CN202024324U - 一种粉体燃料燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种粉体燃料燃烧器属于旋流型燃烧设备技术领域，尤其涉及一种粉体燃料燃烧器。本实用新型提供一种体积小、结构简单的粉体燃料燃烧器。本实用新型包括具有二次风进口的风室，其结构要点风室中部沿水平方向设置有贯穿风室的一次风管，一次风管的后端设置有一次风进口，一次风管的前端设置有扩流锥；一次风管的前部罩有具有前堵板的二次风管，一次风管穿过前堵板，前堵板与一次风管外壁相连；二次风管前端圆周上设置有切向出风口，二次风管的后端与所述风室连通；一次风管外壁与二次风管内壁之间设置有相应于所述切向出风口，并将一次风管外壁与二次风管内壁之间的空间分成若干部分的弧形分流板。

Description

一种粉体燃料燃烧器

技术领域

本实用新型按国际专利分类表（ＩＰＣ）划分属于机械工程、照明、加热、武器、爆破部，燃烧设备；燃烧方法大类，燃烧器小类，涡流燃烧器，例如用于旋流型燃烧设备的组技术领域，尤其涉及一种粉体燃料燃烧器。

背景技术

燃烧器是煤粉炉燃烧的主要设备，其作用是向炉内输送燃料和空气，并保证燃料和空气送入炉膛后能充分混合、及时着火、稳定燃烧、完全燃尽。按送入空气的作用不同，将送入的空气分为一次风和二次风。一次风的作用一是输送煤粉，二是为煤粉中的挥发分燃烧提供足够的氧气。二次风的作用是为煤粉完全燃烧、燃尽提供足够的氧气，同时也能控制火焰温度，减少结渣和NO _X 的生成。根据一、二次风是否旋转，燃烧器分为直流燃烧器和旋流燃烧器。直流燃烧器是出口喷出的煤粉和一、二次风都不旋转的直流射流，通过适当的布置，点燃后在炉膛内形成旋转、悬浮燃烧。旋流燃烧器通过各种形式的装置使出口气流形成旋转射流，不仅具有轴向速度、还具有切向速度和径向速度，由于炉膛内中心压力低于四周压力，形成中心回流区，可将高温烟气抽吸到射流区根部，可使煤粉气流稳定着火。

目前国内应用较多的旋流燃烧器有单蜗壳扩锥型旋流燃烧器、双蜗壳旋流燃烧器、轴向叶轮旋流燃烧器、切向叶片旋流燃烧器。其中只有双蜗壳旋流燃烧器一、二次风都是旋转的。轴向叶轮旋流燃烧器二次风分为不旋转的外层和旋转的内层。切向叶片旋流燃烧器的旋转二次风分为内外两层，外层二次风旋转较弱，可使燃烧过程推后并降低火焰温度，控制NO _X 的形成。但这些燃烧器均只适用于大型电站锅炉和≥35t/h的工业锅炉。

－35t/h最小容量段的工业锅炉数量庞大，分布更为广泛。适于最小容量段的工业锅炉的燃烧器目前有：煤炭科学研究总院等单位开发出“高效煤粉工业锅炉系统”，提高了锅炉热效率，燃烧过程中产生的SO ₂ 、NO _X 含量低，烟尘采用布袋除尘器，排放浓度低。该系统锅炉的前拱外墙安装了一台圆柱形旋流燃烧器，煤粉由一次风机从燃烧器前端直射送入，二次风由侧面切向进入圆筒内产生旋转，取得了很好的效果。其它一些燃烧器，主要形式为一次风和煤粉直射送入，二次风则经由布置在预燃室四周的切向风管后产生旋转，煤粉在预燃室点燃后喷入炉膛，预燃室内层有保温，外壳有冷却。但这些燃烧器均体积庞大，结构复杂。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种体积小、结构简单的粉体燃料燃烧器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括具有二次风进口的风室，其结构要点风室中部沿水平方向设置有贯穿风室的一次风管，一次风管的后端设置有一次风进口，一次风管的前端设置有扩流锥；一次风管的前部罩有具有前堵板的二次风管，一次风管穿过前堵板，前堵板与一次风管外壁相连；二次风管前端圆周上设置有切向出风口，二次风管的后端与所述风室连通；一次风管外壁与二次风管内壁之间设置有相应于所述切向出风口，并将一次风管外壁与二次风管内壁之间的空间分成若干部分的弧形分流板。

