CN111795381A - 一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤粉燃烧器设备技术领域，公开了一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，其特征在于，包括扭转控制机构和多个旋流叶片，所述多个旋流叶片绕周向均匀布置，扭转控制机构包括同轴设置的内转环和外转环，每个旋流叶片的后端内角对应铰接在内转环前端面上，每个旋流叶片的后端外角对应铰接在外转环前端面上，每个旋流叶片的前端内角对应铰接在旋流风通道内壁上，在内转环上设有水平向外伸的内动力臂，在内转环上设有内环指针，在外转环上设有水平向外伸的外动力臂，在外转环上设有外环指针；内转环和外转环配合作用实现了旋流叶片扭转角度的快速同步改变；即通过旋流叶片倾斜角度、扭转角度的快速同步改变实现旋流器旋流状态的准确控制。

Description

一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器

技术领域

本发明属于煤粉燃烧器设备技术领域，具体涉及一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器。

背景技术

燃煤发电厂在燃烧燃料的过程中会生成大量的的氮氧化物NOX，其中主要含有NO（一氧化氮）、NO2（二氧化氮）和少量的N2O（一氧化二氮）等气，在炉膛内燃烧过程中，通过了解氮氧化物NOX的生成机理，其生成量可以根据燃烧时的方式、燃烧过程中炉内温度的大小、过量空气系数值的多少以及烟气在炉膛内留滞时间的长短来决定。由此可以将氮氧化物NOX划分成热力型氮氧化物NOX、燃料型氮氧化物NOX和快速型氮氧化物NOX三类。

目前各大发电厂主要采用的低氮氧化物NOx技术为炉内脱氮技术。主要有，空气分级燃烧技术、浓淡燃烧技术、再燃技术、烟气再循环技术；浓淡燃烧技术中主要采用煤粉燃烧器进行，例如分级燃烧型旋流式低氮燃烧器，其是利用多个通风道把二次风分成多道风喷入炉内，相对于空气分级燃烧技术来说，能将燃料跟气流更好的进行混合并燃烧，对于降低氮氧化物NOx的生成有着更好的效果。较为经典的分级燃烧型旋流式低氮燃烧器有双通道外混式旋流燃烧器、巴威强化点火双调风煤粉旋流燃烧器、RSFC 型旋流燃烧器、IHI双旋流煤粉燃烧器。分级燃烧型旋流煤粉燃烧器对降低煤粉锅炉的氮氧化物NOx生成排放有一定的效果，但是，典型的分级燃烧型燃烧器由于一次风煤粉混合物需要通过浓缩器进行煤粉的浓淡分离，对氮氧化物 NOx的降低效果有限。

为了解决这个问题中国专利文献，授权公告号CN105737145B，公开了一种强化浓缩型旋流煤粉燃烧器，包括从内向外依次同轴设置的一次风通道、内旋流风通道、外旋流风通道，在一次风通道的出口端设有一次风喷口，在内旋流风通道的出口端设有内二次风喷口，在外旋流风通道的出口端设有外二次风喷口，所述内二次风喷口和外二次风喷口均为锥形扩口型，所述内二次风喷口和外二次风喷口的内径沿一次风气流方向均逐渐变大且内二次风喷口位于外二次风喷口之内；实现了煤粉浓淡分级燃烧，同时解决了二次风与一次风粉混合物过早混合的问题，实现空气分级燃烧，从而达到减少NOX的生成的目的。

中国专利文献，授权公开号CN106765076A，公开了一种可调控的旋流煤粉燃烧器，包括从内向外依次同轴设置的一次风通道、内旋流风通道、外旋流风通道；在一次风通道内密封滑动连接有一次风喷口；在一次风喷口后端固定有水平设置的第一拉杆，第一拉杆的后端伸出一次风通道外且与一次风通道密封滑动连接，在一次风喷口前端固定有第一温度传感器，在内二次风喷口和/或外二次风喷口前端固定有第二温度传感器；在一次风通道外设有第一液压缸、液压站，第一液压缸的活塞杆与第一拉杆的后端固定连接，所述液压站根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度信号控制第一液压缸的活塞杆的前后移动；从而保证煤粉适时着火，抑制氮氧化物的生成，同时也避免了燃烧器烧坏和喷口结焦现象的发生。

