專(zhuān)利名稱(chēng)：六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種燃燒器，特別涉及到以水煤漿、重油為燃料的鍋爐使用的燃燒器。
背景技術(shù)：
水煤漿是由65～70％的煤粉、30～35％的水和少量添加劑經(jīng)研磨而成的一種液態(tài)煤基燃料，在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、水煤漿氣化等方面存在廣泛的應(yīng)用。采用水煤漿技術(shù)一方面可以解決煤燃燒存在的污染問(wèn)題，另一方面可以解決油燃燒存在的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，具有很大的社會(huì)效益。但是水煤漿技術(shù)的應(yīng)用存在鍋爐容量難于大型化、燃油設(shè)計(jì)的高長(zhǎng)寬比鍋爐難于改燒水煤漿的缺點(diǎn)。
液體燃料燃燒器的主體一般由配風(fēng)器和燒嘴兩大部分組成，但由于燃料種類(lèi)的不同，不同燃燒器的工作壓力以及霧化介質(zhì)(壓縮空氣或高壓蒸汽)的壓力都不相同，而且工作壓力調(diào)節(jié)范圍有限，所以燃燒水煤漿的燃燒器一般不能用來(lái)燃燒重油，燃燒重油的燃燒器也不可以用來(lái)燃燒水煤漿。水煤漿燃燒器的工作壓力為0.4～0.8Mpa，霧化介質(zhì)的壓力為0.3～0.8Mpa，而重油燃燒器的工作壓力為0.1～0.3Mpa，霧化介質(zhì)的壓力為0.1～0.3Mpa。對(duì)于常規(guī)的水煤漿燃燒器，如果用其來(lái)燃燒重油，由于水煤漿燃燒器的工作壓力比重油燃燒器高，重油的霧化質(zhì)量得不到保證。而使用重油燃燒器來(lái)燃燒水煤漿時(shí)，由于水煤漿中存在著直徑大的煤顆粒，易堵塞重油燃燒器的噴口，從而影響燃燒器的正常使用。所以傳統(tǒng)的液體燃燒器存在以下一系列問(wèn)題(1)燃燒器燃料及霧化介質(zhì)工作壓力調(diào)節(jié)范圍較窄；(2)燃燒器只能用來(lái)燃燒一種燃料，而不能用來(lái)燃燒其它燃料，燃燒器缺乏靈活性；(3)助燃空氣的旋流強(qiáng)度不可調(diào)，火焰形狀(長(zhǎng)度、張角等)不容易調(diào)節(jié)。
實(shí)用新型內(nèi)容為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種以水煤漿、重油為燃料的鍋爐使用的六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器。它能夠合理的組織水煤漿、重油的燃燒，調(diào)節(jié)性能好，燃燒效率高，燃料適應(yīng)性廣，從而達(dá)到了在大容量、高長(zhǎng)寬比鍋爐燃用水煤漿、重油的目的。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，采用六角切圓燃燒方式，六組單角燃燒器各設(shè)有一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口和燃盡風(fēng)噴口，其中燃盡風(fēng)噴口設(shè)置在單角燃燒器最上層。
所述六角切圓燃燒方式是在燃燒器前后墻各設(shè)有兩組燃燒器，兩側(cè)墻各設(shè)有一組燃燒器。
所述一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口包括一次風(fēng)噴口、中心風(fēng)噴口和霧化噴槍?zhuān)恢行娘L(fēng)噴口、一次風(fēng)噴口采用共軸環(huán)形混合射流，霧化噴槍位于直流一次風(fēng)和旋流中心風(fēng)共軸環(huán)形射流的中心，可布置上下兩層霧化噴槍?zhuān)辉谝淮物L(fēng)和中心風(fēng)噴口出口處設(shè)置了擴(kuò)口，在擴(kuò)口內(nèi)部設(shè)置有旋流葉片。
六組燃燒器的中心風(fēng)噴口、一次風(fēng)噴口和二次風(fēng)噴口采用正向切圓布置方式，燃盡風(fēng)噴口采用反向切圓布置方式；二次風(fēng)噴口、燃盡風(fēng)噴口采用平行混合射流，在二次風(fēng)噴口中可設(shè)置點(diǎn)火油槍和輔助油槍。
一次風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口和燃盡風(fēng)噴口采用直流燃燒方式，中心風(fēng)噴口采用旋流燃燒方式。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用六角切圓燃燒方式，一方面可以增加高長(zhǎng)寬比鍋爐燃燒的充滿(mǎn)度，增加水煤漿顆粒在爐內(nèi)的燃盡時(shí)間，另一方面比四角切圓燃燒方式增大了50％的燃料送入量，有利于減少單個(gè)噴槍的容量，提高霧化效果；2、各角燃燒器可布置上下兩層霧化噴槍?zhuān)诙物L(fēng)噴口內(nèi)可放置點(diǎn)火油槍和輔助油槍?zhuān)奖闼簼{、重油的點(diǎn)火，同時(shí)提高了鍋爐的應(yīng)用容量；3、采用直流一次風(fēng)、旋流中心風(fēng)配風(fēng)方式，有利于水煤漿、重油的著火，二次風(fēng)平行射流可以在著火后補(bǔ)充足夠的氧量，使燃燒更加完全；4、燃盡風(fēng)反切布置，有利于減少爐膛出口的煙溫偏差；5、調(diào)節(jié)各個(gè)燃燒器噴口的送風(fēng)量可以控制爐內(nèi)的燃燒情況，降負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可以采用各種缺角運(yùn)行方式，調(diào)節(jié)性能好；6、采用切圓燃燒方式，增加了燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于燃料的充分燃燒，燃燒效率高；7、中心風(fēng)采用旋流燃燒方式，可以適應(yīng)不同煤種制備的水煤漿和重油對(duì)空氣動(dòng)力場(chǎng)的特殊要求，燃料適應(yīng)性廣，從而最終達(dá)到了在大容量、高長(zhǎng)寬比鍋爐上燃用水煤漿、重油的目的。