作为一种优选方案，本实用新型所述二次风管后端设置有环形挡板，一次风管穿过环形挡板的内环，内环直径大于一次风管外径、小于二次风管内径。

作为另一种优选方案，本实用新型所述切向出风口包括方孔、弧形围板和两个扇形立板，弧形围板和两个扇形立板围绕方孔。

作为另一种优选方案，本实用新型所述切向出风口为八个，均布于二次风管前端圆周上。

作为另一种优选方案，本实用新型所述弧形分流板为八个，均布于一次风管外壁与二次风管内壁之间。

作为另一种优选方案，本实用新型所述扩流锥的后端与丝杠的一端相连，丝杠的另一端穿过固定螺母与调节转盘相连，丝杠通过吊架与所述一次风管内壁相连。

作为另一种优选方案，本实用新型所述风室上设置有测温装置和点火孔门。

另外，本实用新型所述前堵板、环形挡板采用法兰。

其次，本实用新型所述二次风管内径是一次风管内径的2.5倍。

本实用新型有益效果：（1）体积小、结构简单。本实用新型通过设置切向出风口、弧形分流板来产生旋转气流环，不必使用体积庞大的多个切向风管；切向出风口易于制作；而且，弧形分流板与一次风管、二次风管的连接方式简单。

（2）二次风通过内环直径小于二次风管内径的环形挡板的内环进入，产生旋转气流的效果好。

（3）调节灵活。通过调节转盘调整扩流锥的位置，改变喷出圆锥面的直径，同时调节二次风，以期达到一、二次风相适应，从而保证良好的燃烧效果。

（4）风室上设置测温装置和点火孔门，使用更加方便。

（5）二次风管内径是一次风管内径的2.5倍，保证了二次风既能同一次风及煤粉充分混合又能控制火焰温度。

附图说明

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型右视图。

图3是本实用新型切向出风口及弧形分流板结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图中，1为调节转盘、2为一次风进口、3为固定螺母、4为一次风管、5为二次风管进口、6为风室、7为二次风管、8为吊架、9为切向出风口、10为扩流锥、11为点火孔门、12为测温仪表、13为测温表箱架、14为二次风进口、15为弧形分流板、16为扇形立板、17为弧形围板、18为环形挡板、19为前堵板、20为丝杠。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括具有二次风进口14的风室6，风室6中部沿水平方向设置有贯穿风室6的一次风管4，一次风管4的后端设置有一次风进口2，一次风管4的前端设置有扩流锥10；一次风管4的前部罩有具有前堵板19的二次风管7，一次风管4穿过前堵板19，前堵板19与一次风管4外壁相连；二次风管7前端圆周上设置有切向出风口9，二次风管7的后端与所述风室6连通；一次风管4外壁与二次风管7内壁之间设置有相应于所述切向出风口9，并将一次风管4外壁与二次风管7内壁之间的空间分成若干部分的弧形分流板15。

二次风喷出的速度可通过调节二次风机管道上的阀门控制。

所述风室6容积可根据需要设置，以保证二次风经切向出风口9喷出后均匀，同时可对燃烧器械进行冷却为宜。

所述二次风管7后端设置有环形挡板18，一次风管4穿过环形挡板18的内环，内环直径大于一次风管4外径、小于二次风管7内径。

所述切向出风口9包括方孔、弧形围板17和两个扇形立板16，弧形围板17和两个扇形立板16围绕方孔。

所述切向出风口9为八个，均布于二次风管7前端圆周上。

所述弧形分流板15为八个，均布于一次风管4外壁与二次风管7内壁之间。

所述扩流锥10的后端与丝杠20的一端相连，丝杠20的另一端穿过固定螺母3与调节转盘1相连，丝杠20通过吊架8与所述一次风管4内壁相连。

所述风室6上设置有测温装置和点火孔门11。

所述前堵板19、环形挡板18采用法兰。

所述二次风管7内径是一次风管4内径的2.5倍。

本实用新型可按照下述工艺制造：在所述风室6的中间横穿着一次风管4，所述一次风管4前端露在风室6前端面外，一次风管4前端外装有扩流锥10，所述扩流锥10中间用吊架8、丝杆20、固定螺母3、调节转盘1固定在一次风管4上。所述风室6中间靠前端安装二次风管7，所述二次风管7前端也露在风室6前端面外。所述风室6侧面设置了二次风进口14，风室6另一侧面上设有点火孔门11，顶部设有测温表箱架13，测温表箱架13上安装测温仪表12。一次风管4末端为一次风及煤（或生物质）粉进口。

