体14的出口端与下一缩锥体14的进口端之间通过法兰连 接;针对不同燃料的性质装拆缩锥体M,便捷地改变加速喷嘴3的长度,控制燃料的喷射速 度,使不同燃料得以高效清洁的燃烧。
[0028] 本发明的工作原理如下:
[0029] 外部助燃气体通过强旋发生装置4和导风筒1,绕过开缝钝体8在稳燃腔2内形成由 旋流产生的有切向速度的回流区嵌套由开缝钝体8产生的无切向速度的回流区。俩个回流 区边界湍流强度较大,燃烧效率较高,且此嵌套型的高温回流区有低氧、高温和髙燃料浓度 等特点,具有低氮的效果。
[0030]本发明对燃气、燃油、煤粉燃料均适用,针对不同的燃料我们选用不同的进料通 道。根据燃气中氢气含量不同,氢气含量高于10%的燃气,通过燃气环形通道6以大于稳燃 腔2内部高温回流烟气的速度喷入稳燃腔2,与导风筒1出口端的空气混合形成主火焰;氢气 含量低于10%的燃气从燃气燃油通道进入,经开缝钝体腔体9,由开缝钝体旋片12或开缝钝 体燃料孔13喷入稳燃腔2,与导风筒1出口端的空气混合形成主火焰。
[0031] 燃油通过燃气燃油通道7进入,在开缝钝体腔体9和开缝钝体燃料孔13形成的压力 在3Kg〜20Kg/cm的高压燃油雾化器的作用下高速雾化分散喷入稳燃腔2,与导风筒1出口端 的空气混合形成主火焰。
[0032] 一次风携带煤粉经风粉管5逆喷进入稳燃腔2,与导风筒1出口端的空气混合形成 主火焰。
[0033]本发明仅以上述实施例进行说明,各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有 所变化的,在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同 变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1. 一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:它包括导风筒、燃料供应系统、稳燃腔、 加速喷嘴和旋流发生装置,所述旋流发生装置的出口端与所述导风筒的进口端紧固连接, 所述导风筒的出口端与所述稳燃腔的进口端紧固连接,所述稳燃腔的出口端与所述加速喷 嘴的进口端紧固连接;所述燃料供应系统包括风粉管、燃气环形通道和燃气燃油通道;所述 燃气环形通道环设于所述风粉管外部,所述燃气燃油通道环设于所述燃气环形通道外部; 在所述稳燃腔进口端设置有开缝钝体,所述开缝钝体内部设置有开缝钝体腔体,所述风粉 管穿过所述开缝钝体且与所述开缝钝体留有环形间隙;所述燃气环形通道通过所述环形间 隙与所述稳燃腔连通;所述燃气燃油通道通过所述开缝钝体腔体与所述稳燃腔连通。
2. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述开缝钝体的背 风面设置与开缝钝体腔体连接的开缝钝体旋片或开缝钝体燃料孔。
3. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:在所述风粉管的出 口端设置有回流帽。 _
4. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述加速喷嘴米用 渐缩的锥形筒结构,所述锥形筒结构由多个缩锥体通过法兰串联连接而成。 一
5. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述稳燃腔采用圆 筒结构或渐扩的锥形筒结构。
6. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述旋流发生装置 采用切向旋片旋流发生器或蜗壳式旋流发生器。
7. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述燃气环形通道 的直径为5〇臟〜3〇〇臟。
8. 如权利要求2所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述开缝钝体燃料 孔的孔径为〇 • Oln™〜2mm。
9. 如权利要求1所述的一种快速互换的多燃料燃烧器,其特征在于:所述风粉管的出口 端置于所述稳燃腔出口端与所述加速喷嘴进口端的交界处。
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