CN206875421U - 一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件 - Google Patents
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Abstract
一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，本实用新型涉及旋流燃烧器组件，本实用新型为了解决现有技术中心风套筒与煤粉管道组件喷口端部，受到煤粉的冲蚀磨损造成中心风管和一次风管在较短时间严重损坏，运行中被迫增大加强喷口端部的冷却，导致了烟气中NOx含量的增加，使NOx的排放不能达标的问题，它包括第一中心喷口端部钢管、金属焊接环、多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板、多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板和多个第一燕尾压条，它包括第二中心喷口端部钢管、多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板、多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板和多个第二燕尾压条，本实用新型用于燃煤锅炉领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及旋流燃烧器组件，具体涉及一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件。
背景技术
旋流燃烧器是电厂燃煤锅炉的低氮燃烧的煤粉燃烧器最关键部位，关系到系统的安全运行、热利用率以及环境保护等方面的问题。目前的燃烧器在燃烧效率、稳燃、低排放等方面都达到工艺设计要求。缺点就是旋流燃烧器喷口端部受热易变形损坏，原中心风套筒与煤粉管道组件喷口端部是耐热耐磨铸钢件，对于大口径的喷口，铸造工艺难以保证形状尺寸，对装配产生影响。而且由于炉膛温度高达1300℃，铸造喷口处于红热状态，耐磨性降低。在停机时，由于炉腔温度和压力较高，风管内压力较低，火焰会回串至煤粉管道组件风管内，局部高温使喷口端部严重热变形损坏，导致旋流燃烧器的整体使用寿命缩短，进而影响旋流燃烧器的使用。
铸造的中心风套筒与煤粉管道组件喷口端部，受到煤粉的冲蚀磨损，高温环境下对金属造成氧化及腐蚀，使的铸造的中心风套筒与煤粉管道组件喷口端部极易失去设计外型，造成燃烧过程中射流的紊乱，从而加速了铸造的中心风套筒与煤粉管道组件喷口端部更快的磨损、氧化。最终造成中心风管和一次风管在较短时间严重损坏。旋流燃烧器中心风管和一次风管损坏，破坏了初始设计旋流燃烧器中心风、一次风和二次风的配比，造成燃烧效率下降、喷口区域局部结焦，为了延缓旋流燃烧器损坏的速度，运行中被迫增大备用层旋流燃烧器的中心风和二次风量加强喷口端部的冷却，导致了烟气中NOx含量的增加，使NOx的排放不能达标。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中心风套筒与煤粉管道组件喷口端部，受到煤粉的冲蚀磨损造成中心风管和一次风管在较短时间严重损坏，运行中被迫增大加强喷口端部的冷却，导致了烟气中NOx含量的增加，使NOx的排放不能达标的问题，进而提供一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件。
本实用新型为解决上述问题而采用的技术方案是：
它包括第一中心喷口端部钢管、金属焊接环、多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板、多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板和多个第一燕尾压条，每个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿长度方向的内弧面上加工有第一燕尾槽，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿长度方向的内弧面上加工有第一燕尾槽，第一中心喷口端部钢管的外侧壁上沿径向安装有多个第一燕尾压条，多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿径向嵌装在第一中心喷口端部钢管靠近喷口的一端的外侧壁上，每个第一燕尾压条的一端嵌装在端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板的第一燕尾槽内，多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿径向嵌装在第一中心喷口端部钢管远离喷口的一端的外侧壁上，每个第一燕尾压条的另一端嵌装在内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板的第一燕尾槽内，第一中心喷口端部钢管远离喷口的端面上焊接安装有金属焊接环，第一中心喷口端部钢管远离喷口的一端沿径向加工有多个第一减应力槽。
它包括第二中心喷口端部钢管、多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板、多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板和多个第二燕尾压条，每个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿长度方向的外弧面上加工有第二燕尾槽，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿长度方向的外弧面上加工有第二燕尾槽，第二中心喷口端部钢管的内侧壁上沿径向安装有多个第二燕尾压条，多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿径向嵌装在第二中心喷口端部钢管靠近喷口的一端的内侧壁上，每个第二燕尾压条的一端嵌装在端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板的第二燕尾槽内，多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板沿径向嵌装在第二中心喷口端部钢管远离喷口的一端的内侧壁上，每个第二燕尾压条的另一端嵌装在外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板的第二燕尾槽内，第二中心喷口端部钢管远离喷口的一端加工有多个第二减应力槽。