上述旋流煤粉燃烧器的二次风道内都要用到旋流器，目前的旋流器的旋流参数读数固定不可调的，当需要改变时需要停工重新更换新的旋流器，费时费力，影响燃烧器工作，效率低下。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，包括扭转控制机构和多个旋流叶片，所述多个旋流叶片绕周向均匀布置，所述扭转控制机构包括同轴设置的内转环和外转环，每个旋流叶片的后端内角对应铰接在内转环前端面上，每个旋流叶片的后端外角对应铰接在外转环前端面上，每个旋流叶片的前端内角对应铰接在旋流风通道内壁上，在内转环上设有水平向外伸的内动力臂，在内转环上设有内环指针，在外转环上设有水平向外伸的外动力臂，在外转环上设有外环指针；

所述内转环转动连接在旋流风通道的内壁上，外转环转动连接在旋流风通道的外壁上，内动力臂和外动力臂均伸出旋流风通道之外，在旋流风通道上对应设有用于容纳内动力臂、外动力臂、内环指针和外环指针摆动的弧形滑道，且内动力臂、外动力臂、内环指针和外环指针上均设有与相对应弧形滑道密封滑动连接的橡胶密封件；在旋流风通道上设有用于标示内环指针和外环指针的刻度盘、用于推动内环指针和外环指针摆动的动力机构。

优选的，每个导向叶片的后端内角与内转环之间、每个导向叶片的后端外角与外转环之间均通过拉簧相连接，每个导向叶片的前端内角与旋流风通道内壁之间均通过球形万向节相连接。

优选的，在刻度盘上设有弧形滑孔，在弧形滑孔下方设有刻度值，内环指针位于刻度盘的正面且由内向外方向指向刻度值，外环指针上端部设有迂回弯折部，迂回弯折部滑动连接在弧形滑孔内从而使得外环指针也位于刻度盘的正面且由外向内方向指向刻度值。

优选的，所述动力机构包括基座，在基座上铰接有第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸的活塞杆末端与内动力臂铰接用于推动内动力臂摆动，第二液压缸的活塞杆末端与外动力臂铰接用于推动外动力臂摆动。

优选的，在旋流风通道的内壁上设有对内转环转动进行导向限位的内圆环轨道，在旋流风通道的外壁上设有对外转环转动进行导向限位的外圆环轨道。

本发明所具有的有益效果为：内转环7的转动带动全部旋流叶片10的后端部同步摆动从而实现旋流叶片10倾斜角度的快速同步改变；外转环6的转动带动全部旋流叶片10同步扭转从而实现旋流叶片10扭转角度的快速同步改变；即通过旋流叶片10倾斜角度、扭转角度的快速同步改变实现旋流器旋流状态的准确控制；

另一方面，通过内环指针1、刻度盘5、外环指针2以及迂回弯折部3的配合结构设计，保证了内环指针1和外环指针2的转动互不干扰而且使用同一个刻度值4使得内环指针1和外环指针2转过的角度以及两者之间的相对角度更加直观，精确控制旋流器的旋流状态。

附图说明

图1为本发明的局部结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图之一；

图3为本发明的剖面结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

具体实施例1：

如图1至图3所示，本发明包括扭转控制机构和多个旋流叶片10，所述多个旋流叶片10绕周向均匀布置，所述扭转控制机构包括同轴设置的内转环7和外转环6，每个旋流叶片10的后端内角对应铰接在内转环7前端面上，每个旋流叶片10的后端外角对应铰接在外转环6前端面上，每个旋流叶片10的前端内角对应铰接在旋流风通道9内壁13上，在内转环7上设有水平向外伸的内动力臂15，在内转环7上设有内环指针1，在外转环6上设有水平向外伸的外动力臂19，在外转环6上设有外环指针2；

所述内转环7转动连接在旋流风通道9的内壁13上，外转环6转动连接在旋流风通道9的外壁11上，内动力臂15和外动力臂19均伸出旋流风通道9之外，在旋流风通道9上对应设有用于容纳内动力臂15、外动力臂19、内环指针1和外环指针2摆动的弧形滑道，且内动力臂15、外动力臂19、内环指针1和外环指针2上均设有与相对应弧形滑道密封滑动连接的橡胶密封件16,18；在旋流风通道9上设有用于标示内环指针1和外环指针2转动角度的刻度盘、用于推动内环指针1和外环指针2摆动的动力机构。

其中，内转环7的转动带动全部旋流叶片10的后端部同步摆动从而实现旋流叶片10倾斜角度的快速同步改变；外转环56的转动带动全部旋流叶片10同步扭转从而实现旋流叶片510扭转角度的快速同步改变；即通过旋流叶片10倾斜角度、扭转角度的快速同步改变实现旋流器5对旋流状态的准确控制。

