CN206347567U - 燃烧器及锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃烧器，包括由内而外依次套接的第一燃气管、第一助燃气管、第二燃气管和第二助燃气管，各气管的出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。另外还涉及一种锅炉，包括燃烧室，还包括第一燃烧器层和第二燃烧器层，第二燃烧器层位于第一燃烧器层上方；各第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管、第一燃气管和第一助燃气管；各第二燃烧器均采用如上所述的燃烧器。通过设置旋流叶片组，利于燃气与助燃气的强烈混合，保证燃气的燃烧持续进行；可在燃烧区域形成高温烟气回流区，利于燃气的着火燃烧，提高燃气燃烧的稳定性及燃烧完全性。

Description

燃烧器及锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧器及配置有该燃烧器的锅炉。

背景技术

中国是世界上的钢铁生产大国，钢铁企业在冶炼过程中产生了大量的副产煤气，如高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气，其中，高炉煤气具有产量最大、热值最低、有毒有害、易燃易爆等特点。近年来，我国能源紧缺日趋突出，环保要求日益提高，高炉煤气发电在钢铁企业得到逐步应用。但由于高炉煤气热值较低，高炉工况易波动而导致高炉煤气压力等参数的波动等情况，导致其在锅炉中燃烧时产生燃烧不稳定、火焰特性(如方向、外形、刚性、铺展性等)难以控制等问题，进而导致煤气燃烧不完全、燃烧效率不高。

实用新型内容

本实用新型实施例涉及一种燃烧器及配置有该燃烧器的锅炉，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种燃烧器，包括由内而外依次套接的第一燃气管、第一助燃气管、第二燃气管和第二助燃气管，各气管的出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。

作为实施例之一，所述第一燃气管出口端处设有支撑毂和第一环形毂，所述支撑毂、所述第一环形毂及所述第一燃气管由内而外依次套接；所述第一燃气管内的旋流叶片组包括多个第一旋流叶片和多个第二旋流叶片，各所述第一旋流叶片均固定于所述第一环形毂与所述支撑毂之间，各所述第二旋流叶片均固定于所述第一环形毂与所述第一燃气管之间。

作为实施例之一，所述第一旋流叶片的数量少于所述第二旋流叶片的数量。

作为实施例之一，所述第一旋流叶片的旋向与所述第二旋流叶片的旋向相同。

作为实施例之一，所述第一助燃气管出口端处设有第二环形毂，所述第二环形毂位于所述第一助燃气管与所述第一燃气管之间；所述第一助燃气管内的旋流叶片组包括多个第三旋流叶片及多个第四旋流叶片，各所述第三旋流叶片均固定于所述第二环形毂与所述第一燃气管之间，各所述第四旋流叶片均固定于所述第二环形毂与所述第一助燃气管之间。

作为实施例之一，所述第三旋流叶片的旋向与所述第四旋流叶片的旋向相反。

作为实施例之一，所述第二助燃气管出口端处设有第三环形毂，所述第三环形毂位于所述第二助燃气管与所述第二燃气管之间；所述第二助燃气管内的旋流叶片组包括多个第五旋流叶片，各所述第五旋流叶片均固定于所述第三环形毂与所述第二燃气管之间。

作为实施例之一，所述第二助燃气管内的旋流叶片组还包括多个第二旋流叶片，各所述第二旋流叶片均固定于所述第三环形毂与所述第二助燃气管之间。

作为实施例之一，所述第一燃气管连接有转炉煤气供应管，所述第二燃气管连接有高炉煤气供应管，所述第一助燃气管及所述第二助燃气管均连接有空气供应管。

本实用新型实施例涉及一种锅炉，包括燃烧室，还包括第一燃烧器层和第二燃烧器层，所述第二燃烧器层位于所述第一燃烧器层上方；所述第一燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第一燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第一燃烧器，各所述第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管、第一燃气管和第一助燃气管；所述第二燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第二燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第二燃烧器；各所述第二燃烧器均采用如上所述的燃烧器。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：通过设置旋流叶片组，一方面，利于燃气与助燃气的强烈混合，保证燃气的燃烧持续进行，提高燃气燃烧的稳定性；另一方面，可在燃烧区域形成高温烟气回流区，利于燃气的着火燃烧，提高燃气燃烧的稳定性及燃烧完全性。通过采用双燃气管的结构，对于两燃气管采用相同燃气的方式，可有效提高燃气与助燃气混合的效果，提高燃烧效率；对于两燃气管采用不同燃气的方式，可实现不同燃气的不同配比，进行燃烧优化，提高燃烧效率；同时，在其中一种燃气品质发生波动或断供时，另一种燃气的存在保证燃烧的可持续性，提高燃烧的稳定性且保证燃烧安全。将本燃烧器及配置该燃烧器的锅炉用于低热值煤气的燃烧时，可有效提高低热值煤气的燃烧效果及效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一中提供的燃烧器的结构示意图；

