專利名稱：濃縮式自穩(wěn)煤粉燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒技術，特別是一種燃用煤粉的燃燒器。
濃縮煤粉法或熱煙氣回流法是穩(wěn)定煤粉火焰普遍采用的方法。
現(xiàn)有的濃縮式煤粉燃燒器的煤粉濃縮裝置，都是裝設在噴嘴前的管道中，如山東黃臺電廠的300MWe鍋爐的PM型煤粉燃燒器(《煤粉燃燒器設計與運行》一書第536～539頁)就是這樣。這類燃燒器對煤粉管道的走向和空間尺寸都有一定的要求，現(xiàn)場部置也有一定的困難，特別是現(xiàn)已投運鍋爐的燃燒器改造困難更大；而且濃縮裝置至噴嘴之間的管道需要設隔板甚至增加管道來分別輸送濃、淡兩股煤粉氣流，結構也較復雜。
現(xiàn)有的熱煙氣回流式煤粉燃燒器，大都在噴嘴處設置熱煙氣回流的裝置，如穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器(《發(fā)電設備》1989年第8期)屬于這類，這類煤粉燃燒器的濃縮煤粉能力較差，如要提高煤粉濃度加強燃燒器的穩(wěn)燃等功能，需在噴嘴前的煤粉管道中另加煤粉濃縮裝置，使燃燒器變得復雜，往往還顧此失彼，而且存在煤粉濃縮裝置與加強熱煙氣回流裝置的匹配問題，影響使用效果，操作和維護也繁瑣。
本實用新型的目的，是設計一種集濃縮煤粉和加強熱煙氣回流功能為一身的裝置，以加強煤粉燃燒器的穩(wěn)燃功能，并簡化燃燒器結構。
為達到上述目的，本實用新型采用如下解決措施在一次風道中布置有煤粉濃縮器、一次風道末端是預燃段的煤粉燃燒器上，用由順一次風道依次排列的擋塊和鈍體構成煤粉濃縮器，且各部件位置對稱地成對布置，喉口尺寸逐漸縮??；擋塊設置在一次風道的壁面上，鈍體與壁面之間有供氣流流過的通道；鈍體與加大截面的預燃段相接。依次排列的擋塊和鈍體所組成的體系，既是煤粉儂縮器，又是加強熱煙氣回流的裝置，從而使用于穩(wěn)定煤粉火焰的濃縮煤粉法和熱煙氣回流法在一個裝置上協(xié)調(diào)一致地發(fā)揮作用，燃燒器結構也明顯簡化。
在擋塊和鈍體之間設置一級、兩級甚至三級導流板，增加煤粉濃縮器的級數(shù)，能提高煤粉濃縮效果。
在燃燒器預燃段前的一次風道中，順其方向，依次設置擋塊、導流板和鈍體，擋塊將管壁處的煤粉導向中心；導流板(可不設)和鈍體進一步使煤粉向中心集中，最后濃度高的煤粉氣流從鈍體間的中空進入鈍體后的回流區(qū)中開始升溫著火和燃燒過程；而煤粉濃度低的氣流因慣性小容易轉向，從擋塊、導流板和鈍體之間的縫隙處，流至導流板和鈍體的外側，沿壁面進入預燃段，從而通過慣性分離作用達到了提高煤粉濃度的目的。
本實用新型的高溫回流區(qū)是這樣產(chǎn)生的，一是鈍體的尾跡回流區(qū)，二是鈍體外的氣流動量大于中心處氣流動量，形成中心向邊緣的補氣，加大了鈍體的尾跡回流區(qū)。預燃段的截面比一次風道的截面也大，有利于熱煙氣的回流。噴嘴中心處煤粉濃度高，又有高溫回流區(qū)，煤粉的著火和穩(wěn)燃得到強化。外側淡煤粉氣流不易著火溫度低，能防結渣和燒壞燃燒器。
擋塊迎風面、導流板和鈍體內(nèi)側迎風板與一次風道軸線的夾角B應控制在10°≤B≤45°范圍，以保證煤粉濃縮效果，又不致于產(chǎn)生太大的阻力。
本實用新型燃燒器的鈍體可以是由內(nèi)側迎風板、外側迎風板和背風板三塊板構成的三角形結構，也可以是由只有內(nèi)外側迎風板兩塊板構成的V形結構。而采用V形鈍體，有利于根部煙氣的返轉和加大回流。
