CN201218500Y - 一种水煤浆燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水煤浆燃烧器，它由雾化喷嘴机构、调风器和稳热器三部分组成。雾化喷嘴机构应用气动式冲击雾化原理，并使用嵌入式缝隙式喷口，使雾化效果更好，由于嵌入式缝隙喷口、撞击元件等易损部位采用高耐磨合金材料制成，因此使燃烧器寿命超过6000小时；稳热器可将点火器的热能吸收存储，作为点燃水煤浆的稳定热源，可缩短点火时间，稳热器采用缩放喷口的形式，收缩喷口可以提高出口处旋流强度、强化混合，扩放段可以使旋转射流得到有效加强；调风器是一种轴向叶片调风器，可以有效供给燃烧的风量并在稳热器内形成合适的回流区以保证水煤浆的着火和稳定高效燃烧。

Description

一种水煤浆燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧装置，特别涉及一种适用于锅炉、窑炉的以水煤浆为燃料的高效耐用的水煤浆燃烧器。

背景技术

水煤浆是一种新型清洁煤燃料，作为工业窑炉或锅炉的燃料可以提高煤的燃烧效率，降低燃料成本，水煤浆能够象燃油一样泵送、雾化、燃烧。水煤浆燃烧必须解决的问题是，水煤浆的燃烧工况较燃油和燃煤都严格，必须在较小空间内达到850°～900°的温度后才可以点燃并稳定燃烧，水煤浆是将煤粉碎到80％通过200目(74μm)后，以65～70％不同粒度分布的煤粉、30～35％的水和约1％的表面活性剂制成一种流动性良好的流体，其发热量低于煤粉，而粘度比重油有很大的改进，可以长期贮存，便于输送。从能量利用的角度来看，水煤浆热水锅炉对水煤浆的煤质要求低，与煤粉炉相比，烟尘和硫浓度大大降低，锅炉不冒黑烟，炉内呈还原性气氛，NO_x排放也很低。因此，水煤浆作为一种新型的替代油或煤的清洁燃料，有着广泛的应用前景。由于水煤浆含有大量的水分，在入炉后首先进行加热蒸发过程，且由于水的汽化潜热的影响，水煤浆着火稳定较为困难，所以这就为小型工业窑炉或锅炉采用水煤浆带来困难。水煤浆的点火要通过其它燃料先将炉膛温度提高到一定程度，才能使水煤浆稳定燃烧，缩短水煤浆燃烧器的点火时间一直是个技术难点。另一方面，当水煤浆高速通过燃烧器喷头时会产生强烈的打磨作用，从而缩短喷头的使用寿命。在实际应用过程中，使用寿命超过5000小时的水煤浆燃烧器喷嘴未见报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种操作简便、使用寿命长、环保效果好且高效耐用的水煤浆燃烧器。

本实用新型的技术方案是：一种水煤浆燃烧器，包括燃烧器的外套筒，其特征在于：所述外套筒的内部同轴设置有内套筒，位于外套筒的前端安装有稳热器，内套筒的内部轴向设置有雾化喷嘴机构，外套筒与内套筒之间固定设置有用于产生旋转风的螺旋叶片；外套筒上还设置有二次风进口。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型的雾化喷嘴机构应用气动式冲击雾化原理，并使用嵌入式缝隙喷口，使水煤浆的雾化效果更好；由于嵌入式缝隙喷口、撞击元件等易损部位采用高耐磨合金材料制成，从而使燃烧器寿命超过了6000小时；稳热器可将点火器的热能吸收存储，作为点燃水煤浆的稳定热源，可缩短点火时间；稳热器采用缩放喷口的形式，收缩喷口可以提高出口处旋流强度、强化混合，扩放段可以使旋转射流得到有效加强；调风器可以有效供给燃烧所需风量，并在稳热器内形成合适的回流区以保证水煤浆的着火和稳定高效燃烧。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型雾化喷嘴机构6的结构示意图。

图3为本实用新型喷嘴12的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本实用新型撞击块9的结构示意图。

图6为本实用新型稳热器1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型包括燃烧器的外套筒3，所述外套筒3的内部同轴设置有内套筒4，位于外套筒3的前端安装有稳热器1，内套筒4的内部轴向设置有雾化喷嘴机构6，外套筒3与内套筒4之间固定设置有用于产生旋转风的螺旋叶片2；外套筒3上还设置有二次风进口5。

为提高耐磨性能，所述雾化腔10内设置有防磨套管26。

如图2所示，所述雾化喷嘴机构6包括相互连接的前套管7和后套管8，位于前套管7内由前至后依次设置有雾化室20和雾化腔10，前套管7的端口上安装有喷头12，位于喷头12的内侧朝向雾化室20安装有撞击块9；所述雾化腔10的后端通过前后套管接头11与安装在后套管8内的水煤浆输入管13连接；位于后套管8的管壁上设置有压缩空气入口14，压缩空气入口14通过设置在前后套管接头11上的进气管道15和设置在雾化腔10上的一次雾化空气进口16与雾化腔10连通，通过二次雾化空气进口21与雾化室20连通。