图2为图1中燃烧器的A向结构示意图；

图3为本发明实施例二中提供的燃烧器的结构示意图；

图4为图3中燃烧器的A向结构示意图；

图5为本发明实施例提供的低热值煤气锅炉及配置该锅炉的发电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图3-图4，本发明实施例涉及一种燃烧器，包括由内而外依次套接的第一燃气管1121、第一助燃气管1122、第二燃气管1123和第二助燃气管1124，各气管的出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。

通过设置旋流叶片组，一方面，利于燃气与助燃气的强烈混合，保证燃气的燃烧持续进行，提高燃气燃烧的稳定性；另一方面，可在燃烧区域形成高温烟气回流区，利于燃气的着火燃烧，提高燃气燃烧的稳定性及燃烧完全性。

上述第一燃气管1121、第一助燃气管1122、第二燃气管1123和第二助燃气管1124优选为同轴套接。上述第一燃气管1121连接有第一燃气供应管，上述第二燃气管1123连接有第二燃气供应管，上述第一助燃气管1122及第二助燃气管1124均连接有助燃气供应管，助燃气一般采用空气。通过采用双燃气管的结构，对于两燃气管采用相同燃气的方式，即上述第一燃气供应管与上述第二燃气供应管连接相同的气源，可有效提高燃气与助燃气混合的效果，提高燃烧效率；对于两燃气管采用不同燃气的方式，即上述第一燃气供应管与上述第二燃气供应管连接不同的气源，可实现不同燃气的不同配比，进行燃烧优化，提高燃烧效率；同时，在其中一种燃气品质发生波动或断供时，另一种燃气的存在保证燃烧的可持续性，提高燃烧的稳定性且保证燃烧安全。本实施例中，上述第一燃气供应管优选为供应转炉煤气等高热值煤气；第二燃气供应管优选为供应低热值煤气，进一步优选地，上述低热值煤气为高炉煤气；上述高热值煤气与低热值煤气混合燃烧，一方面可根据钢铁厂转炉煤气和高炉煤气的富余量调节燃料比；另一方面，可提高燃烧的效果及效率，从而有效提高低热值煤气的燃烧效果，利于提高烟气的品质。进一步地，本发明的采用低热值煤气进行发电的系统可实现纯烧高炉煤气的稳定燃烧，进行发电。

如图3和图4，各旋流叶片组的设置方式可以采取如下结构：上述第一燃气管1121中的旋流叶片组包括多个第一煤气旋流叶片1126，每一第一煤气旋流叶片1126的一端固定在设于该第一燃气管1121中的支撑毂1125上，另一端固定在第一燃气管1121上；上述第一助燃气管1122中的旋流叶片组包括多个第一助燃气旋流叶片1127，每一第一助燃气旋流叶片1127的一端固定在第一燃气管1121上，另一端固定在第一助燃气管1122上；上述第二燃气管1123中的旋流叶片组包括多个第二煤气旋流叶片1128，每一第二煤气旋流叶片1128的一端固定在第一助燃气管1122上，另一端固定在第二燃气管1123上；上述第二助燃气管1124中的旋流叶片组包括多个第二助燃气旋流叶片1129，每一第二助燃气旋流叶片1129的一端固定在第二燃气管1123上，另一端固定在第二助燃气管1124上。

如图4中所示，优选地，第一煤气旋流叶片1126的数量少于第一助燃气旋流叶片1127的数量；进一步地，沿第一燃气管1121的径向，第一煤气旋流叶片1126的长度大于第一助燃气旋流叶片1127的长度，以保证获得所需的两股气体旋流的切向速度及混合效果。第二煤气旋流叶片1128的数量少于第二助燃气旋流叶片1129的数量；进一步地，沿第二燃气管1123的径向，第二煤气旋流叶片1128的长度大于第二助燃气旋流叶片1129的长度，以保证获得所需的两股气体旋流的切向速度及混合效果。

