CN107091527B - 一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，包括：燃烧器外筒，所述燃烧器外筒内设有燃烧器内筒，所述燃烧器外筒和燃烧器内筒均一端均呈开口结构，所述燃烧器外筒和燃烧器内筒的开口处设有引风室，所述引风室为漏斗状结构，从而实现燃烧器外筒和燃烧器内筒变径连接，所述引风室具有层间风入口，可以将气流送入燃烧器外筒和燃烧器内筒之间的空隙，所述引风室内插入有燃烧嘴，所述燃烧嘴一端伸入燃烧器内筒内，所述燃烧嘴另一端燃气管道连接，其结构巧妙，避免内筒燃烧的高温火焰烧坏内筒炉墙材料和热烟气发生器。

Description

一种偏心气膜冷却式热烟气发生器
技术领域
本发明涉及烟气发生器领域 ，特别是涉及一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 。
背景技术
循环流化床锅炉启动过程中，首先由一次风在热烟气发生器内与点火燃料（通常为轻柴油或天然气）燃烧，产生热烟气送入风室，通过风帽将床料由冷态加热至煤的着火温度，达到投煤后稳定燃烧。循环流化床锅炉容积大，点火过程需要热烟气发生器持续工作5～6h，点火燃料热值高，在热烟气发生器内长时间的燃烧，形成高温火炬，最高点温度超过1600℃，火炬随气流向上偏流，经常发生耐火材料烧毁甚至烧坏热烟气发生器等事故。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术中存在的上述问题，提出一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，其结构巧妙，避免内筒燃烧的高温火焰烧坏内筒炉墙材料和热烟气发生器。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，包括：燃烧器外筒，所述燃烧器外筒内设有燃烧器内筒，所述燃烧器外筒和燃烧器内筒均一端均呈开口结构，所述燃烧器外筒和燃烧器内筒的开口处设有引风室，所述引风室为漏斗状结构，从而实现燃烧器外筒和燃烧器内筒变径连接，所述引风室具有层间风入口，可以将气流送入燃烧器外筒和燃烧器内筒之间的空隙，所述引风室内插入有燃烧嘴，所述燃烧嘴一端伸入燃烧器内筒内，所述燃烧嘴另一端燃气管道连接。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述引风室的漏斗状结构包括：引风部和送风部，所述送风部的尺寸小于引风部的尺寸，所述送风部的中心在左侧投影方向与引风部中心呈偏心设置。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述送风部在左侧投影方向位引风部中心下方。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述送风部中心在左侧投影方向位引风部中心下方的长度为引风部竖向截面直径的15%-18%。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述燃烧器内筒靠近燃烧嘴一侧环状设有若干内筒轴向引风口。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述燃烧器内筒侧面环状设有若干侧面引风口。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述侧面引风口与燃烧器内筒轴线方向呈夹角设置，所述夹角度数为30-45度。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述侧面引风口位于靠近轴向引风口一侧，所述侧面引风口位于燃烧器内筒4长度的1/6-1/3位置处。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述燃烧器内筒中部的顶部设有顶部引风口。
本发明的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，所述顶部引风口的安装角度与侧面引风口的安装角度相同。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：通过计算和烟气流场模拟，首先将热烟气发生器内筒设计成一定距离的偏心设计，在内壁中心偏下设置燃烧器，可使内筒内的燃烧火炬位于中心位置，可避免内壁上部超温；其次在内筒壁开设轴向引风口和侧向引风口，使冷却风在内筒内壁与火炬间形成一层空气膜，降低内壁的温度，保护热烟气发生器，不会发生烧坏现象。
附图说明
