CN217082542U - 一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及旋流燃烧器技术领域，是一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，由内部中心向外依次环绕设置有装设通道、中心风环形通道、一次风粉环形通道、内二次风环形通道、外二次风环形通道；装设通道用于装设点火装置，中心风环形通道内设置有中心风旋流器；内二次风环形通道和外二次风环形通道内均设置有叶片；本实用新型采用空气分层分级送入锅炉炉膛的方式，可以控制煤粉燃烧时NOx的生成量；同时具有较好的稳燃效果和较高的煤粉燃尽率，提高现有旋流燃烧器的性能，从而提高煤粉燃烧的效果。

Description

一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构

技术领域

本实用新型涉及旋流燃烧器技术领域，具体涉及一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构。

背景技术

煤粉燃烧器是燃煤锅炉的主要燃烧设备，其作用是：

1、将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛；

2、组织一定的气流结构，使煤粉迅速稳定地着火；

3、使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧的目的。

燃烧器是决定燃烧设备经济性和可靠性的主要因素。目前我国煤粉锅炉配备的燃烧器主要以墙式布置的旋流燃烧器和四角布置的直流燃烧器为主。换言之，旋流燃烧器依然是市场上普遍采用主流煤粉燃烧设备，并且在工业煤粉锅炉中旋流燃烧器所占比例更高。

旋流燃烧器的功能在很大程度上取决于旋转气流的特性，尤其是旋转气流的出口形状、形成回流区的大小、回流强度以及气流的混合情况等。旋流燃烧器的结构应能保证燃料燃烧所要求的气流特性，以建立良好的燃烧过程。

基于旋流燃烧器所拥有的市场占有率及其对煤粉燃烧效果的重要影响，因此有必要开发一种功能更优的旋流燃烧器通道结构。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，以提高现有旋流燃烧器的性能，从而提高煤粉燃烧的效果。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，由通道结构的内部中心向外依次设置有装设通道、中心风环形通道、一次风粉环形通道、内二次风环形通道、外二次风环形通道；所述装设通道用于装设点火装置，中心风环形通道环绕设置在装设通道外，中心风环形通道内设置有中心风旋流器；一次风粉环形通道、内二次风环形通道和外二次风环形通道依次环绕设置在中心风环形通道外，内二次风环形通道和外二次风环形通道内均设置有叶片。

进一步的，所述的中心风旋流器设置在中心风环形通道出口端端部。

进一步的，所述的中心风旋流器为锥形中心风旋流器。

进一步的，一次风粉环形通道末端设有一次风粉环形通道支撑件。

进一步的，内二次风环形通道内的叶片为旋流式，内二次风环形通道内叶片的旋流角度为45°-60°，内二次风叶片遮盖度为1.4-1.6。

更进一步，内二次风环形通道内的叶片数量≤32片。

进一步的，外二次风环形通道内的叶片为旋流式或直流式；当为旋流式时，外二次风环形通道内叶片的旋流角度为15°-25°，外二次风叶片遮盖度为1.0-1.15。

更进一步，当外二次风环形通道内叶片为直流式时，叶片数量为8-12片；当外二次风环形通道内叶片为旋流式时，叶片数量≤24片。

进一步的，所述点火装置为气点火装置或油点火装置。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：

（1）常规设计中一次风要携带煤粉进入燃烧器，同时还要满足燃烧初期所需氧气的供给，为了保证燃烧的稳定一次风为热风。本实用新型的一次风仅作为携带煤粉进入燃烧器的动力，这样较大程度的减少了一次风量，且一次风可选用常温空气，使得与一次风相关的配置如管道、风机等的规格和要求降低，可减少设备投资。

（2）具有较好的稳燃效果和较高的煤粉燃尽率。利用中心风保证燃烧初期所需氧气的供给，中心风与煤粉通过不同的通道进入锅炉炉膛，使得中心风可以采用温度较高的空气，中心风一般取自预热后的二次风，温度可达200℃以上，为煤粉稳燃提供了良好的条件。通过锥形中心风旋流器的作用，保证了中心风在旋流燃烧器出口处与煤粉进行充分混合，通过中心风、内二次风的旋流作用在燃烧器出口中心形成回流区，卷吸炉内高温烟气，同时在气流外围也有高温烟气被卷吸、加热煤粉，使燃烧过程不断发展，臻于燃尽。

（3）煤粉燃烧所需的空气分为中心风、一次风、内二次风、外二次风等，分别通过中心风环形通道、一次风粉环形通道、内二次风环形通道、外二次风环形通道进入锅炉炉膛，采用空气分层分级送入锅炉炉膛的方式，可以控制煤粉燃烧时NOx的生成量。

