CN2800082Y - 六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种以水煤浆、重油为燃料的锅炉使用的六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器。它能够合理的组织水煤浆、重油的燃烧，调节性能好，燃烧效率高，燃料适应性广，从而达到了在大容量、高长宽比锅炉燃用水煤浆、重油的目的。本实用新型是通过下述技术方案实现的，一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，采用六角切圆燃烧方式，六组单角燃烧器各设有一次风和中心风喷口、二次风喷口和燃尽风喷口，其中燃尽风喷口设置在单角燃烧器最上层。本实用新型与现有技术相比可以适应不同煤种制备的水煤浆和重油对空气动力场的特殊要求，燃料适应性广，从而最终达到了在大容量、高长宽比锅炉上燃用水煤浆、重油的目的。

Description

六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器

技术领域

本实用新型涉及的是一种燃烧器，特别涉及到以水煤浆、重油为燃料的锅炉使用的燃烧器。

背景技术

水煤浆是由65～70％的煤粉、30～35％的水和少量添加剂经研磨而成的一种液态煤基燃料，在工业锅炉、电站锅炉、水煤浆气化等方面存在广泛的应用。采用水煤浆技术一方面可以解决煤燃烧存在的污染问题，另一方面可以解决油燃烧存在的经济问题，具有很大的社会效益。但是水煤浆技术的应用存在锅炉容量难于大型化、燃油设计的高长宽比锅炉难于改烧水煤浆的缺点。

液体燃料燃烧器的主体一般由配风器和烧嘴两大部分组成，但由于燃料种类的不同，不同燃烧器的工作压力以及雾化介质(压缩空气或高压蒸汽)的压力都不相同，而且工作压力调节范围有限，所以燃烧水煤浆的燃烧器一般不能用来燃烧重油，燃烧重油的燃烧器也不可以用来燃烧水煤浆。水煤浆燃烧器的工作压力为0.4～0.8Mpa，雾化介质的压力为0.3～0.8Mpa，而重油燃烧器的工作压力为0.1～0.3Mpa，雾化介质的压力为0.1～0.3Mpa。对于常规的水煤浆燃烧器，如果用其来燃烧重油，由于水煤浆燃烧器的工作压力比重油燃烧器高，重油的雾化质量得不到保证。而使用重油燃烧器来燃烧水煤浆时，由于水煤浆中存在着直径大的煤颗粒，易堵塞重油燃烧器的喷口，从而影响燃烧器的正常使用。所以传统的液体燃烧器存在以下一系列问题：(1)燃烧器燃料及雾化介质工作压力调节范围较窄；(2)燃烧器只能用来燃烧一种燃料，而不能用来燃烧其它燃料，燃烧器缺乏灵活性；(3)助燃空气的旋流强度不可调，火焰形状(长度、张角等)不容易调节。

实用新型内容

为弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种以水煤浆、重油为燃料的锅炉使用的六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器。它能够合理的组织水煤浆、重油的燃烧，调节性能好，燃烧效率高，燃料适应性广，从而达到了在大容量、高长宽比锅炉燃用水煤浆、重油的目的。

本实用新型是通过下述技术方案实现的，一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，采用六角切圆燃烧方式，六组单角燃烧器各设有一次风和中心风喷口、二次风喷口和燃尽风喷口，其中燃尽风喷口设置在单角燃烧器最上层。

所述六角切圆燃烧方式是在燃烧器前后墙各设有两组燃烧器，两侧墙各设有一组燃烧器。

所述一次风和中心风喷口包括一次风喷口、中心风喷口和雾化喷枪；中心风喷口、一次风喷口采用共轴环形混合射流，雾化喷枪位于直流一次风和旋流中心风共轴环形射流的中心，可布置上下两层雾化喷枪；在一次风和中心风喷口出口处设置了扩口，在扩口内部设置有旋流叶片。

