一种旋流燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种旋流燃烧器，包括一次风通道以及位于一次风通道外围的二次风通道，其特征在于：在所述一次风通道的出风口设置有一稳焰器，该稳焰器包括旋流器、扩流通道以及调整旋流强度的煤粉浓缩环，所述扩流通道呈外扩状，所述扩流通道大截面端与所述煤粉浓缩环连接，所述扩流通道小截面端与所述旋流器连接。本发明专利技术二次风旋流强度更大，刚度更强，卷吸烟气能力更强；通过调整煤粉浓缩环上的叶片长度可控制回流区大小；二次风与一次风较晚混合，且局部提高煤粉浓度可降低NOx排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃用煤粉的锅炉燃烧器领域，具体涉及一种旋流燃烧器。
技术介绍
旋流燃烧器是出口二次风围绕燃烧器轴线旋转，出口一次风可为直流射流或旋转射流的一种圆形燃烧器，它与直流燃烧器的主要区别是由于旋转造成射流中心的低气压，从而导致的燃烧器出口附近与主汽流方向相反的回流运动，这使得旋流燃烧器具有易着火、燃烧强度大的特点。但同时旋流燃烧器也存在一些问题，由于旋流燃烧器的燃烧主要决定于燃烧器本身的结构和参数，不像直流燃烧器的布置讲究总体的效果，因此对单只燃烧器的功率需要严格的把握，可能产生由于局部热负荷过高而导致的结渣和NOx生成多等问题。目前，新型的旋流燃烧器着力于使着火及时、燃烧稳定，同时降低其产生的NOx量。专利技术名称：新型旋流浓淡煤粉燃烧器（公开号：CN104832918A，公开日：2015.8.12）通过补入优质烟煤的方式助燃无烟煤的点火和燃烧，在煤粉燃烧初期起到变相增加煤粉挥发分的作用，保证低挥发分煤粉能够及时着火、稳定燃烧和高效燃尽，同时最大限度降低NOx排放量，较好的解决旋流燃烧器存在的问题。根据稳定燃烧和低NOx的原理，在旋流燃烧器结构上进行改进，设计一种采用燃料分级方式，卷吸强度更大，二次风刚度更强的旋流燃烧器。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种旋流燃烧器，使二次风除了总体旋转以外自身也可以组织漩涡来增强卷吸烟气的强度。并通过较低的过量空气系数和局部高煤粉浓度以降低NOx排放。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种旋流燃烧器，包括一次风通道以及位于一次风通道外围的二次风通道，其特征在于：在所述一次风通道的出风口设置有一稳焰器，该稳焰器包括旋流器、扩流通道以及调整旋流强度的煤粉浓缩环，所述扩流通道呈外扩状，所述扩流通道大截面端与所述煤粉浓缩环连接，所述扩流通道小截面端与所述旋流器连接。所述旋流器包括套筒、固定环以及设置在套筒与固定环之间的用于产生旋流的第一叶片，所述套筒同轴布置在固定环的外侧；所述煤粉浓缩环包括转动轮、定位套筒和第二叶片，所述定位套筒与扩流通道连接，所述转动轮直径大于定位套筒，同轴安装在定位套筒的外侧，所述第二叶片为弯叶片，弯叶片的弯曲端位于所述定位套筒内，所述弯叶片的一端连接在所述转动轮上，所述弯叶片的弯曲方向与所述旋流器产生的旋流方向相反，所述弯叶片深入所述定位套筒的长度在所述旋流器产生的旋流作用下自动伸缩。所述弯叶片叶顶安装在转动轮内壁上；所述第一叶片为直叶片，直叶片自叶根到叶顶逐渐变宽，每个直叶片与稳焰器轴线垂直的平面成30°夹角。所述弯叶片分为直段和弯段，所述直段叶片所在平面平行于流道。在所述直段侧面设置滑道，所述定位套筒上设有宽度大于弯叶片厚度，长度与弯叶片宽度相等的叶片槽，所述叶片槽内设有滑体，所述滑体与所述滑道相接合。所述滑道形状为矩形。所述弯叶片的叶顶由一根固定轴连接在转动轮的内壁上，所述固定轴与叶片可相对旋转运动。所述二次风通道内部设有螺旋室，所述螺旋室设有90°Y型入口，螺旋室内部为鲱骨式通道，该鲱骨式通道由转折角为90°的人字形凹槽排列形成。所述人字形形状相同，间距相等，人字形顶部指向Y型入口，所述Y型入口两路方向分别与人字形两侧平行。有益效果：本专利技术的优点：首先，本专利技术通过螺旋鲱骨式通道的二次风是自身带有双漩涡的旋转汽流，其卷吸烟气的强度更大；其次，二次风刚度更大，可使二次风与一次风较晚混合，同时煤粉浓缩环可提高内一次风的煤粉浓度，可降低NOx排放；最后，稳焰器中一次风的旋流强度可调，可控制回流区的大小。附图说明图1是本专利技术的主视图；图2是本专利技术稳焰器的结构示意图；图3是本专利技术煤粉浓缩环的剖面视图；图4是图3的A部局部放大图；图5是本专利技术螺旋鲱骨式通道示意图；图6是本专利技术的不同种鲱骨式通道及其出口汽流形状示意图，其中a、c和e为三种不结构的鲱骨式通道，b、c和f为三种不结构的鲱骨式通道对应的双漩涡示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。