圖1燃燒器六角切圓燃燒布置圖圖2單角燃燒器各噴口布置示意圖圖3一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口示意圖附圖標(biāo)記具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型。
如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型采用六角切圓燃燒方式，六組單角燃燒器1各設(shè)有一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口2、二次風(fēng)噴口3和燃盡風(fēng)噴口4，其中燃盡風(fēng)噴口4設(shè)置在單角燃燒器1最上層。
所述六角切圓燃燒方式是在燃燒器前后墻各設(shè)有兩組燃燒器1，兩側(cè)墻各設(shè)有一組燃燒器1。
所述一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口2包括一次風(fēng)噴口5、中心風(fēng)噴口6和霧化噴槍7；中心風(fēng)噴口6、一次風(fēng)噴口5采用共軸環(huán)形混合射流，霧化噴槍7位于直流一次風(fēng)和旋流中心風(fēng)共軸環(huán)形射流的中心；在一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口2出口處設(shè)置了擴(kuò)口8，在擴(kuò)口8內(nèi)部設(shè)置有旋流葉片9。
六組燃燒器1的中心風(fēng)噴口6、一次風(fēng)噴口5和二次風(fēng)噴口3采用正向切圓布置方式，燃盡風(fēng)噴口4采用反向切圓布置方式；二次風(fēng)噴口3、燃盡風(fēng)噴口4采用平行混合射流，在二次風(fēng)噴口3中可設(shè)置點(diǎn)火油槍和輔助油槍。
一次風(fēng)噴口5、二次風(fēng)噴口3和燃盡風(fēng)噴口4采用直流燃燒方式，中心風(fēng)噴口6采用旋流燃燒方式。
調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心風(fēng)噴口6的配風(fēng)風(fēng)量，在擴(kuò)口8和旋轉(zhuǎn)葉片9的作用下，形成中心回流區(qū)，燃料經(jīng)霧化后從霧化噴槍7高速射出，卷吸高溫回流煙氣而著火，在著火后及時(shí)得到二次風(fēng)噴口3補(bǔ)充的足夠風(fēng)量，進(jìn)一步充分燃燒；燃盡風(fēng)噴口4反切布置，可以有效減少爐內(nèi)扭轉(zhuǎn)殘余，降低爐膛出口煙溫偏差。燃燒器采用六角切圓燃燒方式，在各單角燃燒器射流的相互作用下，燃料在爐內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，增加了燃料在爐內(nèi)停留的時(shí)間，保證了燃料(特別是水煤漿顆粒)的充分燃盡過(guò)程，最終達(dá)到提高燃燒效率的目的。
本實(shí)用新型燃燒器可以實(shí)現(xiàn)全燒水煤漿、全燒重油和混燒水煤漿、重油三種功能，全燒水煤漿方式主要應(yīng)用在高負(fù)荷運(yùn)行的情形，此時(shí)可以達(dá)到燃用水煤漿100％代油的目的；全燒重油方式主要應(yīng)用在低負(fù)荷穩(wěn)燃的情形，此時(shí)投運(yùn)水煤漿容易引起爐內(nèi)溫度偏低，發(fā)生熄火的危險(xiǎn)；混燒水煤漿、重油方式主要應(yīng)用在負(fù)荷變化較大的情形，此時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，可以采用各種調(diào)節(jié)方式，實(shí)現(xiàn)安全燃燒的目的，將調(diào)節(jié)靈活性和運(yùn)行安全性有機(jī)結(jié)合在一起。
全燒水煤漿時(shí)，先燃燒重油以提高爐內(nèi)的溫度，水煤漿經(jīng)霧化噴槍7霧化后在一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口2形成的回流區(qū)內(nèi)著火燃燒，為了防止?fàn)t內(nèi)火焰中心偏離，可以采用對(duì)角投運(yùn)的方式；爐內(nèi)水煤漿燃燒穩(wěn)定后，可以撤出所有油槍?zhuān)罱K實(shí)現(xiàn)全燒水煤漿的目的。對(duì)于揮發(fā)分較高易燃燒的煤種制備的水煤漿，需適當(dāng)減少燃盡風(fēng)噴口4的送風(fēng)量，從而增大燃燒器附近的送風(fēng)，保證燃料充分燃燒，同時(shí)可降低燃燒器出口附近的溫度，防止結(jié)焦；對(duì)于揮發(fā)分較低難燃燒的煤種，需適當(dāng)增大中心風(fēng)噴口6的送風(fēng)量，以保證燃料著火所需要足夠大小的回流區(qū)。
全燒重油時(shí)，在二次風(fēng)噴口3內(nèi)伸入點(diǎn)火油槍?zhuān)赜徒?jīng)霧化噴槍7霧化后著火，燃燒比較容易，除了在霧化噴槍7送入燃料外，在二次風(fēng)噴口3中也可放置點(diǎn)火油槍和輔助油槍?zhuān)哂休^大的靈活性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)需要可以采用各種方式實(shí)現(xiàn)重油的燃燒。
