CN106885237A

CN106885237A - 燃烧器

Info

Publication number: CN106885237A
Application number: CN201710098005.6A
Authority: CN
Inventors: 江春晓; 郭荣勋; 孔攀红; 姜晓娟; 袁虎
Original assignee: Henan Huijin Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Henan Huijin Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2017-06-23
Anticipated expiration: 2037-02-23
Also published as: CN106885237B

Abstract

一种燃烧器，包括连接的送风通道和喷嘴，送风通道包括五个通道，从里到外依次为喷油通道、内风道Ⅰ、内风道Ⅱ、煤粉风道与外风道；喷嘴包括五个通道，从里到外依次为，喷油口、涡流风道、旋流风道、煤粉风道、外轴流风道，该五个通道按照从里到外的顺序分别与喷油口、内风道Ⅰ、内风道Ⅱ、煤粉风道、外风道连通。和现有技术相比，本发明的有益效果：本燃烧器不仅改变喷出气流的旋转角度，而且改变喷出气流的流量，能够更好地调整喷出火焰的形状，尤其外轴流风道的旋转方向与旋流风道的旋转方向相反，使得二者与煤粉之间产生湍流，使得煤粉层乱粉能够燃烧更充分。

Description

燃烧器

技术领域

本发明涉及一种燃烧器。

背景技术

传统的水泥生产过程中，大多使用简单的单风道、双风道煤粉燃烧器，这些品种的燃烧器多黑火头长，燃烧效率低；后80年代、90年代相继开发了三通道、四通道煤粉燃烧器，但依然存在风道结构设计使其供风不够稳定、火焰形状温度不易控制，不能够实时的根据生产环境与工艺条件的变化进行调节，无法适应煤炭品质不均的问题。伸缩节主要用于补偿管道因温度变化而产生的伸缩变形，也用于管道因安装调整等需要的长度补偿，专利CN101566342A公开了一种窑炉燃气燃烧器，在燃烧器与风机的连接上使用了金属波纹伸缩节，是为了避免喷嘴受到震动。

发明内容

为了解决现有燃烧器喷嘴存在的技术问题，本发明提供一种火焰形状调整精确，煤粉燃烧充分的燃烧器喷嘴。

本发明的技术方案是：

一种燃烧器，包括连接的送风通道和喷嘴，送风通道包括五个通道，从里到外依次为喷油通道、内风道Ⅰ、内风道Ⅱ、煤粉风道与外风道；喷嘴包括五个通道，从里到外依次为，喷油口、涡流风道、旋流风道、煤粉风道、外轴流风道，该五个通道按照从里到外的顺序分别与喷油口、内风道Ⅰ、内风道Ⅱ、煤粉风道、外风道连通；喷嘴从里到外依次为五层环状管，分别为：螺旋涡流器、外旋轴、煤粉风道内壁、外轴、外壁，螺旋涡流器内为喷油口，螺旋涡流器、外旋轴之间的空间为涡流风道，外旋轴、煤粉风道内壁之间的空间为旋流风道，煤粉风道内壁、外轴之间的空间为煤粉风道，外轴、外壁之间的空间为外轴流风道；螺旋涡流器的后端为柱状，其侧面固定多个平行设置的螺旋状凸起，螺旋涡流器的前端为前大后小的圆台状，涡流风道也分为两个部分：后部为相邻螺旋状凸起之间形成的螺旋通道，前部为圆台状的通道。

所述外旋轴的外表面为两个柱状面，后端的柱状面的直径小于前端的柱状面的直径，外旋轴后端与煤粉风道内壁之间的空间连通内风道Ⅱ，外旋轴前端的外表面分布多个螺旋槽，当外旋轴前端与煤粉风道内壁配合时，煤粉风道内壁的内表面盖在螺旋槽上面，此时多个螺旋槽构成旋流风道，随着该螺旋槽向喷嘴方向延伸，其截面面积逐渐减小；该截面的形状为半圆形，螺旋槽的横截面所在圆的圆心轨迹分布在外旋轴前端的外表面上。

所述旋流风道出口处的风向夹角为30-45°。

所述外轴的外表面为两个柱状面，后端的柱状面的直径小于前端的柱状面的直径，外轴后端与外壁之间的空间连通外风道，外轴前端的外表面分布多个锥状槽，当外轴前端与外壁配合时，外壁的内表面盖在锥状槽上面，此时多个锥状槽构成外轴流风道，随着锥状槽向喷嘴方向延伸，其截面面积逐渐减小；锥状槽的横截面为半圆形，其横截面所在圆的圆心轨迹为分布在外轴前端的外表面直线。

