CN1227477C - 复合型多功能直流燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型多功能直流燃烧器，它依次具有性能调节风III喷口、二次风喷口、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口、性能调节风II喷口、另一上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口、另一二次风喷口，上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口的背火侧设有性能调节风I喷口，一次风喷口轴线和性能调节风III喷口轴线偏离二次风喷口轴线偏向向火侧，性能调节风II喷口由二次风喷口的一部分流道折向水冷壁侧。本发明具有宽煤质适用范围、防水冷壁结渣(焦)、防高温腐蚀、低负荷稳燃、低氮氧化物排放、低飞灰炉渣可燃物含量、较小的炉膛出口烟温偏差、自调节性能、抗四角风粉偏差等优点。

Description

复合型多功能直流燃烧器

                          技术领域

本发明涉及一种复合型多功能直流燃烧器。

                          背景技术

煤粉燃烧锅炉由于煤种、炉膛结构和燃烧系统等原因，常发生炉膛结渣事故，影响锅炉的安全经济运行。特别是对于燃用低灰熔点、结渣倾向强的煤种的锅炉，结渣事故尤其容易发生。目前为了防止结渣，某些锅炉采用了低的炉膛热负荷，但导致锅炉造价上升和降低燃烧效率；某些锅炉采用了一二次风采用不同燃烧切圆的同心反切系统，但由于二次风旋转动量大，煤粉颗粒的湍流弥散，导致同心反切系统在燃用灰熔点特低，结渣倾向强的煤种时仍容易结渣，而且容易影响燃烧稳定性。

                          发明内容

本发明的目的是提供一种复合型多功能直流燃烧器。它依次具有性能调节风III喷口、二次风喷口、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口、性能调节风II喷口、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口、二次风喷口，上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口背火侧设有性能调节风I喷口，一次风喷口轴线偏离二次风喷口轴线，一次风喷口轴线偏离二次风喷口轴线一定角度偏向向火侧，夹角ψ为3～10度，性能调节风II喷口(3)采用折向喷口，一部分流道折向水冷壁侧。

本发明具有宽煤质适用范围、防水冷壁结渣(焦)、防高温腐蚀、低负荷稳燃、低氮氧化物排放、低飞灰炉渣可燃物含量、较小的炉膛出口烟温偏差、自调节性能、抗四角风粉偏差等优点。

渐缩型一次风喷口使一次风射流的刚性提高，同时减小了炉内的旋转强度以减少了煤粉颗粒的离心分离和贴壁趋势，一次风喷口背火侧布置性能调节风I，使一次风射流背火侧靠近水冷壁区域的氧量提高，靠水冷壁局部区域温度下降，达到防止水冷壁结渣的目的。偏转一次风、性能调节风I和性能调节风II的复合应用，有利于一次风射流与二次风的混合减缓，提高煤粉浓度，有利于着火和稳燃。同时由于水平截面上以及高度方向上的分级送风，对降低锅炉燃烧氮氧化物释放具有一定效果。

                          附图说明

图1是复合型多功能直流燃烧器结构示意图；

图2是复合型多功能直流燃烧器炉膛断面布置图；

图3是复合型多功能直流燃烧器一次风喷口结构示意图。

                          具体实施方式

复合型多功能直流燃烧器依次具有性能调节风III喷口5、二次风喷口4、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口1、性能调节风II喷口3、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口1、二次风喷口4，上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口1背火侧设有性能调节风I喷口2，一次风喷口1轴线偏离二次风喷口4轴线，性能调节风II喷口3采用折向喷口，一部分流道折向水冷壁侧。

一次风喷口1的渐缩角为2～15度，二次风喷口中心轴线与水冷壁夹角为δ，一次风喷口1轴线与二次风喷口4轴线夹角ψ为3～10度。性能调节风I喷口2布置在一次风喷口1背火侧，性能调节风I喷口2轴线与水冷壁的夹角θ为5～40度。性能调节风II喷口3轴线与水冷壁的夹角ω为5～40度。性能调节风III喷口5轴线与二次风喷口4轴线夹角β为3～10度。

复合型多功能直流燃烧器采用的一次风喷口具有上下侧渐缩和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡结构形式，一次风喷口的向火侧不采用渐缩形式，这样在提高了一次风出口煤粉空气射流刚性的同时，由于渐缩型喷口的作用，导致煤粉相对集中于射流中央，降低了因射流扩散和湍流弥散导致的煤粉颗粒向水冷壁运动的趋势。采用一次风喷口背火侧渐缩而向火侧不渐缩的形式，有利于使煤粉向向火侧运动，既有利于煤粉的着火燃烧，也有利于防止煤粉颗粒向背火侧水冷壁的贴壁。