本实施例中，对于各旋流叶片组的设置，优选为采取如下的优选结构：所述第一燃气管1121出口端处设有支撑毂1125和第一环形毂，所述支撑毂1125、所述第一环形毂及所述第一燃气管1121由内而外依次套接；所述第一燃气管1121内的旋流叶片组包括多个第一旋流叶片和多个第二旋流叶片，各所述第一旋流叶片均固定于所述第一环形毂与所述支撑毂1125之间，各所述第二旋流叶片均固定于所述第一环形毂与所述第一燃气管1121之间。其中，优选地，所述第一旋流叶片的数量少于所述第二旋流叶片的数量；进一步地，沿所述第一燃气管1121的径向，所述第一旋流叶片的长度大于所述第二旋流叶片的长度，使得两股第一燃气旋流的流量大致均衡。上述第一旋流叶片的旋向与上述第二旋流叶片的旋向可相同，也可不同；上述第一旋流叶片的倾斜角与上述第二旋流叶片的倾斜角可相同，也可不同；其中，各第一旋流叶片的旋向应保证在其射出的旋流中心可形成负压区，以利于高温烟气回流，利用高温烟气加热第一燃气及助燃气，提高燃烧效率；各第一旋流叶片的旋向优选为与第二旋流叶片的旋向相反，或旋向相同但倾斜角不同，以便于两股第一燃气旋流能够相交碰撞为宜，通过两股第一燃气旋流碰撞，便于形成紊流，提高第一燃气与助燃气的混合效果。

作为实施例之一，所述第一助燃气管1122出口端处设有第二环形毂，所述第二环形毂位于所述第一助燃气管1122与所述第一燃气管1121之间；所述第一助燃气管1122内的旋流叶片组包括多个第三旋流叶片及多个第四旋流叶片，各所述第三旋流叶片均固定于所述第二环形毂与所述第一燃气管1121之间，各所述第四旋流叶片均固定于所述第二环形毂与所述第一助燃气管1122之间。第三旋流叶片的旋向与第四旋流叶片的旋向可相同，也可不同；第三旋流叶片的倾斜角与第四旋流叶片的倾斜角可相同，也可不同；优选为设置第三旋流叶片的旋向与第四旋流叶片的旋向相反，其中，第三旋流叶片的旋向优选为与上述第一燃气管1121中的第二旋流叶片的旋向相反且旋流对冲，可一定程度上提高第一燃气与助燃气的混合效果，而第四旋流叶片的旋向优选为与上述第二燃气管1123中的旋流叶片组的旋向相反且旋流对冲，可一定程度上提高第二燃气与助燃气的混合效果。

作为实施例之一，所述第二助燃气管1124出口端处设有第三环形毂，所述第三环形毂位于所述第二助燃气管1124与所述第二燃气管1123之间；所述第二助燃气管1124内的旋流叶片组包括多个第五旋流叶片，各所述第五旋流叶片均固定于所述第三环形毂与所述第二燃气管1123之间。第三环形毂与第二助燃气管1124之间可不设置旋流叶片，即第二助燃气管1124出口形成两股气流，其中外部射流为直流射流，内部射流为旋流，这种结构在一定程度上会使本燃烧器喷出的整体射流的气流拉长，但会使气流的旋转强度减弱、烟气回流区减小；因而，本实施例中，进一步优选在第三环形毂与第二助燃气管1124之间设置旋流叶片，即，所述第二助燃气管1124内的旋流叶片组还包括多个第六旋流叶片，各所述第六旋流叶片均固定于所述第三环形毂与所述第二助燃气管1124之间。同样地，第五旋流叶片的旋向与第六旋流叶片的旋向可相同，也可不同；第五旋流叶片的倾斜角与第六旋流叶片的倾斜角可相同，也可不同。

为获得所需的火焰特性(如方向、外形、刚性、铺展性等)，以及保证煤气燃烧的完全性及燃烧的稳定性等，应兼顾各燃气与助燃气的混合效果、烟气回流区的控制及各股旋流具有合适的切向速度，可视具体情况通过以下方式进行调节：