所述涡流风道与旋流风道的旋转方向相同。

所述涡流风道与外风道的旋转方向相反。

所述内风道Ⅰ、内风道Ⅱ与外风道分别连通第一进风支管、第二进风支管、第三进风支管，第一进风支管、第二进风支管、第三进风支管都连通进风总管。

所述第一进风支管、第二进风支管、第三进风支管都设有阀门。

所述送风通道和喷嘴通过螺纹连接，具体为：送风通道也为五层结构，其分别对应喷嘴的螺旋涡流器、外旋轴、煤粉风道内壁、外轴、外壁五层结构，每一组的对应结构连接处为螺纹连接固定。

所述送风通道的内风道Ⅰ的内外壁之间、内风道Ⅱ的内外壁之间、外风道的内外壁之间分别设有伸缩节。

和现有技术相比，本发明的有益效果：本燃烧器不仅改变喷出气流的旋转角度，而且改变喷出气流的流量，能够更好地调整喷出火焰的形状，尤其外轴流风道的旋转方向与旋流风道的旋转方向相反，使得二者与煤粉之间产生湍流，使得煤粉层乱粉能够燃烧更充分。

附图说明

图1为燃烧器的示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为烧嘴的示意图。

图4为图3的左视示意图。

图5为图3的剖面示意图。

图6为外旋轴的头部的示意图（a为立体图，b为主视图，c为俯视图，d为剖面图）。

图7为外轴风槽的示意图（a为立体图，b为主视图，c为俯视图，d为剖面图）。

图8为中螺旋涡流器的示意图（a为立体图，b为剖面图，c为主视图）。

图9为图5喷嘴通道的放大示意图。

具体实施方式

由图1-2所示，一种燃烧器，包括连接的送风通道89和喷嘴80。

送风通道89包括五个通道，从里到外依次为喷油通道91、内风道Ⅰ92、内风道Ⅱ93、煤粉风道94与外风道95。

喷嘴80包括五个通道，从里到外依次为，喷油口11、涡流风道12、旋流风道13、煤粉风道14、外轴流风道15，该五个通道按照从里到外的顺序分别与喷油口91、内风道Ⅰ92、内风道Ⅱ93、煤粉风道94、外风道95连通。

喷嘴80从里到外依次为五层环状管，分别为：螺旋涡流器20、外旋轴30、煤粉风道内壁40、外轴50、外壁60。螺旋涡流器20内为喷油口11，螺旋涡流器20、外旋轴30之间的空间为涡流风道12，外旋轴30、煤粉风道内壁40之间的空间为旋流风道13，煤粉风道内壁40、外轴50之间的空间为煤粉风道14，外轴50、外壁60之间的空间为外轴流风道15。

如图8、图9，螺旋涡流器20的后端（参见附图标记21）为柱状，其侧面固定多个平行设置的螺旋状凸起211，螺旋涡流器20的前端（参见附图标记22）为前大后小的圆台状或者棱台状。相应的，涡流风道12也分为两个部分：后部为相邻螺旋状凸起211之间形成的螺旋通道（参见附图标记121），前部为圆（棱）台状的通道。这样设计的好处为：后部能将平流风改为旋流风，增加煤风层与空气层的混合比，增大煤风层的燃烧比例；前部能通过螺旋涡流器20、外旋轴30之间轴向移动，调节了涡流风道出口处尺寸的大小（出口处的外径不便，内径随着轴向移动能变化，这样就调节了涡流风道出口处尺寸的大小），也就能调节出风量。

如图6、图9，外旋轴30的外表面为两个柱状面，后端的柱状面的直径小于前端的柱状面的直径，外旋轴30后端与煤粉风道内壁40之间的空间连通内风道Ⅱ93。外旋轴30前端的外表面分布多个螺旋槽，当外旋轴30前端与煤粉风道内壁40配合时，煤粉风道内壁40的内表面盖在螺旋槽上面，此时多个螺旋槽构成旋流风道13。该螺旋槽的轴线分布在外旋轴30前端的外表面上，随着该螺旋槽向喷嘴方向延伸，其截面面积逐渐减小。该截面的形状为半圆形，螺旋槽的横截面所在圆的圆心轨迹分布在外旋轴30前端的外表面上。这样设计的好处为：该螺旋槽能对煤风层增加向内收拢的力，延长了煤风层的喷射长度，增加了煤风层与空气的混合空间；同时，在外旋轴30与煤粉风道内壁40之间轴向移动时，在煤粉风道内壁40端部（就是出口处）的螺旋槽的截面面积跟着调整，这样就调节了旋流风道13出口处尺寸的大小和出口处的风向夹角（就是该螺旋槽的切向方向与外旋轴30轴向的夹角），调节了出风量。

