CN110397918A - 燃烧器和锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃烧器和锅炉，燃烧器包括：燃烧室(1)；物料输送通道(5)，与所述燃烧室(1)连通，用于向所述燃烧室(1)输送待燃烧的空气和/或燃料；脉动管路(4)，与所述物料输送通道(5)连通；以及控制阀(3)，设在所述脉动管路(4)中，用于控制所述脉动管路(4)中的流体脉动变化，以使所述物料输送通道(5)向所述燃烧室(1)输送的空气和/或燃料的量脉动变化。应用本发明的技术方案，改善了相关技术中存在的燃烧器不易于实现持续稳定的脉动燃烧的问题。
Description
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，具体而言，涉及一种燃烧器和锅炉。
背景技术
图1示出了一种相关技术的燃烧器的结构示意图。图2示出了图1的剖面结构示意图。结合图1和图2所示，相关技术的燃烧器包括喷嘴1、预燃室2和尾管3组成；预燃室2为圆锥形体，预燃室2的前端设有8个的通孔4；喷嘴1直接深入到预燃室2内；尾管3的前端与预燃室2的后端相连，尾管3的末端直接连接到炉膛里。起始阶段燃料供给装置通过N2将燃料通过喷嘴1喷入到预燃室2，与此同时由于射流紊动扩散作用，N2卷吸周围的热空气通过通孔4进入到预燃室2内，二者在预燃室2内相互混合，由于热空气的温度足以达到燃料的着火点，这样二者便可在预燃室里混合燃烧，由于热空气的数量还比较少，因此燃料只能处于贫氧状态，这样预燃室2便可获得稳定的火焰和最大的脉动效果。
再者由于燃料与空气的燃烧使得预燃室2内的温度、压力都开始升高，燃烧产物向两端排出；与此同时，由于气体本身有一定的惯性，因此燃烧产物向两端(主要是向尾管端)的高速运动造成了预燃室2内的负压，在负压的作用下，空气从入口端自动吸入，由于负压的作用，尾管3中部分高温燃气也以高速返回燃烧室，于是预燃室2内的可燃气和已燃气产生了自动的压缩，并重新点火燃烧；最后通过尾管3排出的燃烧产物高速的喷入到炉膛里使得燃料能够在较大的区域内进行无焰燃烧。这样，燃烧过程可无限止地自动重复，最后实现无焰燃烧。
脉动燃烧器由于不依靠点火源，而是依靠燃烧器本身的自吸自燃，因此只有在一定负荷内，才能保证良好的运行稳定性，并且在结构设计中必须严格保证一定声学条件和某些部件强度，设计和应用的难度比普通燃烧器大。
发明内容
本发明旨在提供一种燃烧器和锅炉，以改善相关技术中存在的燃烧器不易于实现持续稳定的脉动燃烧的问题。
根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种燃烧器，燃烧器包括燃烧器：
燃烧室；
物料输送通道，与燃烧室连通，用于向燃烧室输送待燃烧的空气和/或燃料；
脉动管路，与物料输送通道连通；以及
控制阀，设在脉动管路中，用于控制脉动管路中的流体脉动变化，以使物料输送通道向燃烧室输送的空气和/或燃料的量脉动变化。
可选地，物料输送通道包括：
流通面积沿远离物料输送通道的进口的方向渐缩的第一通道；以及
流通面积沿靠近物料输送通道的出口的方向渐增的第二通道，第二通道沿空气和/或燃料的流动方向位于第一通道的下游。
可选地，脉动管路的出口位于第一通道和第二通道之间。
可选地，物料输送通道还包括位于第一通道和第二通道之间的第三通道，脉动管路的出口位于第三通道内。
可选地，脉动管路的出口位于物料输送通道内并朝向物料输送通道的出口，以将物料输送通道向燃烧室引射。
可选地，脉动管路包括：
第一管路，由物料输送通道的外部朝物料输送通道的内部延伸；以及
第二管路，与第一管路的位于物料输送通道的内部的一端连通，并朝物料输送通道的出口延伸。
可选地，燃烧器，还包括设置在燃烧室的进口处的点火装置。
根据本发明的另一方面，还提供了一种锅炉，该锅炉包括上述的燃烧器。
应用本申请的技术方案，控制阀用于控制脉动管路中的流体脉动变化，以使物料输送通道向燃烧室输送的空气和/或燃料的量脉动变化，改善了相关技术中存在的燃烧器不易于实现持续稳定的脉动燃烧的问题。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了一种相关技术的燃烧器的结构示意图；
图2示出了图1的剖面结构示意图；
图3示出了本发明的第一实施例的燃烧器的结构示意图；以及
图4示出了本发明的第二实施例的燃烧器的结构示意图。
图中：
1、燃烧室；2、点火装置；3、控制阀；4、脉动管路；5、物料输送通道；51、第一通道；52、第二通道；53、第三通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图3示出了本实施例的燃烧器的结构示意图。如图3所示，本实施例的燃烧器包括燃烧室1、与燃烧室1连通的物料输送通道5、与物料输送通道5连通的脉动管路4和设置在脉动管路4中的控制阀3。控制阀3控制脉动管路4中的气体脉动变化从而使得物料输送通道5中的物料脉动变化。
可选地，脉动管路4的出口朝向物料输送通道5的出口，以将物料输送通道5内的空气和/或燃料利用引射远离朝燃烧室1输送。当然，脉动管路4的出口并不限于朝向输送通道5的出口，只要脉动管路4中的气体脉动变化即可引起物料输送通道5中的物料脉动变化，从而改善现有技术中存在的燃烧器不易于实现持续稳定的脉动燃烧的问题。
燃烧室1包括与物料输送通道5连通的进口1a和出口1b。物料输送通道5包括用于引入空气和/或燃料的进口5a和与燃烧室1连通的出口5b。燃烧室1的进口1a和物料输送通道5的出口1b连通。
