CN212618253U - 五通道煤粉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及五通道煤粉燃烧器，包括喷油管、中心风管、内风管、煤粉管、外风管和轴流风管，且相邻两管之间分别形成中心风通道、内风通道、煤粉通道、外风通道和轴流风通道；内风管、外风管和轴流风管出口端的内壁均安装有多个凸缘，用于产生涡流风。本实用新型结构稳定、性能可靠、通用性强、维护方便、使用寿命长；由于燃烧器的推力大，煤粉通道、内风通道和外风通道的风速较高且吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，以及涡流风之间的协同作用进一步提高空气和煤粉的混合效果，可满足各种燃料的充分燃尽，提高煤粉燃烧效果；实现回转窖对煤粉品质要求的多样化，对各种煤质的适应性强；提高劣质煤的利用率，降低燃烧器中NOx的生成量。

Description

五通道煤粉燃烧器

技术领域

本实用新型属于燃烧器技术领域，具体涉及五通道煤粉燃烧器。

背景技术

燃烧器是回转窖的重要配套设备，其使用性能的好坏，直接影响到回转窖的设计指标是否能够得以实现，对回转窖的运转率也有重大影响。目前，回转窖用燃烧器燃料的品种有很多，如煤粉、天然气、焦炉煤气或高炉煤气等。其中，回转窖用煤粉燃烧器所用的煤粉一般为烟煤，且对煤粉的煤质提出了较高的要求，煤粉燃烧器各通道的出口端和窖炉连接，用于给窖炉输送煤粉和空气。

在现有工业企业中，部分企业采购的煤粉达不到回转窖对煤质的要求，或者制煤系统达不到回转窖对煤粉细度的要求和对煤粉含水量的要求，使得企业的正常生产受到严重影响，从而造成企业的经济效益严重下滑。

目前，国内回转窖用煤粉燃烧器主要有两类，一类采用四通道结构，主要是因为受到传统燃烧器结构的影响以及成本价格的制约，当煤粉的品质较差时，其使用过程中NOx的生成量较高，很难满足NOx的排放要求，而氮氧化物是造成大气污染的主要污染源，进而严重破坏环境，另一类采用五通道结构，如申请号为201821063958.5的专利，但是其存在结构复杂、性能可靠性低、维护麻烦等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供五通道煤粉燃烧器，解决现有煤粉燃烧器中NOx的生成量较高、对煤粉的煤质要求较高以及结构复杂、工作可靠性低、维护麻烦等问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

五通道煤粉燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的喷油管、中心风管、内风管、煤粉管、外风管和轴流风管，所述喷油管与中心风管之间形成中心风通道，所述中心风管和内风管之间形成内风通道，所述内风管和煤粉管之间形成煤粉通道，所述煤粉管和外风管之间形成外风通道，所述外风管和轴流风管之间形成轴流风通道；所述内风管、外风管和轴流风管出口端的内壁周向均倾斜安装有多个呈圆周阵列分布的凸缘，用于产生涡流风。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述凸缘与内风管、外风管和轴流风管可拆卸连接。