根据附图1，一种旋流燃烧器，包括带有稳焰器3的一次风通道以及位于一次风通道外围的螺旋式二次风通道。稳焰器3设置在一次风通道出口，安装在喷油嘴7的外围，占据一次风通道出口的一半区域。将通过稳焰器3与未通过稳焰器3的一次风分别称为内一次风与外一次风。本专利技术的稳焰器3有两个作用：第一，可产生旋流强度可调的内一次风，来控制回流区的大小，增加扰动，稳定燃烧；第二，将内一次风进行煤粉浓缩，形成局部高煤粉浓度。螺旋式二次风通道是指二次风通道内安装有用于产生自身带有双漩涡的旋转二次风的螺旋鲱骨式通道2。下面具体阐述介绍稳焰器3的主要构成部件，稳焰器3包括旋流器4、扩流通道6以及用于调整旋流强度的煤粉浓缩环5，旋流器4为圆柱体型，出口与扩流通道6的小截面端连接，扩流通道6呈外扩状，其作用是为射流回流区提供空间，大截面出口端与煤粉浓缩环5相连，煤粉浓缩环5为圆柱体型，其作用是在对煤粉进行浓缩的同时调节内一次风的旋流强度。旋流器4包括套筒8、固定环10以及设置在套筒与固定环之间的用于产生旋流的十组第一叶片9，固定环10安装在喷油嘴7的外侧，套筒8同轴布置在固定环10的外侧，套筒8内沿周向均匀布置十组直叶片9，由于沿叶高方向煤粉浓度不同，所需要的叶片强度不同，因此叶片形状设置为从叶根到叶顶逐渐变宽，叶片9的叶根与固定环10焊接，叶顶与套筒8焊接，焊接时每个叶片9与稳焰器3轴线垂直的平面成30°夹角。使内一次风汽流以固定的大旋流强度旋转流动。煤粉浓缩环5包括转动轮14、定位套筒16和八组第二叶片12，定位套筒16与扩流通道6连接，转动轮14直径大于定位套筒16，同轴安装在定位套筒16的外侧，用于改变叶片在内一次风通道的长度。叶片12叶顶安装在转动轮14内壁上，尾部伸入定位套筒16。第二叶片12分为直段17和弯段18，直段叶片17所在平面平行于流道，其侧面设置矩形滑道15，矩形滑道15沿截面看去是一个上部矩形，下部圆形的复合形状，以接合定位套筒16上的滑体21。弯段18布置在直段17的尾部，弯曲方向与旋流器4出口汽流旋转方向相反，阻挡旋转的内一次风汽流使煤粉浓缩在弯段18内。叶片12的叶顶由一根固定轴11固定在转动轮14的内壁上，固定轴11与叶片12可相对旋转运动。定位套筒16上设有宽度大于叶片12厚度，长度与叶片12宽度相等的叶片槽，方便叶片伸入（出）。叶片槽的短边中心设有滑体21，滑体21是一个圆柱体与一个球体组合形成的复合体，与叶片12侧面的矩形滑道16相接合，以固定叶片12在定位套筒16上的位置，提高结构的稳定性。当转动转动轮14时，转动轮14带动叶片12的叶顶沿圆周方向运动，定位套筒16上的滑体21沿着叶片12的滑道16向下运动，即叶片12伸出定位套筒16。此时定位套筒16和转动轮14的间隙内的叶片12长度变长，而内一次风流道内的叶片12长度相应缩短，减少对从旋流器出来的旋转内一次风的阻碍，以此调节旋流强度。而叶片12对煤粉汽流的阻挡使煤粉浓缩在叶片弯段18，提高了局部煤粉浓度。下面对螺旋鲱骨式二次风通道结构进行阐述，二次风通道内部设有螺旋室1，即螺旋通道，用于产生总体旋转的二次风。螺旋室1设有90°Y型入口19，使进入的两股汽流接触面积增大，增强扰动。内部为鲱骨式通道，可使汽流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流燃烧器，包括一次风通道以及位于一次风通道外围的二次风通道，其特征在于：在所述一次风通道的出风口设置有一稳焰器，该稳焰器包括旋流器、扩流通道以及调整旋流强度的煤粉浓缩环，所述扩流通道呈外扩状，所述扩流通道大截面端与所述煤粉浓缩环连接，所述扩流通道小截面端与所述旋流器连接。

【技术特征摘要】
1.一种旋流燃烧器，包括一次风通道以及位于一次风通道外围的二次风通道，其特征在于：在所述一次风通道的出风口设置有一稳焰器，该稳焰器包括旋流器、扩流通道以及调整旋流强度的煤粉浓缩环，所述扩流通道呈外扩状，所述扩流通道大截面端与所述煤粉浓缩环连接，所述扩流通道小截面端与所述旋流器连接。2.根据权利要求1所述的旋流燃烧器，其特征在于：所述旋流器包括套筒、固定环以及设置在套筒与固定环之间的用于产生旋流的第一叶片，所述套筒同轴布置在固定环的外侧；所述煤粉浓缩环包括转动轮、定位套筒和第二叶片，所述定位套筒与扩流通道连接，所述转动轮直径大于定位套筒，同轴安装在定位套筒的外侧，所述第二叶片为弯叶片，弯叶片的弯曲端位于所述定位套筒内，所述弯叶片的一端连接在所述转动轮上，所述弯叶片的弯曲方向与所述旋流器产生的旋流方向相反，所述弯叶片深入所述定位套筒的长度在所述旋流器产生的旋流作用下自动伸缩。3.根据权利要求2所述的旋流燃烧器，其特征在于：所述弯叶片叶顶安装在转动轮内壁上；所述第一叶片为直叶片，直叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐炜洁，高峥，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32