本实用新型的有益效果是：
1、发电锅炉用旋流燃烧器用喷口端部，由原来铸造的喷口端部，改成陶瓷钢复合喷口端部，陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐腐蚀、热震稳定性好的氮化硅结合碳化硅陶瓷，氮化硅结合碳化硅陶瓷采用燕尾固定的方式，氮化硅结合碳化硅陶瓷镶嵌在煤粉冲蚀的表面，无煤粉冲蚀的表面，使用耐热性良好的310S材质的不锈钢，卷制成钢管，并在端部开减应力槽，防止金属筒体高温变形。
本实用新型的陶瓷钢复合喷口端部，离端口50mm部分全部使用氮化硅结合碳化硅陶瓷，从而彻底解决了此工况下，金属材料不耐磨损及氧化的缺陷。燕尾压条采用50Cr-50Ni的材料，在高温时能够保证设计强度。氮化硅结合碳化硅陶瓷是一种带有燕尾槽的弧形板，相邻两块弧形板设计成互压结构，避免对金属材料造成直接的冲蚀磨损，延长了陶瓷钢复合喷口端部的使用寿命，防止旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部发生变形，进而防止被迫增大备用层旋流燃烧器的中心风和二次风量加强喷口端部冷却的现象发生，保证烟气中NOx。符合排放标准，保证环境安全。
附图说明
图1本实用新型整体结构示意图,图2是图1的A-A向视图，图3是本实用新型整体结构示意图，图4是图3中B-B向视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，它包括第一中心喷口端部钢管1、金属焊接环6、多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板2、多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3和多个第一燕尾压条5，每个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板2沿长度方向的内弧面上加工有第一燕尾槽，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3沿长度方向的内弧面上加工有第一燕尾槽，第一中心喷口端部钢管1的外侧壁上沿径向安装有多个第一燕尾压条5，多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3沿径向嵌装在第一中心喷口端部钢管1靠近喷口的一端的外侧壁上，每个第一燕尾压条5的一端嵌装在端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3的第一燕尾槽内，多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板2沿径向嵌装在第一中心喷口端部钢管1远离喷口的一端的外侧壁上，每个第一燕尾压条5的另一端嵌装在内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板2的第一燕尾槽内，第一中心喷口端部钢管1远离喷口的端面上焊接安装有金属焊接环6，第一中心喷口端部钢管1远离喷口的一端沿径向加工有多个第一减应力槽7。
本实施方式中第一中心喷口端部钢管1是由310S不锈钢材质制成的第一中心喷口端部钢管，310S不锈钢材质具有良好耐热性，第一中心喷口端部钢管1远离喷口的一端沿径向加工有多个第一减应力槽7防止金属筒体高温变形的效果。
多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板2采用互压结构形式构成圆形壳体通过多个第一燕尾压条5安装在第一中心喷口端部钢管1外表面上，多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3采用互压结构形式构成圆形壳体通过多个第一燕尾压条5安装在第一中心喷口端部钢管1外表面上，避免了煤粉对金属材料直接的冲蚀磨损。
具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，第一燕尾压条5是由50Cr-50Ni制成的第一燕尾压条，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，第一中心喷口端部钢管1靠近喷口一端的端面加工有倾斜角，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3的内弧面上加工有与第一中心喷口端部钢管1外圆面和倾斜角对应的第一中心喷口端部钢管安装槽，第一中心喷口端部钢管1的喷口端嵌装在第一中心喷口端部钢管安装槽内，其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，它还包括多个轴向限位销钉4，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板3的第一中心喷口端部钢管安装槽上加工有轴向限位销钉安装槽，第一中心喷口端部钢管1的外圆面上沿径向加工有多个轴向限位销钉安装孔，每个轴向限位销钉4的一端安装在轴向限位销钉安装槽上，且轴向限位销钉4的另一端安装在第一中心喷口端部钢管1的轴向限位销钉安装孔内。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，第一中心喷口端部钢管1上每个第一减应力槽7的长高度方向是沿第一中心喷口端部钢管1的轴向方向设置，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图3-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，它包括第二中心喷口端部钢管11、多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板12、多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13和多个第二燕尾压条15，每个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板12沿长度方向的外弧面上加工有第二燕尾槽，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