如图2、3所示，前端法兰中间设置有直径等于一次风管4外径的孔，一次风管4前端穿过该孔露出前端法兰外面并焊牢，前端法兰内侧面与二次风管7前端面焊死，二次风管7前端圆周上开八个均布的方孔，前端法兰在等于二次风管7直径上外面均布八个扇形立板16，二次风管7前端开的八个小方孔内侧同样焊八个扇形立板16，并与圆周上的八个弧形围板17组成八个切向出风口9。二次风管7后端焊有中间有孔的后端法兰，后端法兰中间有大于一次风管4外径而小于二次风管7内径的孔，为二次风管进口5。在一次风管4、二次风管7、前端法兰、后端法兰组成的圆柱形空间内焊八个弧形分流板15。当从二次风进口14进入风室6的风再从二次风管进口5进入二次风管7时被分成八部分，并产生旋转，从八个切向出风口9喷出，形成强烈旋转的气流环。

下面结合附图说明本实用新型的工作过程：一次风管4末端即一次风进口2与炉前制粉机的出料口接通。当制粉机运转时，煤粉与一次风通过一次风管4，并在一次风管4末端经扩流锥10的扩散，形成圆锥形扩散面向炉内喷出。打开点火孔门11，点燃煤粉，而后启动二次风机，并逐渐开大二次风阀门。二次风进入风室6后再进入二次风管7，并经中心分流的八个切向出风口9喷出，形成强烈旋的气流环。由于一次风及煤粉逐渐向四周扩散，同强烈旋转的二次风环相遇时产生强烈地搅动，使一、二次风及煤粉充分混合，从而产生旋转的悬浮燃烧的火焰层，使燃料充分燃烧、燃尽，燃尽后剩余的灰渣较少。由于二次风的风量、流速远大于一次风的风量和流速，调节二次风可控制火焰温度，减少结渣和减少NO _X 生成。初次点火时炉膛为冷态，用挥发分高的烟煤可使煤粉尽快点燃，待炉膛温度升高后，即用挥发分低的无烟煤，以减少NO _X 的生成。供热量的调节：煤粉量由制粉机进口的给料机控制，同时调整扩流锥10的位置，改变喷出圆锥面的直径，同时调节二次风，以期达到一、二次风相适应，从而保证良好的燃烧效果。

可以理解地是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种粉体燃料燃烧器，包括具有二次风进口（14）的风室（6），其特征在于风室（6）中部沿水平方向设置有贯穿风室（6）的一次风管（4），一次风管（4）的后端设置有一次风进口（2），一次风管（4）的前端设置有扩流锥（10）；一次风管（4）的前部罩有具有前堵板（19）的二次风管（7），一次风管（4）穿过前堵板（19），前堵板（19）与一次风管（4）外壁相连；二次风管（7）前端圆周上设置有切向出风口（9），二次风管（7）的后端与所述风室（6）连通；一次风管（4）外壁与二次风管（7）内壁之间设置有相应于所述切向出风口（9），并将一次风管（4）外壁与二次风管（7）内壁之间的空间分成若干部分的弧形分流板（15）。

2.根据权利要求1所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述二次风管（7）后端设置有环形挡板（18），一次风管（4）穿过环形挡板（18）的内环，内环直径大于一次风管（4）外径、小于二次风管（7）内径。

3.根据权利要求1所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述切向出风口（9）包括方孔、弧形围板（17）和两个扇形立板（16），弧形围板（17）和两个扇形立板（16）围绕方孔。

4.根据权利要求1所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述切向出风口（9）为八个，均布于二次风管（7）前端圆周上。

5.根据权利要求4所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述弧形分流板（15）为八个，均布于一次风管（4）外壁与二次风管（7）内壁之间。

6.根据权利要求1所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述扩流锥（10）的后端与丝杠（20）的一端相连，丝杠（20）的另一端穿过固定螺母（3）与调节转盘（1）相连，丝杠（20）通过吊架（8）与所述一次风管（4）内壁相连。

7.根据权利要求1所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述风室（6）上设置有测温装置和点火孔门（11）。

8.根据权利要求2所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述前堵板（19）、环形挡板（18）采用法兰。

9.根据权利要求1至8之任一所述一种粉体燃料燃烧器，其特征在于所述二次风管（7）内径是一次风管（4）内径的2.5倍。

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