图1是本发明一种偏心气膜冷却式热烟气发生器示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1为本发明一种偏心气膜冷却式热烟气发生器的实施例，一种偏心气膜冷却式热烟气发生器 ，包括：燃烧器外筒3，所述燃烧器外筒3内设有燃烧器内筒4，所述燃烧器外筒3和燃烧器内筒4均一端均呈开口结构，所述燃烧器外筒3和燃烧器内筒4的开口处设有引风室2，所述引风室2为漏斗状结构，从而实现燃烧器外筒3和燃烧器内筒4变径连接，所述引风室2具有层间风入口，可以将气流8送入燃烧器外筒3和燃烧器内筒4之间的空隙，所述引风室2内插入有燃烧嘴5，所述燃烧嘴5一端伸入燃烧器内筒4内，所述燃烧嘴5另一端燃气管道1连接，通常烟气发生器的燃烧器外筒3和燃烧器内筒4呈圆柱状。
所述引风室2的漏斗状结构包括：引风部10和送风部11，所述送风部11的尺寸小于引风部10的尺寸，所述送风部11的中心在左侧投影方向与引风部10中心呈偏心设置，通常引风部10为锥形结构，送风部11为圆柱结构，引风部与燃烧器外筒3焊接，而送风部11的直径小于燃烧器内筒4，为了适应改变，使燃烧器内筒4靠近送风部11处设置为锥形结构。
所述送风部11在左侧投影方向位引风部10中心下方。
所述送风部11中心在左侧投影方向位引风部10中心下方的长度为引风部10竖向截面直径的15%-18%。
所述燃烧器内筒4靠近燃烧嘴5一侧环状设有若干内筒轴向引风口6。
所述燃烧器内筒4侧面环状设有若干侧面引风口7。
经计算并采用流体软件进行流场模拟，在内壁中心偏下约筒体直径的15～18%设置燃烧器，使出口位置火焰位于燃烧器中心位置，可避免内壁上部超温。
在燃烧器内筒4开设轴向引风口6，因上部温度高于下部，使上部的轴向引风口6距顶部50～60mm，使燃烧器内壁形成约50mm厚的空气膜；下部引风口距底部约40～50mm的冷却风槽，使燃烧器内壁形成约40mm厚的空气膜，来隔绝火焰与内壁的直接接触和高温火焰的热辐射。
所述侧面引风口7与燃烧器内筒4轴线方向呈夹角设置，所述夹角度数为30-45度。
所述侧面引风口7位于靠近轴向引风口6一侧，所述侧面引风口7位于燃烧器内筒4长度的1/6-1/3位置处。
所述燃烧器内筒4中部的顶部设有顶部引风口12。
所述顶部引风口12的安装角度与侧面引风口7的安装角度相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于，包括：燃烧器外筒，所述燃烧器外筒内设有燃烧器内筒，所述燃烧器外筒和燃烧器内筒均一端均呈开口结构，所述燃烧器外筒和燃烧器内筒的开口处设有引风室，所述引风室为漏斗状结构，从而实现燃烧器外筒和燃烧器内筒变径连接，所述引风室具有层间风入口，可以将气流送入燃烧器外筒和燃烧器内筒之间的空隙，所述引风室内插入有燃烧嘴，所述燃烧嘴一端伸入燃烧器内筒内，所述燃烧嘴另一端燃气管道连接；
所述引风室的漏斗状结构包括：引风部和送风部，所述送风部的尺寸小于引风部的尺寸，所述送风部的中心在左侧投影方向与引风部中心呈偏心设置；
所述燃烧器内筒靠近燃烧嘴一侧环状设有若干内筒轴向引风口，所述燃烧器内筒侧面环状设有若干侧面引风口。
2.根据权利要求1所述的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于：所述送风部在左侧投影方向位于所述引风部中心下方。
3.根据权利要求2所述的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于：所述送风部中心在左侧投影方向位于所述引风部中心下方的长度为引风部竖向截面直径的15％-18％。
4.根据权利要求1所述的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于：所述侧面引风口与燃烧器内筒轴线方向呈夹角设置，所述夹角度数为30-45度。
5.根据权利要求4所述的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于：所述侧面引风口位于靠近轴向引风口一侧，所述侧面引风口位于燃烧器内筒长度的1/6-1/3位置处。
6.根据权利要求5所述的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于：所述燃烧器内筒中部的顶部设有顶部引风口。
7.根据权利要求6所述的一种偏心气膜冷却式热烟气发生器，其特征在于：所述顶部引风口的安装角度与侧面引风口的安装角度相同。
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