六组燃烧器的中心风喷口、一次风喷口和二次风喷口采用正向切圆布置方式，燃尽风喷口采用反向切圆布置方式；二次风喷口、燃尽风喷口采用平行混合射流，在二次风喷口中可设置点火油枪和辅助油枪。

一次风喷口、二次风喷口和燃尽风喷口采用直流燃烧方式，中心风喷口采用旋流燃烧方式。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：1、采用六角切圆燃烧方式，一方面可以增加高长宽比锅炉燃烧的充满度，增加水煤浆颗粒在炉内的燃尽时间，另一方面比四角切圆燃烧方式增大了50％的燃料送入量，有利于减少单个喷枪的容量，提高雾化效果；2、各角燃烧器可布置上下两层雾化喷枪，在二次风喷口内可放置点火油枪和辅助油枪，方便水煤浆、重油的点火，同时提高了锅炉的应用容量；3、采用直流一次风、旋流中心风配风方式，有利于水煤浆、重油的着火，二次风平行射流可以在着火后补充足够的氧量，使燃烧更加完全；4、燃尽风反切布置，有利于减少炉膛出口的烟温偏差；5、调节各个燃烧器喷口的送风量可以控制炉内的燃烧情况，降负荷运行时可以采用各种缺角运行方式，调节性能好；6、采用切圆燃烧方式，增加了燃料在炉内的停留时间，有利于燃料的充分燃烧，燃烧效率高；7、中心风采用旋流燃烧方式，可以适应不同煤种制备的水煤浆和重油对空气动力场的特殊要求，燃料适应性广，从而最终达到了在大容量、高长宽比锅炉上燃用水煤浆、重油的目的。

附图说明

图1：燃烧器六角切圆燃烧布置图

图2：单角燃烧器各喷口布置示意图

图3：一次风和中心风喷口示意图

附图标记：

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详细描述本实用新型。

如图1、2、3所示，本实用新型采用六角切圆燃烧方式，六组单角燃烧器1各设有一次风和中心风喷口2、二次风喷口3和燃尽风喷口4，其中燃尽风喷口4设置在单角燃烧器1最上层。

所述六角切圆燃烧方式是在燃烧器前后墙各设有两组燃烧器1，两侧墙各设有一组燃烧器1。

所述一次风和中心风喷口2包括一次风喷口5、中心风喷口6和雾化喷枪7；中心风喷口6、一次风喷口5采用共轴环形混合射流，雾化喷枪7位于直流一次风和旋流中心风共轴环形射流的中心；在一次风和中心风喷口2出口处设置了扩口8，在扩口8内部设置有旋流叶片9。

六组燃烧器1的中心风喷口6、一次风喷口5和二次风喷口3采用正向切圆布置方式，燃尽风喷口4采用反向切圆布置方式；二次风喷口3、燃尽风喷口4采用平行混合射流，在二次风喷口3中可设置点火油枪和辅助油枪。

一次风喷口5、二次风喷口3和燃尽风喷口4采用直流燃烧方式，中心风喷口6采用旋流燃烧方式。

调节旋转中心风喷口6的配风风量，在扩口8和旋转叶片9的作用下，形成中心回流区，燃料经雾化后从雾化喷枪7高速射出，卷吸高温回流烟气而着火，在着火后及时得到二次风喷口3补充的足够风量，进一步充分燃烧；燃尽风喷口4反切布置，可以有效减少炉内扭转残余，降低炉膛出口烟温偏差。燃烧器采用六角切圆燃烧方式，在各单角燃烧器射流的相互作用下，燃料在炉内高速旋转，增加了燃料在炉内停留的时间，保证了燃料(特别是水煤浆颗粒)的充分燃尽过程，最终达到提高燃烧效率的目的。

本实用新型燃烧器可以实现全烧水煤浆、全烧重油和混烧水煤浆、重油三种功能，全烧水煤浆方式主要应用在高负荷运行的情形，此时可以达到燃用水煤浆100％代油的目的；全烧重油方式主要应用在低负荷稳燃的情形，此时投运水煤浆容易引起炉内温度偏低，发生熄火的危险；混烧水煤浆、重油方式主要应用在负荷变化较大的情形，此时结合现场运行情况，可以采用各种调节方式，实现安全燃烧的目的，将调节灵活性和运行安全性有机结合在一起。

