CN206398720U - 交叉混合式旋流配风器 - Google Patents

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罗俊伟
汪文哲
王大伟
张磊
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Abstract

本实用新型涉及一种交叉混合式旋流配风器,属于大功率工业燃油燃气燃烧器技术领域。包括文丘里式喷嘴,还包括中心一次风管及第一调节装置、带切向旋流叶片的二次风装置及第二调节装置、三次风装置及第三调节装置,所述中心一次风管连通至文丘里式喷嘴,所述中心一次风管上从前至后轴向开有一次风进口、二次风进口,所述第一调节装置设置于一次风进口处,所述二次风装置、第二调节装置设置于二次风进口处,所述三次风装置为所述文丘里式喷嘴外壁与罩壳之间形成锥形夹层,所述第三调节装置设置于夹层内。本实用新型实现了文丘里式喷管与直流式和旋流式配风器有机结合。

Description

交叉混合式旋流配风器
技术领域
本实用新型涉及大功率工业燃油燃气燃烧器技术领域,具体涉及一种交叉混合式旋流配风器。
背景技术
配风器是油气燃烧器的主要组成部分。油气燃烧器主要有配风器和油/气枪两部分组成。油/气枪的作用是将液体/气体燃料雾化/分散,促进液体/气体燃料与空气混合,强化燃烧过程,提高燃烧效率。配风器的作用是供给燃料燃烧时所需的空气,并形成有利的空气动力场,使油/气能很好地与燃烧空气互相混合,并在较低的过量空气系数下着火容易,火焰稳定,燃烧状况良好。
配风器按气流流动工况可分为直流式和旋流式两大类。直流式配风器的出口气流属直流气流,气流自喷嘴流出,呈紊流运动,射流的边界接近于直线;旋流式配风器的出口气流属于强旋转气流,气流在调风器中作螺旋运动,形成辐射状的环形气流。直流式配风器阻力损失较小,需采取四角或大切角布置,如设计和布置不当,可能导致炉膛出口左右侧烟温产生较大偏差;油/气、热风管道布置和炉膛设计较为复杂,当缺角运行时,炉膛出口烟气温度偏差较大,甚至引起火焰冲刷邻近炉墙。旋流式配风器多采用前墙或前后墙对冲布置,其优点是油/气、风管道易于布置,操作维护方便,国内外在中、小容量燃油燃气锅炉上普遍采用,但是配风器阻力损失较大,风机电耗增加。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷,提供一种交叉混合式旋流配风器。尤其涉及油气锅炉使用的大型燃油燃气配风器,主要应用于额定蒸发量35t/h以上的燃油燃气锅炉的燃烧装置,是一种调节灵敏度高、燃料适应性广、低负荷能力强、污染物排放低的大功率工业燃油燃气燃烧器配风器。
本实用新型采用的技术方案是:包括文丘里式喷嘴,还包括中心一次风管及第一调节装置、带切向旋流叶片的二次风装置及第二调节装置、三次风装置及第三调节装置,所述中心一次风管连通至文丘里式喷嘴,所述中心一次风管上从前至后轴向开有一次风进口、二次风进口,所述第一调节装置设置于一次风进口处,所述二次风装置、第二调节装置设置于二次风进口处,所述三次风装置为所述文丘里式喷嘴外壁与罩壳之间形成锥形夹层,所述第三调节装置设置于夹层内。
进一步优选的结构,所述第一调节装置包括第一推杆和可遮住一次风进口的第一风门,所述第一推杆和第一风门固定。
进一步优选的结构,所述第二调节装置包括第二推杆和可遮住二次风进口的第二风门,所述第二推杆和第二风门固定。二次风从切向叶片引入,旋转前进,在出口处收缩,用推杆改变环形罩遮盖风门切向叶片的进风面积,可以调节二次风。
进一步优选的结构,所述第二风门固定于文丘里式喷嘴尾端的环形槽内。
进一步优选的结构,所述第三调节装置为可改变锥形夹层的截面的活动拉杆。改变锥形夹层的截面可以调节三次风喷口大小,从而调整直流风比例,大大强化了低负荷的适应能力。
进一步优选的结构,所述带切向旋流叶片布置数量为8~25片,沿中心轴线均布,叶片的遮盖度为1.05~1.2,叶片的安装角与中心轴线角度为50~70°。
进一步优选的结构,所述中心一次风管出口处设有轴向旋流叶片,所述轴向旋流叶片数量为8~25片,沿中心轴线均布,叶片的遮盖度为1.05~1.2,叶片的安装角与中心轴线角度为40~60°。
本实用新型实现了文丘里式喷管与直流式和旋流式配风器有机结合。中心一次风经过轴向旋流叶片后会产生一定的旋流运动,可在火焰根部形成稳定的回流区,为火焰提供稳燃的根部风,而且通过第一调节装置可改变中心风比率,调整回流区的大小;中心一次风外布置二次风,设置切向旋流叶片产生强烈的气流旋转,不仅让油/气和空气能够及早充分的混合,而且混合旋转射流的外边界和中心位置均会卷吸高温烟气,加上文丘里喷管的挤压和扩展有效地防止燃气燃烧器的回火和脱火;最外侧布置直流式三次风,由锥形夹层以一定角度交叉射入,进一步强化燃料与空气的后期混合,同时分级送风降低燃烧中氮氧化物的产生。