混燒水煤漿、重油時(shí)，由于重油的火焰行程較長(zhǎng)，為了充分利用兩側(cè)墻之間較長(zhǎng)的空間優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先考慮在兩側(cè)墻燃燒器上投運(yùn)重油，因此先在兩側(cè)墻燃燒器上投運(yùn)重油著火，燃燒穩(wěn)定后再在前后墻燃燒器上投運(yùn)水煤漿，可以實(shí)現(xiàn)部分燃燒器燃用重油，部分燃燒器燃用水煤漿的混合燃燒。
當(dāng)鍋爐需要降負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，該燃燒器具有很好的調(diào)節(jié)性能，如果負(fù)荷降低不大，可以采用略微減少霧化噴槍7流量的方式；如果負(fù)荷降低較大，過(guò)多減少?lài)姌屃髁繒?huì)影響其霧化效果，此時(shí)可以采用缺角運(yùn)行的方式；如果負(fù)荷降低更大，可以停止兩層燃燒器中的某一層繼續(xù)運(yùn)行。
本實(shí)用新型可用其他的不違背本實(shí)用新型的精神和主要特征的具體形式來(lái)概述。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，本實(shí)用新型的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的說(shuō)明而不能限制本實(shí)用新型，權(quán)利要求書(shū)指出了本實(shí)用新型的范圍，而上述的說(shuō)明并未指出本實(shí)用新型的范圍，因此，在與本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，其特征在于，采用六角切圓燃燒方式，六組單角燃燒器(1)各設(shè)有一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口(2)、二次風(fēng)噴口(3)和燃盡風(fēng)噴口(4)，其中燃盡風(fēng)噴口(4)設(shè)置在單角燃燒器(1)最上層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，其特征在于，所述六角切圓燃燒方式是在燃燒器前后墻各設(shè)有兩組燃燒器(1)，兩側(cè)墻各設(shè)有一組燃燒器(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，其特征在于，所述一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口(2)包括一次風(fēng)噴口(5)、中心風(fēng)噴口(6)和霧化噴槍(7)；中心風(fēng)噴口(6)、一次風(fēng)噴口(5)采用共軸環(huán)形混合射流，霧化噴槍(7)位于直流一次風(fēng)和旋流中心風(fēng)共軸環(huán)形射流的中心；在一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口(2)出口處設(shè)置了擴(kuò)口(8)，在擴(kuò)口(8)內(nèi)部設(shè)置有旋流葉片(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，其特征在于，六組燃燒器(1)的中心風(fēng)噴口(6)、一次風(fēng)噴口(5)和二次風(fēng)噴口(3)采用正向切圓布置方式，燃盡風(fēng)噴口(4)采用反向切圓布置方式；二次風(fēng)噴口(3)、燃盡風(fēng)噴口(4)采用平行混合射流，在二次風(fēng)噴口(3)中可設(shè)置點(diǎn)火油槍和輔助油槍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，其特征在于，一次風(fēng)噴口(5)、二次風(fēng)噴口(3)和燃盡風(fēng)噴口(4)采用直流燃燒方式，中心風(fēng)噴口(6)采用旋流燃燒方式。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種以水煤漿、重油為燃料的鍋爐使用的六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器。它能夠合理的組織水煤漿、重油的燃燒，調(diào)節(jié)性能好，燃燒效率高，燃料適應(yīng)性廣，從而達(dá)到了在大容量、高長(zhǎng)寬比鍋爐燃用水煤漿、重油的目的。本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種六角布置直流水煤漿、重油兩用燃燒器，采用六角切圓燃燒方式，六組單角燃燒器各設(shè)有一次風(fēng)和中心風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口和燃盡風(fēng)噴口，其中燃盡風(fēng)噴口設(shè)置在單角燃燒器最上層。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比可以適應(yīng)不同煤種制備的水煤漿和重油對(duì)空氣動(dòng)力場(chǎng)的特殊要求，燃料適應(yīng)性廣，從而最終達(dá)到了在大容量、高長(zhǎng)寬比鍋爐上燃用水煤漿、重油的目的。
文檔編號(hào)F23D17/00GK2800082SQ20052010240
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者周俊虎, 岑可法, 曹欣玉, 劉建忠, 黃鎮(zhèn)宇, 周志軍, 程軍, 楊衛(wèi)娟, 曾紀(jì)良 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 廣州宇陽(yáng)電力科技有限公司