(1)调节第一旋流叶片组和第二旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

(2)调节第一旋流叶片与第二旋流叶片的倾斜角；

(3)调节第三旋流叶片组和第四旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

(4)调节第三旋流叶片与第四旋流叶片的倾斜角；

(5)调节第二旋流叶片与第三旋流叶片的倾斜角；

(6)调节第二燃气管1123中的旋流叶片组的数量和叶片长度；

(7)调节第二燃气管1123中的旋流叶片组和第四旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

(8)调节第五旋流叶片组和第六旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

更多的情况下，通过上述两种或两种以上的调节方式的结合来实现，以达到火焰刚性强、燃烧稳定、不脱火、不回火、火焰不发飘等特点为佳，针对低热值煤气的气体特性，应保证低热值煤气与高热值煤气及作为助燃气的空气混合均匀，以煤气能够燃烧完全为佳。本实施例中，可实现高炉煤气、转炉煤气与助燃空气的体积比在1:1:7～1:3:12范围内调节。

上述调节方式，可通过在燃烧器安装前根据现场的低热值煤气及转炉煤气的特性，通过对应的计算获得所需的各旋流叶片组的参数，选择相应的燃烧器进行安装。更为优选的方式是：在燃烧过程中，可实时调节各旋流叶片的倾斜角，以获得所需的燃烧状况；即每一旋流叶片的两端分别可转动安装于对应的安装部上，根据燃烧器工作环境的特点，每一旋流叶片两端的转轴与对应的轴承之间可采用耐高温润滑脂或耐高温润滑油润滑；每一旋流叶片组的各旋流叶片优选为通过同步传动机构实现同步转动调节，同步传动机构可以是齿轮啮合传动方式等常用的同步传动结构，具体结构此处不再赘述。

另外，可进一步设置监测机构，用于实时监测燃烧器的工作状况，以保证燃烧器安全稳定运行。该监测机构主要包括火焰监测器、压力监测器和温度监测器，可在该燃烧器的远离喷头的一端设置火焰观测孔及火焰监测器用孔。

实施例二

如图1-图2，本发明实施例涉及一种燃烧器，包括由内而外依次套接的点火气管1111、第三燃气管1112和第三助燃气管1113，所述第三燃气管1112和所述第三助燃气管1113出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。上述点火气管1111、第三燃气管1112及第三助燃气管1113优选为同轴套接；进一步还包括点火器1116，该点火器1116布置于第三燃气管1112内，且优选为靠近点火气管1111布置，进一步优选为与点火气管1111平行布置，其穿过布置于第三燃气管1112中的旋流叶片并靠近本燃烧器的喷口；该点火器1116优选为采用自动高能电子点火器1116，点火操作稳定可靠。上述点火气管1111连接有点火气供应管，点火气可采用焦炉煤气、转炉煤气、天然气、液化石油气或燃油等；上述第三燃气管1112连接有第三燃气供应管，本实施例中，上述燃烧器优选为用于低热值煤气的喷吹燃烧，上述第三燃气供应管优选为供应低热值煤气，进一步优选地，上述低热值煤气为高炉煤气；上述第三助燃气管1113连接有助燃气供应管，助燃气一般采用空气。

通过设置旋流叶片组，一方面，利于燃气与助燃气的强烈混合，保证燃气的燃烧持续进行，提高燃气燃烧的稳定性；另一方面，可在燃烧区域形成高温烟气回流区，利于燃气的着火燃烧，提高燃气燃烧的稳定性及燃烧完全性。将本燃烧器用于低热值煤气的燃烧时，可有效提高低热值煤气的燃烧效果及效率。

如图1和图2，各旋流叶片组的设置方式可以采取如下结构：上述第三燃气管1112中的旋流叶片组包括多个第三煤气旋流叶片1114，每一第三煤气旋流叶片1114的一端固定在点火气管1111上，另一端固定在第三燃气管1112上；上述第三助燃气管1113中的旋流叶片组包括多个第三助燃气旋流叶片1115，每一第三助燃气旋流叶片1115的一端固定在第三燃气管1112上，另一端固定在第三助燃气管1113上。如图2中所示，优选地，第三煤气旋流叶片1114的数量少于第三助燃气旋流叶片1115的数量；进一步地，沿第三燃气管1112的径向，第三煤气旋流叶片1114的长度大于第三助燃气旋流叶片1115的长度，以保证获得所需的两股气体旋流的切向速度及混合效果。