具体实施例2：

如图1所示，每个导向叶片10的后端内角与内转环7之间、每个导向叶片10的后端外角与外转环6之间均通过拉簧8相连接，每个导向叶片10的前端内角与旋流风通道9内壁之间均通过球形万向节12相连接，从而保证了个导向叶片10倾斜角度、扭转角度改变更加顺畅平稳。

具体实施例3：

如图1和图2所示，在刻度盘5上设有弧形滑孔17，在弧形滑孔17下方设有刻度值4，内环指针1位于刻度盘5的正面且由内向外方向指向刻度值4，外环指针2上端部设有迂回弯折部3，迂回弯折部53滑动连接在弧形滑孔17内从而使得外环指针2也位于刻度盘5的正面且由外向内方向指向刻度值4。

这样保证了内环指针1和外环指针2的转动互不干扰而且使用同一个刻度值4使得内环指针1和外环指针2转过的角度以及两者之间的相对角度更加直观，精确控制旋流器的旋流状态。

进一步为了保证内转环7和外转环6转动的平稳性，还可以在旋流风通道9的内壁上设有对内转环7转动进行导向限位的内圆环轨道，在旋流风通道9的外壁上设有对外转环6转动进行导向限位的外圆环轨道。

具体实施例4：

如图2所示，所述动力机构包括基座，在基座上铰接有第一液压缸14和第二液压缸20，第一液压缸14的活塞杆末端与内动力臂15铰接用于推动内动力臂15摆动，第二液压缸20的活塞杆末端与外动力臂19铰接用于推动外动力臂19摆动。

具体实施例5：

如图3所示，所述动力机构的另一种方式，包括第一步进电机和第二步进电机，在第一步进电机输出轴上安装有第一转轮21，在内动力臂15末端设有与第一转轮21相啮合的内弧形齿轮22，所述内弧形齿轮22与内转环7同心设置；在第二步进电机输出轴上安装有第二转轮23，在外动力臂19末端设有与第二转轮23相啮合的内弧形齿轮24，所述内弧形齿轮24与外转环6同心设置；通过第一步进电机和第二步进电机输出轴转动的精确控制从而实现对内转环7和外转环6转角的精确控制。

在具体实施例4、5中还都可以增设用于对内转环7和外转环6转角监测的角度传感器，然后角度传感器与第一液压缸14和第二液压缸20控制系统、第一步进电机和第二步进电机控制系统形成一个闭环控制，从而实现对内转环7和外转环6转角的自动化精确控制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，其特征在于，包括扭转控制机构和多个旋流叶片，所述多个旋流叶片绕周向均匀布置，所述扭转控制机构包括同轴设置的内转环和外转环，每个旋流叶片的后端内角对应铰接在内转环前端面上，每个旋流叶片的后端外角对应铰接在外转环前端面上，每个旋流叶片的前端内角对应铰接在旋流风通道内壁上，在内转环上设有水平向外伸的内动力臂，在内转环上设有内环指针，在外转环上设有水平向外伸的外动力臂，在外转环上设有外环指针；

所述内转环转动连接在旋流风通道的内壁上，外转环转动连接在旋流风通道的外壁上，内动力臂和外动力臂均伸出旋流风通道之外，在旋流风通道上对应设有用于容纳内动力臂、外动力臂、内环指针和外环指针摆动的弧形滑道，且内动力臂、外动力臂、内环指针和外环指针上均设有与相对应弧形滑道密封滑动连接的橡胶密封件；在旋流风通道上设有用于标示内环指针和外环指针的刻度盘、用于推动内环指针和外环指针摆动的动力机构。

2.根据权利要求1所述的煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，其特征在于，每个导向叶片的后端内角与内转环之间、每个导向叶片的后端外角与外转环之间均通过拉簧相连接，每个导向叶片的前端内角与旋流风通道内壁之间均通过球形万向节相连接。

3.根据权利要求2所述的煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，其特征在于，在刻度盘上设有弧形滑孔，在弧形滑孔下方设有刻度值，内环指针位于刻度盘的正面且由内向外方向指向刻度值，外环指针上端部设有迂回弯折部，迂回弯折部滑动连接在弧形滑孔内从而使得外环指针也位于刻度盘的正面且由外向内方向指向刻度值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，其特征在于，所述动力机构包括基座，在基座上铰接有第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸的活塞杆末端与内动力臂铰接用于推动内动力臂摆动，第二液压缸的活塞杆末端与外动力臂铰接用于推动外动力臂摆动。

5.根据权利要求4所述的煤粉燃烧器用旋流叶片可调式旋流器，其特征在于，在旋流风通道的内壁上设有对内转环转动进行导向限位的内圆环轨道，在旋流风通道的外壁上设有对外转环转动进行导向限位的外圆环轨道。

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