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
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009]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。
[0010] 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°。
[0011] 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°。
[0012] 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。
[0013] 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〆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⑶。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
[0014] 图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
[0015] 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。
[0016] 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。 、
[0017]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。
[0018] 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1.〇5 〜I.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°。
[0019] _本实用新型工作过程:油/气枪由中心导管U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丨的一次进风口5进入,经出口处轴 向旋流^片=生较弱旋转进入炉膛;另—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。 _)]本说明书未轉娜獅内麵于本觀专雌术人贼細现有技术。

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⑻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(1〇),所述中心一次 风管⑴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⑵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⑹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⑸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1.〇5〜I.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4〇〜6〇°。
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