本实施例中，对于各旋流叶片组的设置，优选为采取如下的优选结构：所述第三燃气管1112出口端处设有第四环形毂，所述第四环形毂位于所述第三燃气管1112与所述点火气管1111之间；所述第三燃气管1112内的旋流叶片组包括多个第七旋流叶片和多个第八旋流叶片，各所述第七旋流叶片均固定于所述第四环形毂与所述点火气管1111之间，各所述第八旋流叶片均固定于所述第四环形毂与所述第三燃气管1112之间。其中，优选地，所述第七旋流叶片的数量少于所述第八旋流叶片的数量；进一步地，沿所述第三燃气管1112的径向，所述第七旋流叶片的长度大于所述第八旋流叶片的长度，使得两股第一燃气旋流的流量大致均衡。上述第七旋流叶片的旋向与上述第八旋流叶片的旋向可相同，也可不同；上述第七旋流叶片的倾斜角与上述第八旋流叶片的倾斜角可相同，也可不同；其中，各第七旋流叶片的旋向应保证在其射出的旋流中心可形成负压区，以利于高温烟气回流，利用高温烟气加热第三燃气及助燃气，提高燃烧效率；各第七旋流叶片的旋向优选为与第八旋流叶片的旋向相反，或旋向相同但倾斜角不同，以便于两股第三燃气旋流能够相交碰撞为宜，通过两股第三燃气旋流碰撞，便于形成紊流，提高第三燃气与助燃气的混合效果。

进一步优化上述燃烧器的结构，所述第三助燃气管1113出口端处设有第五环形毂，所述第五环形毂位于所述第三助燃气管1113与所述第三燃气管1112之间；所述第三助燃气管1113内的旋流叶片组包括多个第九旋流叶片，各所述第九旋流叶片均固定于所述第五环形毂与所述第三燃气管1112之间。第五环形毂与第三助燃气管1113之间可不设置旋流叶片，即第三助燃气管1113出口形成两股气流，其中外部射流为直流射流，内部射流为旋流，这种结构在一定程度上会使本燃烧器喷出的整体射流的气流拉长，但会使气流的旋转强度减弱、烟气回流区减小；因而，本实施例中，进一步优选在第五环形毂与第三助燃气管1113之间设置旋流叶片，即，所述第三助燃气管1113内的旋流叶片组还包括多个第十旋流叶片，各所述第十旋流叶片均固定于所述第五环形毂与所述第三助燃气管1113之间。同样地，第九旋流叶片的旋向与第十旋流叶片的旋向可相同，也可不同；第九旋流叶片的倾斜角与第十旋流叶片的倾斜角可相同，也可不同；优选为设置第九旋流叶片的旋向与第十旋流叶片的旋向相反，其中，第九旋流叶片的旋向优选为与上述第三燃气管1112中的第八旋流叶片的旋向相反且旋流对冲，可一定程度上提高第三燃气与助燃气的混合效果，而第十旋流叶片组则保证燃烧器喷出的整体射流具有一定的切向速度。

为获得所需的火焰特性(如方向、外形、刚性、铺展性等)，以及保证煤气燃烧的完全性及燃烧的稳定性等，应兼顾第三燃气与助燃气的混合效果、烟气回流区的控制及各股旋流具有合适的切向速度，可视具体情况通过以下方式进行调节：

(1)调节第七旋流叶片组和第八旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

(2)调节第七旋流叶片与第八旋流叶片的倾斜角；

(3)调节第九旋流叶片组和第十旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

(4)调节第九旋流叶片与第十旋流叶片的倾斜角；

(5)调节第八旋流叶片与第九旋流叶片的倾斜角；

(6)调节第八旋流叶片组和第九旋流叶片组的数量比及叶片长度比；

更多的情况下，通过上述两种或两种以上的调节方式的结合来实现，以达到火焰刚性强、燃烧稳定、不脱火、不回火、火焰不发飘等特点为佳，针对低热值煤气的气体特性，应保证煤气与作为助燃气的空气混合均匀，以煤气能够燃烧完全为佳。本实施例中，可实现高炉煤气与助燃空气的体积比在1:5～1:10范围内调节。