如图3和图4所示，所述喷头12包括喷头本体17，位于喷嘴本体17端面的中心设置有撞击块安装孔18，位于撞击块安装孔18的周围设置有嵌入式缝隙喷口19。嵌入式缝隙喷口19设置在由耐磨材料制成的基块23上，基块23镶嵌在喷嘴本体17上。

如图5所示，所述撞击块9包括带有螺纹27的基体22和与基体22固定连接的撞击片25。

如图6所示，所述稳热器1为双喇叭形喷口。

为延长元件使用寿命，所述嵌入式缝隙喷口19、撞击片25和防磨套管26均由耐磨合金材料制成。

本实用新型工作时，雾化喷嘴机构6运用气力式冲击雾化的原理，压缩空气作为雾化动力源经压缩空气入口14进入，高速气流束与经水煤浆输入管13流入的水煤浆在雾化腔10内进行多级交叉混合，形成泡状混合物，经撞击块9，混合物从可调角度的嵌入式缝隙喷口19喷出，气泡迅速扩容将水煤浆裂碎为均匀的细小液滴，进入燃烧室燃烧。嵌入式缝隙喷口19采用缝隙薄膜原理设计而成，能使水煤浆薄膜的外表面积与外界接触的达到面积的最大化，雾化效果更好，利于着火和燃烧。嵌入式缝隙喷口19、撞击块9采用高耐磨合金材料(或陶瓷材料)制成，使缝隙式喷嘴使用寿命可超过6000小时。嵌入式缝隙喷口19可按炉膛形态调整角度以获得最佳燃烧效果。该型式机构简单，水煤浆雾滴质量稳定、调节比大、燃烧效率高。

水煤浆燃烧装置的螺旋叶片2是一种轴向叶片旋流式调风器，该调风器不但可以有效供给燃烧的风量，还能在稳热器1的根部形成合适的回流区以保证水煤浆的着火和稳定燃烧。调风器可使水煤浆与空气混合充分，利于提高水煤浆的燃烧效率。调风器旋流强度适中，既能保证稳燃的需要，又能适应煤粉颗粒的后期燃尽。

水煤浆燃烧装置的稳热器1能够将点火器的热源吸收、存储，当稳热器1储存热量达到一定数量后，可以作为水煤浆的稳定热源。水煤浆点火完成后，稳热器1还可以作为锅炉负荷调节变化时的稳焰热源。稳热器1采用缩放喷口的形式，收缩喷口可以提高出口处旋流强度、强化混合，扩放段可以使旋转射流得到有效加强，促进点火和稳燃。

Claims (10)

1、一种水煤浆燃烧器，包括燃烧器的外套筒(3)，其特征在于：所述外套筒(3)的内部同轴设置有内套筒(4)，位于外套简(3)的前端安装有稳热器(1)，内套筒(4)的内部轴向设置有雾化喷嘴机构(6)，外套筒(3)与内套筒(4)之间固定设置有用于产生旋转风的螺旋叶片(2)；外套筒(3)上还设置有二次风进口(5)。

2、根据权利要求1所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述雾化喷嘴机构(6)包括相互连接的前套管(7)和后套管(8)，位于前套管(7)内由前至后依次设置有雾化室(20)和雾化腔(10)，前套管(7)的端口上安装有喷头(12)，位于喷头(12)的内侧朝向雾化室(20)安装有撞击块(9)；所述雾化腔(10)的后端通过前后套管接头(11)与安装在后套管(8)内的水煤浆输入管(13)连接；位于后套管(8)的管壁上设置有压缩空气入口(14)，压缩空气入口(14)通过设置在前后套管接头(11)上的进气管道(15)和设置在雾化腔(10)上的一次雾化空气进口(16)与雾化腔(10)连通，通过二次雾化空气进口(21)与雾化室(20)连通。

3、根据权利要求2所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述喷头(12)包括喷头本体(17)，位于喷嘴本体(17)端面的中心设置有撞击块安装孔(18)，位于撞击块安装孔(18)的周围设置有嵌入式缝隙喷口(19)。

4、根据权利要求2所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述撞击块(9)包括带有螺纹(27)的基体(22)和与基体(22)固定连接的撞击片(25)。

5、根据权利要求1所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述稳热器(1)为双喇叭形喷口。

6、根据权利要求3所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述嵌入式缝隙喷口(19)设置在由耐磨材料制成的基块(23)上，基块(23)镶嵌在喷嘴本体(17)上。

7、根据权利要求2所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述雾化腔(10)内设置有防磨套管(26)。

8、根据权利要求3所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述嵌入式缝隙喷口(19)由耐磨合金材料制成。

9、根据权利要求4所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述撞击片(25)由耐磨合金材料制成。

10、根据权利要求7所述的一种水煤浆燃烧器，其特征在于：所述防磨套管(26)由耐磨合金材料制成。

Images