控制阀3用于控制脉动管路4中的流体脉动变化，以使物料输送通道5向燃烧室1输送的空气和/或燃料的量脉动变化，相对于现有技术中燃烧器通过燃烧器的自吸自燃的实现脉动燃烧，本实施例的燃烧器更容易实现持续稳定地脉动燃烧。
脉动管路4包括由物料输送通道5的外部朝物料输送通道5的内部延伸的第一管路和设在物料输送通道5内并与第一管路连通的第二管路，第二管路由第一管路的位于物料输送通道5内的一端朝物料输送通道5的出口5b延伸。其中脉动管路4中气体压力大于30kPa即可，脉动管路4中的气体可以是压缩空气、氮气或者其他气体。
燃烧器还包括设置在燃烧室1的进口1a处的点火装置2。
本实施例的燃烧器燃烧室1由点火装置2提供热量进行燃烧，燃烧室1的进口1a与物料输送通道5的出口5a连通，物料输送通道5的进口5a用于引入空气和/或燃料，脉动管路4上设有控制阀3，控制阀3使脉动管路4中的高压气体脉动，并通过引射作用，使空气和/或燃料也处于脉动状态，脉动的空气和/或燃料进入燃烧室1中，在点火装置2的作用下进行强化燃烧，空气和/或燃料的脉动使得燃烧更加充分，提高了燃烧效率与燃烧强度，燃烧器内温度分布更均匀，拓展了燃烧器对煤种的适应性。
1、综上，燃烧器由燃烧室1和脉动装置组成，脉动装置包括脉动管路4、设置在脉动管路4中的控制阀3和物料输送通道5，脉动装置使空气和/或燃料成为脉动气流，强化燃烧过程，提高燃烧效率与燃烧强度，拓展燃烧器对煤种的适应性，燃烧器内温度分布更均匀，有效防止燃烧器内结渣。
2、脉动燃烧方法，即采用脉动装置，使空气和/或燃料产生脉动，促进燃烧；
3、脉动装置在维持自身作用的基础上，除上述脉动高压头气体引射的方法外，也可以由多种结构实现，只要能使一次风粉气流脉动起来即可，还包括采用其他强化脉动措施，如采用图4所示结构一次风粉气流速度先增加后降低，高压头气体速度降低压力增大，可以增强脉动效果，提高燃烧效果。
根据本申请的另一方面，本实施例还提供了一种锅炉，该锅炉包括上述的燃烧器。
实施例二
图4示出了本实施例的燃烧器的结构示意图，如图4所示，本实施例与实施例一的不同在于：物料输送通道5包括流通面积沿远离物料输送通道5的进口5a的方向渐缩的第一通道51和流通面积沿靠近物料输送通道5的出口5b的方向渐增的第二通道52，第二通道52沿空气和/或燃料的流动方向位于第一通道51的下游。
脉动管路4的出口位于第一通道51和第二通道52之间并朝向燃烧室1。
物料输送通道5还包括位于第一通道51和第二通道52之间的第三通道53，脉动管路4的出口位于第三通道53内。
物料输送通道的结构相对于实施例一发生变化，在此结构下，空气和/或燃料的流动速度先增加后降低，高压头气体速度降低压力增大，可以增强脉动效果，提高燃烧效果。
以上所述仅为本发明的示例性实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种燃烧器，其特征在于，包括：
燃烧室(1)；
物料输送通道(5)，与所述燃烧室(1)连通，用于向所述燃烧室(1)输送待燃烧的空气和/或燃料；
脉动管路(4)，与所述物料输送通道(5)连通；以及
控制阀(3)，设在所述脉动管路(4)中，用于控制所述脉动管路(4)中的流体脉动变化，以使所述物料输送通道(5)向所述燃烧室(1)输送的空气和/或燃料的量脉动变化。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述物料输送通道(5)包括：
流通面积沿远离所述物料输送通道(5)的进口(5a)的方向渐缩的第一通道(51)；以及
流通面积沿靠近所述物料输送通道(5)的出口(5b)的方向渐增的第二通道(52)，所述第二通道(52)沿所述空气和/或燃料的流动方向位于所述第一通道(51)的下游。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述脉动管路(4)的出口位于所述第一通道(51)和所述第二通道(52)之间。
4.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述物料输送通道(5)还包括位于所述第一通道(51)和第二通道(52)之间的第三通道(53)，所述脉动管路(4)的出口位于所述第三通道(53)内。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述脉动管路(4)的出口位于所述物料输送通道(5)内并朝向所述物料输送通道(5)的出口(5b)，以将所述物料输送通道(5)向所述燃烧室(1)引射。
6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述脉动管路(4)包括：
第一管路，由所述物料输送通道(5)的外部朝所述物料输送通道(5)的内部延伸；以及
第二管路，与所述第一管路的位于所述物料输送通道(5)的内部的一端连通，并朝所述物料输送通道(5)的出口(5b)延伸。
7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，还包括设置在所述燃烧室(1)的进口(1a)处的点火装置(2)。
8.一种锅炉，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的燃烧器。
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