为了更好控制火焰，旋流风道13出口处的风向夹角（就是该螺旋槽的切向方向与外旋轴30轴向的夹角）为30-45°。

Claims

1.一种燃烧器，包括连接的送风通道（89）和喷嘴（80），其特征在于：

送风通道（89）包括五个通道，从里到外依次为喷油通道（91）、内风道Ⅰ（92）、内风道Ⅱ（93）、煤粉风道（94）与外风道（95）；

喷嘴（80）包括五个通道，从里到外依次为，喷油口（11）、涡流风道（12）、旋流风道（13）、煤粉风道（14）、外轴流风道（15），该五个通道按照从里到外的顺序分别与喷油口（91）、内风道Ⅰ（92）、内风道Ⅱ（93）、煤粉风道（94）、外风道（95）连通；

喷嘴（80）从里到外依次为五层环状管，分别为：螺旋涡流器（20）、外旋轴（30）、煤粉风道内壁（40）、外轴（50、）外壁（60），螺旋涡流器（20）内为喷油口（11），螺旋涡流器（20）、外旋轴（30）之间的空间为涡流风道（12），外旋轴（30）、煤粉风道内壁（40）之间的空间为旋流风道（13），煤粉风道内壁（40）、外轴（50）之间的空间为煤粉风道（14），外轴（50）、外壁（60）之间的空间为外轴流风道（15）；

螺旋涡流器（20）的后端为柱状，其侧面固定多个平行设置的螺旋状凸起（211），螺旋涡流器（20）的前端为前大后小的圆台状，涡流风道（12）也分为两个部分：后部为相邻螺旋状凸起（211）之间形成的螺旋通道，前部为圆台状的通道。

2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述外旋轴（30）的外表面为两个柱状面，后端的柱状面的直径小于前端的柱状面的直径，外旋轴（30）后端与煤粉风道内壁（40）之间的空间连通内风道Ⅱ（93），外旋轴（30）前端的外表面分布多个螺旋槽，当外旋轴（30）前端与煤粉风道内壁（40）配合时，煤粉风道内壁（40）的内表面盖在螺旋槽上面，此时多个螺旋槽构成旋流风道（13），随着该螺旋槽向喷嘴方向延伸，其截面面积逐渐减小；该截面的形状为半圆形，螺旋槽的横截面所在圆的圆心轨迹分布在外旋轴（30）前端的外表面上。

3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于：所述旋流风道（13）出口处的风向夹角为30-45°。

4.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述外轴（50）的外表面为两个柱状面，后端的柱状面的直径小于前端的柱状面的直径，外轴（50）后端与外壁（60）之间的空间连通外风道（95），外轴（50）前端的外表面分布多个锥状槽（51），当外轴（50）前端与外壁（60）配合时，外壁（60）的内表面盖在锥状槽（51）上面，此时多个锥状槽（51）构成外轴流风道（15），随着锥状槽（51）向喷嘴方向延伸，其截面面积逐渐减小；锥状槽（51）的横截面为半圆形，其横截面所在圆的圆心轨迹为分布在外轴（50）前端的外表面直线。

5.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于：所述涡流风道（12）与旋流风道（13）的旋转方向相同。

6.如权利要求5所述的燃烧器，其特征在于：所述涡流风道（12）与外风道（95）的旋转方向相反。

7.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述内风道Ⅰ（92）、内风道Ⅱ（93）与外风道（95）分别连通第一进风支管（82）、第二进风支管（83）、第三进风支管（85），第一进风支管（82）、第二进风支管（83）、第三进风支管（85）都连通进风总管（87）。

8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于：所述第一进风支管（82）、第二进风支管（83）、第三进风支管（85）都设有阀门。

9.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述送风通道（89）和喷嘴（80）通过螺纹连接，具体为：送风通道（89）也为五层结构，其分别对应喷嘴（80）的螺旋涡流器（20）、外旋轴（30）、煤粉风道内壁（40）、外轴（50）、外壁（60）五层结构，每一组的对应结构连接处为螺纹连接固定。

10.如权利要求9所述的燃烧器，其特征在于：所述送风通道（89）的内风道Ⅰ（92）的内外壁之间、内风道Ⅱ（93）的内外壁之间、外风道（95）的内外壁之间分别设有伸缩节。