全烧水煤浆时，先燃烧重油以提高炉内的温度，水煤浆经雾化喷枪7雾化后在一次风和中心风喷口2形成的回流区内着火燃烧，为了防止炉内火焰中心偏离，可以采用对角投运的方式；炉内水煤浆燃烧稳定后，可以撤出所有油枪，最终实现全烧水煤浆的目的。对于挥发分较高易燃烧的煤种制备的水煤浆，需适当减少燃尽风喷口4的送风量，从而增大燃烧器附近的送风，保证燃料充分燃烧，同时可降低燃烧器出口附近的温度，防止结焦；对于挥发分较低难燃烧的煤种，需适当增大中心风喷口6的送风量，以保证燃料着火所需要足够大小的回流区。

全烧重油时，在二次风喷口3内伸入点火油枪，重油经雾化喷枪7雾化后着火，燃烧比较容易，除了在雾化喷枪7送入燃料外，在二次风喷口3中也可放置点火油枪和辅助油枪，具有较大的灵活性，结合现场需要可以采用各种方式实现重油的燃烧。

混烧水煤浆、重油时，由于重油的火焰行程较长，为了充分利用两侧墙之间较长的空间优势，优先考虑在两侧墙燃烧器上投运重油，因此先在两侧墙燃烧器上投运重油着火，燃烧稳定后再在前后墙燃烧器上投运水煤浆，可以实现部分燃烧器燃用重油，部分燃烧器燃用水煤浆的混合燃烧。

当锅炉需要降负荷运行时，该燃烧器具有很好的调节性能，如果负荷降低不大，可以采用略微减少雾化喷枪7流量的方式；如果负荷降低较大，过多减少喷枪流量会影响其雾化效果，此时可以采用缺角运行的方式；如果负荷降低更大，可以停止两层燃烧器中的某一层继续运行。

本实用新型可用其他的不违背本实用新型的精神和主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本实用新型的上述实施方案都只能认为是对本实用新型的说明而不能限制本实用新型，权利要求书指出了本实用新型的范围，而上述的说明并未指出本实用新型的范围，因此，在与本实用新型的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (5)

1、一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，其特征在于，采用六角切圆燃烧方式，六组单角燃烧器(1)各设有一次风和中心风喷口(2)、二次风喷口(3)和燃尽风喷口(4)，其中燃尽风喷口(4)设置在单角燃烧器(1)最上层。

2、根据权利要求1所述的一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，其特征在于，所述六角切圆燃烧方式是在燃烧器前后墙各设有两组燃烧器(1)，两侧墙各设有一组燃烧器(1)。

3、根据权利要求1或2所述的一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，其特征在于，所述一次风和中心风喷口(2)包括一次风喷口(5)、中心风喷口(6)和雾化喷枪(7)；中心风喷口(6)、一次风喷口(5)采用共轴环形混合射流，雾化喷枪(7)位于直流一次风和旋流中心风共轴环形射流的中心；在一次风和中心风喷口(2)出口处设置了扩口(8)，在扩口(8)内部设置有旋流叶片(9)。

4、根据权利要求3所述的一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，其特征在于，六组燃烧器(1)的中心风喷口(6)、一次风喷口(5)和二次风喷口(3)采用正向切圆布置方式，燃尽风喷口(4)采用反向切圆布置方式；二次风喷口(3)、燃尽风喷口(4)采用平行混合射流，在二次风喷口(3)中可设置点火油枪和辅助油枪。

5、根据权利要求3所述的一种六角布置直流水煤浆、重油两用燃烧器，其特征在于，一次风喷口(5)、二次风喷口(3)和燃尽风喷口(4)采用直流燃烧方式，中心风喷口(6)采用旋流燃烧方式。

Images