一次风喷口轴线偏离二次风喷口轴线一定角度偏向向火侧，一次风射流逆顶上游来流，有利于一次风着火，又可防止因一次风射流受上游来流冲刷而贴壁，同时一次风逆顶上游来流有利于降低炉内的旋转强度，可减弱煤粉颗粒由于离心分离作用而贴水冷壁的趋势。一次风射流的偏转角的选择，在于保证炉内气流旋转方向不变，一般情况下，由于二次风动量较大，采用较小的一次风偏转角不会影响炉内气流的转向。

一次风喷口背火侧布置性能调节风I，性能调节风I喷口轴线位于二次风喷口轴线和水冷壁之间，与水冷壁和二次风喷口轴线之间均有一定夹角，即既不与水冷壁面平行，也不与二次风喷口轴线平行，这种布置方式可以在炉膛主燃烧区和水冷壁之间形成一层风膜，降低燃烧器区域水冷壁温度，提高水冷壁附近氧量，降低水冷壁附近还原性气氛以达到防渣目的；同时实现断面分级送风以达到降低氮氧化物的生成。

本发明在两层一次风之间布置性能调节风II，性能调节风II可采用直流喷口，也可采用部分二次风流道折向形成折向二次风，其余二次风仍按原轴线喷入炉内，这部分折向二次风与水冷壁的夹角形成一定夹角，位于原二次风轴线和水冷壁面之间，以便在炉膛主燃烧区和水冷壁之间形成一层风膜。除折向二次风外，其余二次风仍按原轴线喷入炉内，可以为一次风着火后及时提供补氧，使煤粉燃烧完全。

在燃烧器组顶部布置有性能调节风III，性能调节风III也偏离二次风一定角度偏向向火侧喷入。性能调节风III布置在燃烧器组最上层二次风之上，起到保证煤粉燃尽和减弱炉内气流旋转强度的效果。性能调节风III的投入可在炉内形成高度方向上的空气分级，从而达到降低氮氧化物排放和降低炉膛出口烟温偏差的效果。

由于一次风偏转布置，一次风采用上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡喷口形式，以及一次风背火侧布置性能调节风I和位于二层一次风喷口之间的性能调节风II等多种方式复合使用，这种燃烧系统具有宽煤质适用范围、防水冷壁结渣(焦)、防高温腐蚀、低负荷稳燃、低氮氧化物排放、低飞灰炉渣可燃物含量、较小的炉膛出口烟温偏差、自调节性能、抗四角风粉偏差等优点。

如图2所示，6是一次风喷口和性能调节风III喷口轴线；7是二次风喷口中心轴线；8是性能调节风I喷口中心轴线；9是性能调节风II中的折向二次风喷口中心轴线。

如图3所示，图中10、11分别为一次风喷口上下侧的渐缩结构，而12为背火侧渐缩结构，喷口向火侧13采用平板结构，无渐缩。

Claims (5)

1.一种复合型多功能直流燃烧器，其特征在于它依次具有性能调节风III喷口(5)、二次风喷口(4)、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口(1)、性能调节风II喷口(3)、上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口(1)、二次风喷口(4)，上下侧和背火侧渐缩的煤粉水平浓淡一次风喷口(1)背火侧设有性能调节风I喷口(2)，一次风喷口(1)轴线偏离二次风喷口(4)轴线，一次风喷口(1)轴线偏离二次风喷口(4)轴线一定角度偏向向火侧，夹角(ψ)为3～10度，性能调节风II喷口(3)采用折向喷口，一部分流道折向水冷壁侧。

2.根据权利要求1所述的一种复合型多功能直流燃烧器，其特征在于所说的一次风喷口(1)的渐缩角为2～15度，一次风喷口(1)轴线与二次风喷口(4)轴线夹角(ψ)为3～10度。

3.根据权利要求1所述的一种复合型多功能直流燃烧器，其特征在于所说的性能调节风I喷口(2)布置在一次风喷口(1)背火侧，性能调节风I喷口(2)轴线与水冷壁的夹角(θ)为5～40度。

4.根据权利要求1所述的一种复合型多功能直流燃烧器，其特征在于所说的性能调节风II喷口(3)轴线与水冷壁的夹角

为5～40度。

5.根据权利要求1所述的一种复合型多功能直流燃烧器，其特征在于所说的性能调节风III喷口(5)轴线与二次风喷口(4)轴线夹角(β)为3～10度。

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