本实用新型采用本交叉混合式旋流配风器,会产生以下有益效果。(1)阻力损失较小。配风器速度水平较低;三次风设计为直流式,占比较大,流动阻力较小,燃烧充分;中心一次风和二次风选取较小的扭曲叶片,阻力系数小。(2)混合强烈,燃烧稳定,可以降低过量空气系数运行。在各种工况下,火焰前段白亮耀眼,根部无黑区,末梢无火星。(3)火焰长度调节灵敏。当二次风比例增大,相应三次风比例缩小时,火焰缩短,燃烧更加强烈,气流扰动加剧。对回流区起主要作用的旋转二次风,使回流区呈短粗的形状,但受到交叉射入的具有一定动量的三次风的压缩和牵制,综合形成了一个短粗的回流区;当三次风增大时,因三次风的动量较大,旋转较弱,使火焰长度拉长,燃烧延后;虽然中心一次风流量较小,速度低,旋流弱,但它能形成火焰根部稳定的回流区,对稳定燃烧起着主要作用。(4)调节比大,可实现不同油气燃料10:1以上的调节。(5)燃气管和热风管采用法兰式连接,拆卸使用方便,减少燃烧器维修成本。(6)污染物排放低,特别是NOx和CO。采用三级送风,降低NOx排放;燃料与空气混合剧烈,燃烧充分,未燃烬碳损失小。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明,便于清楚地了解本实用新型,但它们不对本实用新型构成限定。
如图1所示,本实用新型包括文丘里式喷嘴10,还包括中心一次风管1及第一调节装置2、带切向旋流叶片的二次风装置7及第二调节装置、三次风装置8及第三调节装置9,所述中心一次风管1连通至文丘里式喷嘴10,所述中心一次风管1上从前至后轴向开有一次风进口5、二次风进口6,所述第一调节装置2设置于一次风进口5处,所述二次风装置7、第二调节装置设置于二次风进口6处,所述三次风装置8为所述文丘里式喷嘴10外壁与罩壳11之间形成锥形夹层,所述第三调节装置9设置于夹层内。
所述第一调节装置2包括第一推杆和可遮住一次风进口5的第一风门,所述第一推杆和第一风门固定。所述第二调节装置包括第二推杆3和可遮住二次风进口6的第二风门4,所述第二推杆3和第二风门4固定。所述第二风门4固定于文丘里式喷嘴10尾端的环形槽12内。所述第三调节装置9为可改变锥形夹层的截面的活动拉杆。
所述带切向旋流叶片布置数量为8~25片,沿中心轴线均布,叶片的遮盖度为1.05~1.2,叶片的安装角与中心轴线角度为50~70°。所述中心一次风管1出口处设有轴向旋流叶片,所述轴向旋流叶片数量为8~25片,沿中心轴线均布,叶片的遮盖度为1.05~1.2,叶片的安装角与中心轴线角度为40~60°。
本实用新型工作过程:油/气枪由中心导管11插入;本实用新型位于风箱13内,热风分为三部分,一部分称为中心一次风经中心一次风管1的一次进风口5进入,经出口处轴向旋流叶片产生较弱旋转进入炉膛;另一部分称为二次风经带切向旋流叶片的二次风装置7进入,旋转前进,在出口处收缩喷出;第三部分称为三次风通过最外层的三次风装置8可调锥形夹层直流送入。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种交叉混合式旋流配风器,包括文丘里式喷嘴(10),其特征在于,还包括中心一次风管(1)及第一调节装置(2)、带切向旋流叶片的二次风装置(7)及第二调节装置、三次风装置(8)及第三调节装置(9),所述中心一次风管(1)连通至文丘里式喷嘴(10),所述中心一次风管(1)上从前至后轴向开有一次风进口(5)、二次风进口(6),所述第一调节装置(2)设置于一次风进口(5)处,所述二次风装置(7)、第二调节装置设置于二次风进口(6)处,所述三次风装置(8)为所述文丘里式喷嘴(10)外壁与罩壳(11)之间形成锥形夹层,所述第三调节装置(9)设置于夹层内。
2.根据权利要求1所述的交叉混合式旋流配风器,其特征在于,所述第一调节装置(2)包括第一推杆和可遮住一次风进口(5)的第一风门,所述第一推杆和第一风门固定。
3.根据权利要求1所述的交叉混合式旋流配风器,其特征在于,所述第二调节装置包括第二推杆(3)和可遮住二次风进口(6)的第二风门(4),所述第二推杆(3)和第二风门(4)固定。
4.根据权利要求3所述的交叉混合式旋流配风器,其特征在于,所述第二风门(4)固定于文丘里式喷嘴(10)尾端的环形槽(12)内。
5.根据权利要求1所述的交叉混合式旋流配风器,其特征在于,所述第三调节装置(9)为可改变锥形夹层的截面的活动拉杆。
6.根据权利要求1所述的交叉混合式旋流配风器,其特征在于,所述带切向旋流叶片布置数量为8~25片,沿中心轴线均布,叶片的遮盖度为1.05~1.2,叶片的安装角与中心轴线角度为50~70°。
7.根据权利要求1所述的交叉混合式旋流配风器,其特征在于,所述中心一次风管(1)出口处设有轴向旋流叶片,所述轴向旋流叶片数量为8~25片,沿中心轴线均布,叶片的遮盖度为1.05~1.2,叶片的安装角与中心轴线角度为40~60°。
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CN109489038A (zh) * 2017-11-30 2019-03-19 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 一种可调节多种燃料进料比例的燃烧器
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