13沿长度方向的外弧面上加工有第二燕尾槽，第二中心喷口端部钢管11的内侧壁上沿径向安装有多个第二燕尾压条15，多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13沿径向嵌装在第二中心喷口端部钢管11靠近喷口的一端的内侧壁上，每个第二燕尾压条15的一端嵌装在端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13的第二燕尾槽内，多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板12沿径向嵌装在第二中心喷口端部钢管11远离喷口的一端的内侧壁上，每个第二燕尾压条15的另一端嵌装在外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板12的第二燕尾槽内，第二中心喷口端部钢管11远离喷口的一端加工有多个第二减应力槽17。
本实施方式中第二中心喷口端部钢管11是由310S不锈钢材质制成的第一中心喷口端部钢管，310S不锈钢材质具有良好耐热性，第二中心喷口端部钢管11远离喷口的一端沿径向加工有多个第二减应力槽17防止金属筒体高温变形的效果。
多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板12采用互压结构形式构成圆形壳体通过多个第二燕尾压条15安装在第二中心喷口端部钢管11内表面上，多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13采用互压结构形式构成圆形壳体通过多个第二燕尾压条15安装在第二中心喷口端部钢管11内表面上，避免了煤粉对金属材料直接的冲蚀磨损。
具体实施方式七：结合图3-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，第二燕尾压条15是由由50Cr-50Ni制成的第二燕尾压条。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图3-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，第二中心喷口端部钢管11靠近喷口一端的端面加工有倾斜角，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13的外弧面上加工有与第二中心喷口端部钢管11内圆面和倾斜角对应的第二中心喷口端部钢管安装槽，第二中心喷口端部钢管11的喷口端嵌装在第二中心喷口端部钢管安装槽内。其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：结合图3-图4说明本实施方式，本实施方式所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，它还包括多个轴向限位销钉4，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板13的第二中心喷口端部钢管安装槽上加工有轴向限位销钉安装槽，第二中心喷口端部钢管11的外圆面上沿径向加工有多个轴向限位销钉安装孔，每个轴向限位销钉4的一端安装在轴向限位销钉安装槽上，且轴向限位销钉4的另一端安装在第二中心喷口端部钢管11的轴向限位销钉安装孔内。其它与具体实施方式七相同。
工作原理
旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件中，第一中心喷口端部钢管1或第二中心喷口端部钢管11，起强度和刚度的作用，第一中心喷口端部钢管1或第二中心喷口端部钢管11有煤粉通过的表面，镶装第一燕尾压条5或第二燕尾压条15及带有燕尾槽的氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板，氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板两侧采用互压结构形式，避免了煤粉对金属材料直接的冲蚀磨损。为了避免旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部金属材料烧损，端部采用全陶瓷结构。耐第一中心喷口端部钢管1或第二中心喷口端部钢管11端口处圆周方向沿轴向均布开设第一减应力槽7或第二减应力槽17，第一减应力槽7或第二减应力槽17可以避免耐热不锈钢管受热变形。第一燕尾压条5或第二燕尾压条15采用50Cr-50Ni耐热钢制作，耐高温，可靠性好。为防止端部内、外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板被一次风、粉吹掉，使用轴向限位销钉4进行限位，轴向限位销钉4不直接与环境接触，用陶瓷帽及火泥，埋入陶瓷内部，以保护轴向限位销钉4。旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，结合了金属材料和陶瓷材料的优点，回避了其缺点，使得旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件在高温、热震频繁、氧化、磨损的工况下，极大的延长了工件的使用寿命，从而提高了旋流燃烧器整机的长期安全运行。
Claims (9)
1.一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：它包括第一中心喷口端部钢管(1)、金属焊接环(6)、多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(2)、多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(3)和多个第一燕尾压条(5)，每个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(2)沿长度方向的内弧面上加工有第一燕尾槽，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(3)沿长度方向的内弧面上加工有第一燕尾槽，第一中心喷口端部钢管(1)的外侧壁上沿径向安装有多个第一燕尾压条(5)，多个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(3)沿径向嵌装在第一中心喷口端部钢管(1)靠近喷口的一端的外侧壁上，每个第一燕尾压条(5)的一端嵌装在端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(3)的第一燕尾槽内，多个内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(2)沿径向嵌装在第一中心喷口端部钢管(1)远离喷口的一端的外侧壁上，每个第一燕尾压条(5)的另一端嵌装在内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(2)的第一燕尾槽内，第一中心喷口端部钢管(1)远离喷口的端面上焊接安装有金属焊接环(6)，第一中心喷口端部钢管(1)远离喷口的一端沿径向加工有多个第一减应力槽(7)。