在鈍體外的靠近預燃段的壁面處，設置與一次風道同向的二次風口，即在淡煤粉氣流外側加設流速高的二次風，減小中心氣流與邊緣氣流的動量比，一方面加大了回流區(qū)，另一方面又可利用二次風的抽吸作用，減小一次風的阻力，提高濃縮比。
作為本實用新型特例的一種旋流煤粉燃燒器，與圓形結構的燃燒器主體相配合，擋塊、導流板(可不設置)和鈍體均為環(huán)狀結構，環(huán)形旋流二次風口以布置在鈍體外的靠近圓形預燃段的壁面處為宜。
在本實用新型的燃燒器中，進一步采用如在鈍體的喉口處或外端、順一次風道方向設置隔板等措施，對改善使用效果也是有利的。鈍體喉口氣流流通面積也應小于鈍體外側氣流流通面積的1/3。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的燃燒器作進一步的詳細說明


圖1是本實用新型的燃燒器的原理示意圖。
圖2是本實用新型的燃燒器實施例一示意圖。
圖3是本實用新型的燃燒器實施例二示意圖。
圖1所示燃燒器中，擋塊(2)設在一次風道(1)相對的兩壁上(一般是上下壁)，擋塊(2)的迎風面(9)將煤粉和空氣一齊擠向中心，背風面(10)的漸擴通道，可使空氣和慣性小的煤粉流向壁面，而大部分慣性較大的煤粉不受背風面(10)的影響，中心處繼續(xù)向前流動的煤粉氣流又進一步受到漸縮式導流板(3)(圖中為兩塊一級，實際應用時根據(jù)需要可布置兩級、三級)的擠壓，喉口處的截面也比擋塊(2)相應處小，這有利于淡煤粉氣流從導流板(3)外側流動，以便提高中心處煤粉氣流的濃度。兩個三角形鈍體(4)之間的縫隙更小，鈍體(4)內(nèi)側迎風板(11)作用與導流板(3)作用相同，而外側迎風板(12)則引導淡煤粉氣流流向鈍體(4)的外側，造成尾跡回流區(qū)。
在鈍體(4)喉部順一次風道(1)方向設隔板(5)，能有效防止?jié)饷悍蹥饬鞯南♂?，又能有利于熱煙氣回流到鈍體(4)處時的轉向；在鈍體外端部順氣流方向加隔板(6)(圖中只有一個鈍體(4)加隔板(6))，可使熱煙氣與淡煤粉氣流間的接觸混合推遲，以提高熱煙氣加熱點燃中心處濃煤粉氣流的效果。
擋塊(2)的迎風面(9)、導流板(3)和鈍體(4)的內(nèi)側迎風板(11)與一次風道(1)的軸線的夾角為10°≤B≤45°，且是位置對稱地成對布置，鈍體由內(nèi)側迎風板(11)、外側迎風板(12)和背風板(13)圍成三角形。
鈍體(4)候口氣流流通面積應小于鈍體(4)外側氣流流通面積的1/3，以防止?jié)饷悍蹥饬鲗亓鲄^(qū)的破壞太多，影響穩(wěn)燃功能。
圖2所示的燃燒器中，設有擋塊(2)和鈍體(4)而無導流板，且不設隔板(5)和隔板(6)，鈍體(4)無背風板而呈V形。
鈍體(4)外側設有與噴嘴同向的二次風噴口(7)，用以加大熱煙氣回流，并減少一次風的阻力。
圖3所示的燃燒器的截面為圓形，而
圖1至圖2所示的燃燒器的截面為矩形。此時擋塊(2)、導流板(3)、鈍體(4)均是環(huán)狀結構。在環(huán)狀鈍體(4)外設置環(huán)形旋流二次風噴口(7)(如圖中所示)，就構成本實用新型的旋流煤粉燃燒器。調(diào)節(jié)旋流二次風的流速和旋流強度，可改變回流區(qū)的大小，也改變了對淡煤粉氣流的抽吸效果，而旋流二次風有旋轉離心力，調(diào)節(jié)控制效果強于直流二次風情況。