进一步，所述内风管、外风管和轴流风管上凸缘的数量均至少为六个。

进一步，所述内风管、外风管和轴流风管的轴线与所述凸缘的夹角为15°～45°。

进一步，所述内风管、外风管和轴流风管上的凸缘的倾斜方向相同。

进一步，所述轴流风管为空心圆台结构，且出口端处的内径最小。

进一步，所述轴流风管外壁设置有耐火泥层。

进一步，所述中心风管端部设置有中心风喷嘴，所述中心风喷嘴端面设置有沿其周向阵列分布的多个中心风出风孔；所述中心风出风孔靠近中心风通道内部的一侧设置有储气腔。

进一步，所述燃烧器还包括用于向所述中心风通道、内风通道、外风通道和轴流风通道进风的侧风管。

进一步，所述燃烧器还包括与所述煤粉通道连通的煤粉导管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构稳定、性能可靠、通用性强、维护方便、使用寿命长；由于所述燃烧器的推力大，煤粉通道、内风通道和外风通道的风速较高且吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，以及涡流风之间的协同作用进一步提高空气和煤粉的混合效果，可满足各种燃料的充分燃尽，提高了煤粉燃烧效果；实现了回转窖对煤粉品质要求的多样化，对各种煤质包括无烟煤及低热值的劣质煤的适应性强；显著提高劣质煤的利用率，有效降低所述燃烧器中NOx的生成量；避免局部高温。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型与窖炉连接端内部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述内风管与凸缘的安装示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、喷油管，11、侧风管，2、中心风管，21、中心风进风导管，3、内风管，31、内风进风导管，4、煤粉管，41、煤粉导管，5、外风管，51、外风进风导管，6、轴流风管，61、轴流风进风导管，7、中心风喷嘴，71、中心风出风孔，72、储气腔，9、凸缘，10、支撑块，20、行车支架，30、加强筋，40、耐火泥层，50、伸缩节，60、喷油器，120、中心风通道，230、内风通道，340、煤粉通道，450、外风通道，560、轴流风通道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图2所示，本实施例所述五通道煤粉燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的喷油管1、中心风管2、内风管3、煤粉管4、外风管5和轴流风管6，且相邻管之间设置有支撑块10，以提高所述燃烧器的整体强度和结构稳定性；所述喷油管1用于插接安装喷油器60；所述喷油管1与中心风管2之间形成中心风通道120，所述中心风管2和内风管3之间形成内风通道230，所述内风管3和煤粉管4之间形成煤粉通道340，所述煤粉管4和外风管5之间形成外风通道450，所述外风管5和轴流风管6之间形成轴流风通道560；所述中心风通道120、内风通道230、煤粉通道340、外风通道450以及轴流风通道560的出口端和回转窖窖炉连接，用于给窖炉输送煤粉和空气；

所述内风管3、外风管5和轴流风管6出口端的内壁周向均倾斜安装有多个呈圆周阵列分布的凸缘9，用于产生涡流风，所述凸缘9优选为矩形结构或梯形结构，使所述内风通道230、外风通道450和轴流风通道560中空气的风向在经过所述凸缘9时发生改变，从而在相应通道的出口端处形成涡流，吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，进而提高空气和煤粉的混合效果，使煤粉能够充分燃烧，显著降低所述燃烧器中NOx的生成量。同时，所述燃烧器的煤粉通道340、内风通道230和外风通道450设计为直通道结构，结构稳定、性能可靠、通用性强、维护方便、使用寿命长；由于所述燃烧器的推力大，煤粉通道340、内风通道230和外风通道450的风速较高且吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，以及涡流风之间的协同作用进一步提高空气和煤粉的混合效果，可满足各种燃料的充分燃尽，提高了煤粉燃烧效果，实现了回转窖对煤粉品质要求的多样化，对各种煤质包括无烟煤及低热值的劣质煤的适应性强，显著提高劣质煤的利用率。

优选的，所述凸缘9与所述内风管3、外风管5和轴流风管6可拆卸连接，例如插接或通过螺栓连接，以便于维修以及拆卸更换，同时，降低维修成本，当其中一个凸缘9损坏时，只需更换它即可。

优选的，所述内风管3、外风管5和轴流风管6上凸缘9的数量均至少为六个，以便于提高所述内风通道230、外风通道450和轴流风通道560吹出的涡流风强度。

如图3所示，所述凸缘9的倾斜角度，即所述内风管3、外风管5和轴流风管6的轴线与所述凸缘9的夹角值设定为a，a为锐角。

实施例1

所述燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的喷油管1、中心风管2、内风管3、煤粉管4、外风管5和轴流风管6，且相邻管之间设置有支撑块10；所述喷油管1与中心风管2之间形成中心风通道120，所述中心风管2和内风管3之间形成内风通道230，所述内风管3和煤粉管4之间形成煤粉通道340，所述煤粉管4和外风管5之间形成外风通道450，所述外风管5和轴流风管6之间形成轴流风通道560；所述内风管3、外风管5和轴流风管6出口端的内壁均倾斜安装有八个沿其周向呈圆周阵列分布且用于产生涡流风的凸缘9，且倾斜角度a为15°。