2.根据权利要求1所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：第一燕尾压条(5)是由50Cr-50Ni制成的第一燕尾压条。
3.根据权利要求1所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：第一中心喷口端部钢管(1)靠近喷口一端的端面加工有倾斜角，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(3)的内弧面上加工有与第一中心喷口端部钢管(1)外圆面和倾斜角对应的第一中心喷口端部钢管安装槽，第一中心喷口端部钢管(1)的喷口端嵌装在第一中心喷口端部钢管安装槽内。
4.根据权利要求3所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：它还包括多个轴向限位销钉(4)，每个端部内燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(3)的第一中心喷口端部钢管安装槽上加工有轴向限位销钉安装槽，第一中心喷口端部钢管(1)的外圆面上沿径向加工有多个轴向限位销钉安装孔，每个轴向限位销钉(4)的一端安装在轴向限位销钉安装槽上，且轴向限位销钉(4)的另一端安装在第一中心喷口端部钢管(1)的轴向限位销钉安装孔内。
5.根据权利要求1所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：第一中心喷口端部钢管(1)上每个第一减应力槽(7)的长高度方向是沿第一中心喷口端部钢管(1)的轴向方向设置。
6.一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：它包括第二中心喷口端部钢管(11)、多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(12)、多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(13)和多个第二燕尾压条(15)，每个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(12)沿长度方向的外弧面上加工有第二燕尾槽，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(13)沿长度方向的外弧面上加工有第二燕尾槽，第二中心喷口端部钢管(11)的内侧壁上沿径向安装有多个第二燕尾压条(15)，多个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(13)沿径向嵌装在第二中心喷口端部钢管(11)靠近喷口的一端的内侧壁上，每个第二燕尾压条(15)的一端嵌装在端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(13)的第二燕尾槽内，多个外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(12)沿径向嵌装在第二中心喷口端部钢管(11)远离喷口的一端的内侧壁上，每个第二燕尾压条(15)的另一端嵌装在外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(12)的第二燕尾槽内，第二中心喷口端部钢管(11)远离喷口的一端加工有多个第二减应力槽(17)。
7.根据权利要求6所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：第二燕尾压条(15)是由由50Cr-50Ni制成的第二燕尾压条。
8.根据权利要求6所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：第二中心喷口端部钢管(11)靠近喷口一端的端面加工有倾斜角，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(13)的外弧面上加工有与第二中心喷口端部钢管(11)内圆面和倾斜角对应的第二中心喷口端部钢管安装槽，第二中心喷口端部钢管(11)的喷口端嵌装在第二中心喷口端部钢管安装槽内。
9.根据权利要求7所述一种旋流燃烧器用陶瓷钢复合喷口端部组件，其特征在于：它还包括多个轴向限位销钉(4)，每个端部外燕尾型氮化硅结合碳化硅陶瓷弧形板(13)的第二中心喷口端部钢管安装槽上加工有轴向限位销钉安装槽，第二中心喷口端部钢管(11)的外圆面上沿径向加工有多个轴向限位销钉安装孔，每个轴向限位销钉(4)的一端安装在轴向限位销钉安装槽上，且轴向限位销钉(4)的另一端安装在第二中心喷口端部钢管(11)的轴向限位销钉安装孔内。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110242952A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-09-17 | 国电浙江北仑第一发电有限公司 | 一种采用复合材料喷口的低冷却风量燃烧器 |
| CN111925219A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-11-13 | 朝阳燕山湖发电有限公司 | 用于旋流燃烧器的无机纤维补强氮化硅陶瓷的制备方法 |
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2017
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