當然，本實用新型的燃燒器不局限于以上各附圖所示，按上述方案還可以形成其他形式。
本實用新型的燃燒器既有濃縮煤粉功能又有加強熱煙氣回流功能，并且通過一個裝置來實現(xiàn)，穩(wěn)燃功能強；結構簡單，對管路走向和空間尺寸無特殊要求，可作為主燃燒器和輔助燃燒器，能顯著地提高鍋爐在低負荷工況和煤質變化時的燃燒穩(wěn)定性和運行安全性，節(jié)省大量助燃用油。
權利要求1.一種濃縮式自穩(wěn)煤粉燃燒器，在一次風道(1)中布置有煤粉濃縮器，一次風道(1)末端是預燃段(8)，其特征在于煤粉濃縮器由順一次風道(1)依次排列的擋塊(2)和鈍體(4)組成，且位置對稱地咸對布置，喉口尺寸逐漸縮??；擋塊(2)設置在一次風道(1)的壁面上，鈍體(4)與壁面之間有供氣流流過的通道；鈍體(4)與加大截面的預燃段(8)相接。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于在擋塊(2)與鈍體(4)之間設有導流板(3)。
3.根據(jù)權利要求2所述的煤粉燃燒器，其特征在于擋塊(2)的迎風面(9)、導流板(3)和鈍體(4)的內(nèi)側迎風板(11)與一次風道(1)軸線的夾角為10°≤B≤45°。
4.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于鈍體(4)的喉口處、順一次風道(1)方向設有隔板(5)。
5.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于鈍體(4)的外端部、順一次風道(1)方向設有隔板(6)。
6.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于鈍體(4)喉口氣流流通面積小于鈍體(4)外側氣流流通面積的1/3。
7.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于在鈍體(4)外的靠近預燃段(8)的壁面處，設有與一次風道(1)同向的二次風口(7)。
8.根據(jù)權利要求1所述的煤粉燃燒器，其特征在于鈍體(4)有由內(nèi)側迎風板(11)、外側迎風板(12)和背風板(1 3)構成的三角形，以及由內(nèi)側迎風板(11)和外側迎風板(12)構成的V形兩種結構。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種旋流煤粉燃燒器，其特征在于擋塊(2)和鈍體(4)均為環(huán)狀結構，環(huán)形旋流二次風口(7)布置在鈍體(4)外的靠近圓形預燃段(8)壁面處。
專利摘要本實用新型屬于一種煤粉燃燒器，在預燃段前的一次風道中，按其方向依次排列的擋塊、導流板和鈍體所組成的體系，既是煤粉濃縮器，又是加強熱煙氣回流的裝置；該裝置將濃煤粉氣流送至中心的高溫回流區(qū)中，將淡煤粉氣流送至壁面附近，既保證了著火又能防止燒壞燃燒器。設置于外側的二次風的引射抽吸作用，既加大回流區(qū)，又減小一次風的阻力。該燃燒器結構簡單，容易布置，可制成直流或旋流燃燒器，能強化煤粉燃燒，節(jié)省助燃油。
文檔編號F23D1/00GK2253800SQ9521997
公開日1997年5月7日 申請日期1995年8月18日 優(yōu)先權日1995年8月18日
發(fā)明者馬喜晨, 姜祖光, 胡家震, 溫麗華, 李劍波 申請人:哈爾濱鍋爐有限責任公司