实施例2

本实施例与实施例1中唯一的区别在于倾斜角度a为30°。

实施例3

本实施例与实施例1中唯一的区别在于倾斜角度a为45°。

实施例4

本实施例与实施例1中唯一的区别在于倾斜角度a为65°。

当a为15°、30°、45°或65°，所述内风通道230、外风通道450和轴流风通道560吹出的风均能形成涡流，且与煤粉的混合效果好，实现燃烧充分以及NOx的生成量低。但是，当a为65°，所述燃烧器的使用寿命较短；当a为15°、30°或45°，所述燃烧器的使用寿命较长。因此，综合考虑，a优选为15°～45°，以保证所述内风通道230、外风通道450和轴流风通道560吹出的风形成涡流，使煤粉的两侧都能与空气混合，且混合的更均匀彻底的同时，延长所述燃烧器的使用寿命。所述轴流风通道560吹出的涡流风，进一步增强了煤粉与空气的混合效果，使燃烧更为充分，并起稳流的作用，对火焰起到包络和收拢的作用，此外，配合所述中心风通道120，使气流在喷出时，外围的气压高于内侧的气压，在火焰中心处形成一个低压区，可避免局部高温，有效抑制NOx的生成。

进一步的，所述内风管3、外风管5和轴流风管6上的凸缘9的倾斜方向相同，以保证所述内风通道230、外风通道450、轴流风通道560的出口端吹出的涡流风旋转方向相同，使涡流风之间产生协同作用，以进一步提高涡流风对煤粉的打散和混合效果，有效避免涡流风的旋转方向相反时，对煤粉形成吸力被抵消掉。

如图2所示，所述轴流风管6为空心圆台结构，且出口端处的内径最小，以使所述轴流风通道560吹出的涡流风前期相对靠近所述外风通道450吹出的涡流风，减缓向外扩散的速度，更易于被外风通道450吹出的涡流风吸引，增强其与外风通道450吹出的涡流风之间的协同作用，进而对煤粉的打散和混合效果，使煤粉能够充分燃烧，显著降低所述燃烧器中NOx的生成量，此外，所述轴流风通道560可使所述燃烧器保持一定大小的火焰，防止出现局部高温烧损回转窖皮的现象。

如图1-图2所示，所述轴流风管6外壁设置有耐火泥层40，所述轴流风管6外表面设置有大量锚固件，且所述锚固件埋设在所述耐火泥层40中，所述锚固件起固定作用，所述耐火泥层40用于保护所述轴流风管6，减少高温对所述轴流风管6的损失。

如图2所示，所述中心风管2端部设置有环状的中心风喷嘴7，所述中心风喷嘴7端面设置有沿其周向阵列分布的多个中心风出风孔71，所述中心风出风孔71优选为设置有两圈，以用于吹出中心风，补充回转窖内中部的空气；所述中心风出风孔71靠近中心风通道120内部的一侧设置有储气腔72，以用于储气，提高所述中心风出风孔71吹出的风的均匀性。

如图1所示，所述燃烧器还包括用于向所述中心风通道120、内风通道230、外风通道450和轴流风通道560进风的侧风管11；所述侧风管11上安装有用于风量补偿调节的调节阀，以便于调整所述侧风管11内的风量，进而保证煤粉的充分燃烧，降低所述燃烧器中NOx的生成量。

进一步，如图1所示，所述侧风管11分别通过中心风进风导管21、内风进风导管31、外风进风导管51、轴流风进风导管61与中心风通道120、内风通道230、外风通道450、轴流风通道560连通；优选的，所述中心风进风导管21、内风进风导管31、外风进风导管51和轴流风进风导管61上安装有用于风量补偿调节的调节阀，以便于分别对所述中心风通道120、内风通道230、外风通道450、轴流风通道560进行风量的补偿调节，进而满足回转窖对火焰长短、强度的不同要求，便于调节火焰的形状；所述燃烧器还包括煤粉导管41；所述煤粉导管41与所述煤粉通道340连通。