上述调节方式，可通过在燃烧器安装前根据现场的低热值煤气的特性，通过对应的计算获得所需的各旋流叶片组的参数，选择相应的燃烧器进行安装。更为优选的方式是：在燃烧过程中，可实时调节各旋流叶片的倾斜角，以获得所需的燃烧状况；即每一旋流叶片的两端分别可转动安装于对应的安装部上，根据燃烧器工作环境的特点，每一旋流叶片两端的转轴与对应的轴承之间可采用耐高温润滑脂或耐高温润滑油润滑；每一旋流叶片组的各旋流叶片优选为通过同步传动机构实现同步转动调节，同步传动机构可以是齿轮啮合传动方式等常用的同步传动结构，具体结构此处不再赘述。

另外，可进一步设置监测机构，用于实时监测燃烧器的工作状况，以保证燃烧器安全稳定运行。该监测机构主要包括火焰监测器、压力监测器和温度监测器，可在该燃烧器的远离喷头的一端设置火焰观测孔1117及火焰监测器用孔1118。

实施例三

本实用新型实施例涉及一种燃烧器结构11，用于布置于锅炉1的燃烧室上，其包括第一燃烧器层，所述第一燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第一燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第一燃烧器，各所述第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管1111、第三燃气管1112和第三助燃气管1113。

进一步还包括第二燃烧器层，所述第二燃烧器层位于所述第一燃烧器层上方；所述第二燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第二燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第二燃烧器；各所述第二燃烧器均包括自内而外依次套接的第一燃气管1121、第一助燃气管1122、第二燃气管1123和第二助燃气管1124。

其中，优选地，上述各第一燃烧器均采用上述实施例二所提供的燃烧器，上述各第二燃烧器均采用上述实施例一所提供的燃烧器；各第一燃烧器及各第二燃烧器的具体结构此处不再赘述。

实施例四

如图5，本发明实施例涉及一种低热值煤气锅炉1，包括炉体，所述炉体包括有燃烧室、水平烟道和竖直烟道，所述水平烟道内布置有过热器13，所述竖直烟道内自上而下依次布置有再热器14和省煤器15。其中，过热器13的出口端可与外设的蒸汽利用机构的蒸汽入口连通，再热器14的入口端则与上述蒸汽利用机构的蒸汽出口端连通，再热器14的出口端则与该蒸汽利用机构的蒸汽入口连通，省煤器15的入口端则可与连接于上述蒸汽利用机构的乏汽出口端的凝汽机构连接。进一步地，所述燃烧室的内壁至少部分为水冷壁17；优选为该燃烧室的内壁均采用水冷壁17。进一步地，该低热值煤气锅炉1还配置有汽包12，所述汽包12内设有汽水分离装置，所述汽包12具有水出口、水入口、汽水混合物入口和气出口，各所述水冷壁17的入口端均与所述水出口连通，各所述水冷壁17的出口端均与所述汽水混合物入口连通，所述水入口与所述省煤器15的出口端连通，所述气出口与所述过热器13的入口端连通。

上述蒸汽利用机构一般为发电机构，即包括汽轮机2和发电机3。

上述低热值煤气锅炉1中涉及的汽水介质走向大致如下：

低热值煤气在该低热值煤气锅炉1内燃烧，燃烧产生的烟气与所述低热值煤气锅炉1内的换热面换热；其中，在过热器13内产生过热蒸汽，过热蒸汽送至蒸汽利用机构进行利用；

从蒸汽利用机构出来的蒸汽进入再热器14中进行再次加热，从再热器14出来的再热蒸汽进入该蒸汽利用机构进行利用；

从该蒸汽利用机构出来的乏汽经凝汽机构冷凝为冷凝水后，进入省煤器15，从省煤器15出来的水进入汽包12；

在汽包12中，经汽水分离得到的水进入低热值煤气锅炉1的水冷壁17，在水冷壁17中被加热为蒸汽或汽水混合物后回到汽包12；经汽水分离得到的饱和蒸汽进入过热器13中，并被加热为过热蒸汽，再送至蒸汽利用机构进行利用。

进一步优选地，所述竖直烟道内还布置有空气预热器16，所述空气预热器16位于所述省煤器15下方；经空气预热器16预热的空气可作为助燃气在该低热值煤气锅炉1的燃烧器中利用。

实施例五

如图5，本发明实施例涉及一种低热值煤气锅炉1，其基本结构与上述实施例四中的低热值煤气锅炉1的结构相同，在其燃烧室上布置有燃烧器结构11，该燃烧器结构11优选为采用上述实施例三所提供的燃烧器结构11。