附图说明

图1为本实用新型所述旋流燃烧器通道结构的剖视图。

图中，1-外二次风环形通道；2-外二次风叶片；3-内二次风环形通道；4-内二次风叶片；5-一次风粉环形通道；6-一次风粉环形通道支撑件；7-中心风环形通道；8-锥形中心风旋流器；9-装设通道。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，本实施例提供了一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，该通道结构共由五通道构成。由内至外依次为燃烧器点火装置的装设通道9、中心风环形通道7、一次风粉环形通道5、内二次风环形通道3、外二次风环形通道1。中心风环形通道7环绕设置在装设通道9外，中心风环形通道7出口端端部设置有锥形中心风旋流器8；一次风粉环形通道5、内二次风环形通道3和外二次风环形通道1依次环绕设置在中心风环形通道7外，内二次风环形通道3和外二次风环形通道1内均设置有叶片。

气点火装置或油点火装置装设在装设通道9内，燃烧器点火装置主要用于燃烧器启动时点燃煤粉气流，此外当锅炉低负荷运行或煤质变差时，由于炉温降低影响着火稳定性，甚至有灭火的危险时，也可利用点火装置来稳定燃烧，或作为辅助燃烧设备。旋流燃烧器正常工作时燃烧器点火装置收缩在装设通道9内，并通入压缩空气进行冷却保护，避免因高温环境导致装置损坏。

中心风经由中心风环形通道7进入锥形中心风旋流器8，形成旋流中心风气流喷入锅炉炉膛。锥形中心风旋流器8的作用是形成速度为15-23m/s的旋流气流，保证中心风在旋流燃烧器出口处与煤粉进行充分混合，保证燃烧初期所需氧气的供给。中心风与煤粉混合后的粉风质量比一般取0.49-0.56kg/kg。

一次风与煤粉的混合物通过一次风粉环形通道5喷入锅炉炉膛，进入一次风粉环形通道5的一次风与煤粉的混合物可以是旋流气固流，也可以是直流气固流，但均需保证气固流的流速为≥18m/s，避免因速度过低导致一次风粉环形通道内堆积煤粉，发生爆燃或爆炸。在一次风粉环形通道末端设有一次风粉环形通道支撑件6，一般圆周设置4-6件，以保证一次风粉环形通道通道的圆度，利于形成均匀稳定的气固流。

二次风分为内外二次风，二者的分配比例依据煤粉性质进行调节与控制。内二次风占二次风总量的50%-75%，外二次风占二次风总量的25%-50%。二次风在通道内的速度为15-35m/s，且一般情况下外二次风速度大于等于内二次风速度。

内二次风通过内二次风环形通道3，并经内二次风叶片4作用后喷入锅炉炉膛；内二次风叶片4为旋流式，旋流角度取45°-60°，内二次风叶片4遮盖度取1.4-1.6，内二次风叶片4数量与叶轮内外径之比有关，一般不超过32片。

外二次风通过外二次风环形通道1，并经外二次风叶片2作用后喷入锅炉炉膛；外二次风叶片2根据锅炉形式选择为旋流式或直流式，其中直流式居多，直流式外二次风叶片一般圆周设置8-12片。当外二次风叶片2采用旋流式时，旋流角度取15°-25°，外二次风叶片2遮盖度取1.0-1.15，外二次风叶片2数量与叶轮内外径之比有关，一般不超过24片。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (9)

1.一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，由通道结构的内部中心向外依次设置有装设通道（9）、中心风环形通道（7）、一次风粉环形通道（5）、内二次风环形通道（3）、外二次风环形通道（1）；所述装设通道（9）用于装设点火装置，中心风环形通道（7）环绕设置在装设通道（9）外，中心风环形通道（7）内设置有中心风旋流器；一次风粉环形通道（5）、内二次风环形通道（3）和外二次风环形通道（1）依次环绕设置在中心风环形通道（7）外，内二次风环形通道（3）和外二次风环形通道（1）内均设置有叶片。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，所述的中心风旋流器设置在中心风环形通道（7）出口端端部。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，所述的中心风旋流器为锥形中心风旋流器（8）。

4.根据权利要求1所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，一次风粉环形通道（5）末端设有一次风粉环形通道支撑件（6）。

5.根据权利要求1所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，内二次风环形通道（3）内的叶片为旋流式，内二次风环形通道内叶片的旋流角度为45°-60°，内二次风叶片遮盖度为1.4-1.6。

6.根据权利要求5所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，内二次风环形通道（3）内的叶片数量≤32片。

7.根据权利要求1所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，外二次风环形通道（1）内的叶片为旋流式或直流式；当为旋流式时，外二次风环形通道（1）内叶片的旋流角度为15°-25°，外二次风叶片遮盖度为1.0-1.15。

8.根据权利要求7所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，当外二次风环形通道（1）内叶片为直流式时，叶片数量为8-12片；当外二次风环形通道（1）内叶片为旋流式时，叶片数量≤24片。

9.根据权利要求1所述的一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构，其特征在于，所述点火装置为气点火装置或油点火装置。

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