如图1所示，所述煤粉管4与外风管5间架设有行车支架20，用以与行车连接，当所述燃烧器停机检修时，可以通过行车移动所述燃烧器脱离工作位；所述外风管5的连接处设置有加强筋30，以提高管道的整体强度和结构稳定性；所述煤粉管4与所述外风管5间设置有伸缩节50，所述伸缩节50为柔性结构，当所述燃烧器工作并发生振动时，所述伸缩节50可以吸收振动，减少设备振动对管道的影响，进而保护所述燃烧器。

所述燃烧器的工作原理为：当所述燃烧器启动时，所述喷油器60加压喷出雾化柴油，由窖炉内的点火器点燃，煤粉依次通过所述煤粉导管41、煤粉通道340吹入窖炉，所述中心风通道120通过所述侧风管11给风，并由中心风出风孔71吹出，所述内风通道230、外风通道450和轴流风通道560通过所述侧风管11给风，并分别经过出口端内壁上的多个凸缘9改向，吹出涡流风，涡流风沿轴向向前运行的过程中，受离心力的作用向外围扩散，同时，由于涡流风内侧形成负压，将涡流风向内侧牵引，进而显著增大涡流风的面积，实现与煤粉的接触、充分混合；煤粉经柴油引燃后，喷油器60停止喷油；所述内风通道230、外风通道450和轴流风通道560吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，且涡流风之间的协同作用进一步提高空气和煤粉的混合效果，使煤粉能够燃烧完全，提高其燃烧效果，实现回转窖对煤粉品质要求的多样化，使其适用于各种煤质包括无烟煤及低热值的劣质煤，显著提高劣质煤的利用率；同时，轴流风通道560使所述燃烧器保持一定大小的火焰，防止出现局部高温烧损回转窖皮的现象。

本实施例所述燃烧器结构稳定、性能可靠、通用性强、维护方便、使用寿命长；由于所述燃烧器的推力大，煤粉通道340、内风通道230和外风通道450的风速较高且吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，以及涡流风之间的协同作用进一步提高空气和煤粉的混合效果，可满足各种燃料的充分燃尽，提高了煤粉燃烧效果；实现回转窖对煤粉品质要求的多样化，对各种煤质包括无烟煤及低热值的劣质煤的适应性强；显著提高劣质煤的利用率，有效降低所述燃烧器中NOx的生成量；避免局部高温。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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)

1.五通道煤粉燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的喷油管(1)、中心风管(2)、内风管(3)、煤粉管(4)、外风管(5)和轴流风管(6)，其特征在于，所述喷油管(1)与中心风管(2)之间形成中心风通道(120)，所述中心风管(2)和内风管(3)之间形成内风通道(230)，所述内风管(3)和煤粉管(4)之间形成煤粉通道(340)，所述煤粉管(4)和外风管(5)之间形成外风通道(450)，所述外风管(5)和轴流风管(6)之间形成轴流风通道(560)；所述内风管(3)、外风管(5)和轴流风管(6)出口端的内壁周向均倾斜安装有多个呈圆周阵列分布的凸缘(9)，用于产生涡流风。

2.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述凸缘(9)与内风管(3)、外风管(5)和轴流风管(6)可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述内风管(3)、外风管(5)和轴流风管(6)上凸缘(9)的数量均至少为六个。

4.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述内风管(3)、外风管(5)和轴流风管(6)的轴线与所述凸缘(9)的夹角为15°～45°。

5.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述内风管(3)、外风管(5)和轴流风管(6)上的凸缘(9)的倾斜方向相同。

6.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述轴流风管(6)为空心圆台结构，且出口端处的内径最小。

7.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述轴流风管(6)外壁设置有耐火泥层(40)。

8.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述中心风管(2)端部设置有中心风喷嘴(7)，所述中心风喷嘴(7)端面设置有沿其周向阵列分布的多个中心风出风孔(71)；所述中心风出风孔(71)靠近中心风通道(120)内部的一侧设置有储气腔(72)。

9.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括用于向所述中心风通道(120)、内风通道(230)、外风通道(450)和轴流风通道(560)进风的侧风管(11)。

10.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征在于，所述燃烧器还包括与所述煤粉通道(340)连通的煤粉导管(41)。

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