通过上述的燃烧器结构11，可保证低热值煤气的稳定燃烧，同时结合上述的锅炉1受热面布置方式和蒸汽介质的一次再热，使得本锅炉1适用于LHV(低热值)在3100kJ/Nm³以上的高炉煤气的发电，可达到13.7MPa/540℃/540℃的高温超高压参数，发电效率达36％以上。

实施例六

如图5，本发明实施例涉及一种低热值煤气一次再热发电系统，包括锅炉1及汽轮机2，该锅炉1优选为采用上述实施例四或实施例五提供的低热值煤气锅炉1，该锅炉1的具体结构此处不再赘述；而上述实施例四中涉及的蒸汽利用机构即采用发电机构。上述汽轮机2包括高压缸21和低压缸22，所述高压缸21的蒸汽入口通过第一蒸汽管路与所述过热器13的出口端连通，所述高压缸21的蒸汽出口通过第二蒸汽管路与所述再热器14的入口端连通，所述低压缸22的蒸汽入口通过第三蒸汽管路与所述再热器14的出口端连通。

进一步地，如图5，所述低压缸22的蒸汽出口连接有冷凝管路，所述冷凝管路上设有凝汽器61及凝结水泵62，所述冷凝管路的出口端与所述省煤器15的入口端连通。其中，进一步在所述冷凝管路上还设有低压加热器63和高压加热器66，所述凝汽器61、所述凝结水泵62、所述低压加热器63及所述高压加热器66沿凝结水流通方向依次布置。进一步还可在冷凝管路上设置除氧器64，该除氧器64优选为布置于低压加热器63与高压加热器66之间；进一步还可在冷凝管路上设置给水泵65，该给水泵65优选为布置于除氧器64与高压加热器66之间。上述结构中，凝汽器61可以为卧式或立式结构，优选为采用双流程、单壳体的凝汽器61，其可采用弹性支撑；上述的低压加热器63可以为一级、两级或两级以上；上述的高压加热器66可以为一级、两级或两级以上；上述的除氧器64应能满足系统滑压运行工况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃烧器，其特征在于：包括由内而外依次套接的第一燃气管、第一助燃气管、第二燃气管和第二助燃气管，各气管的出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。

2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述第一燃气管出口端处设有支撑毂和第一环形毂，所述支撑毂、所述第一环形毂及所述第一燃气管由内而外依次套接；

所述第一燃气管内的旋流叶片组包括多个第一旋流叶片和多个第二旋流叶片，各所述第一旋流叶片均固定于所述第一环形毂与所述支撑毂之间，各所述第二旋流叶片均固定于所述第一环形毂与所述第一燃气管之间。

3.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于：所述第一旋流叶片的数量少于所述第二旋流叶片的数量。

4.如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于：所述第一旋流叶片的旋向与所述第二旋流叶片的旋向相同。

5.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述第一助燃气管出口端处设有第二环形毂，所述第二环形毂位于所述第一助燃气管与所述第一燃气管之间；所述第一助燃气管内的旋流叶片组包括多个第三旋流叶片及多个第四旋流叶片，各所述第三旋流叶片均固定于所述第二环形毂与所述第一燃气管之间，各所述第四旋流叶片均固定于所述第二环形毂与所述第一助燃气管之间。

6.如权利要求5所述的燃烧器，其特征在于：所述第三旋流叶片的旋向与所述第四旋流叶片的旋向相反。

7.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述第二助燃气管出口端处设有第三环形毂，所述第三环形毂位于所述第二助燃气管与所述第二燃气管之间；所述第二助燃气管内的旋流叶片组包括多个第五旋流叶片，各所述第五旋流叶片均固定于所述第三环形毂与所述第二燃气管之间。

8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于：所述第二助燃气管内的旋流叶片组还包括多个第二旋流叶片，各所述第二旋流叶片均固定于所述第三环形毂与所述第二助燃气管之间。

9.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于：所述第一燃气管连接有转炉煤气供应管，所述第二燃气管连接有高炉煤气供应管，所述第一助燃气管及所述第二助燃气管均连接有空气供应管。

10.一种锅炉，包括燃烧室，其特征在于：还包括第一燃烧器层和第二燃烧器层，所述第二燃烧器层位于所述第一燃烧器层上方；

所述第一燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第一燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第一燃烧器，各所述第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管、第一燃气管和第一助燃气管；

所述第二燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第二燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第二燃烧器；各所述第二燃烧器均采用如权利要求1至9中任一项所述的燃烧器。