燃烧器制造技术

本发明专利技术涉及燃烧器(1)，包括由具有轴线X的外壁和同心内壁界定的一次空气或气体管道和用于喷射径向一次空气或气体的管道(21)，燃烧器的特征是空气或气体管道(22)包括环(3)，环可旋转地移动且具有构成分配器(30)的轴向突起，分配器与布置在内壁上的径向一次空气管道(21)配合且在每个管道(21)中形成不同角度的两个通道(210、211)。旋转环(3)能够改变径向一次空气的喷射角度。因此通过调节具有固定截面的径向部件的出口角度，调整位于燃烧器(1)的顶端处，位于进入炉内的一次空气的出口处，这大大简化了燃烧器(1)的调整。这避免与燃烧器外部直接接触并因此受到很高的热应力的移动零件的旋转，热应力具有损坏这些零件的风险。

Burner with adjustable air or gas injection

The invention relates to a combustor (1), includes the outer wall and the inner wall of the concentric axis X defined an air or gas pipeline and pipeline for a radial jet air or gas burner (21), is characterized by air or gas pipeline (22) includes a ring (3), ring rotatably and mobile having a distributor (30) of the axial protrusions, and arranged in the radial distributor on the inner wall of the primary air pipe (21) and (21) in each channel two channel formed in different angles (210, 211). The rotating ring (3) can change the injection angle of the radial primary air. Therefore, by adjusting the outlet angle of the radial component having a fixed cross section, the adjustment is located at the top of the burner (1), located at the outlet of the primary air entering the furnace, which greatly simplifies the adjustment of the burner (1). This avoids the rotation of the moving parts that are in direct contact with the outside of the burner and thus subjected to very high thermal stresses, and the thermal stress has the risk of damaging these parts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调节的空气或气体喷射的燃烧器本专利技术涉及所有领域中的燃烧器和所有燃料的领域，并且尤其涉及但不限于用于回转(或旋转)炉或炉(诸如水泥炉或石灰炉)的燃烧器。在大部分旋转炉设备中，曾用作冷却空气以冷却从炉中落下的热材料的大部分燃烧空气(通常被称为二次空气)达到非常高的温度(在600℃到1200℃之间)和较低的速度(在4m/s到10m/s之间)。在水泥炉中，该热的二次空气表示在炉的燃烧空气的80％到95％之间。被称为一次空气的补充空气是在较低温度(在大部分情况下接近环境温度的温度)下但以高速直接喷射到燃烧器中的空气。一次空气通常表示在燃烧空气的5％到20％之间并且具有两个功能：·炉燃烧器的冷却和机械完整性。·燃烧的激活和火焰形状的控制。为此，该一次空气以高压(在100毫巴到500毫巴之间)和高速(在80m/s到350m/s之间)在燃烧器的顶端处被喷射，目的在于：o将热的二次空气吸进火焰中心并且确保二次空气迅速与燃烧器的燃料混合，从而激活燃烧。o通过二次空气的轴向和径向分量控制火焰形状，诸如火焰的宽度和长度，并且适于炉的具体条件。回转炉燃烧器通常以一次空气冲力为特征，一次空气冲力是由炉中的一次空气膨胀产生的力(一次空气质量流率x一次空气膨胀速度)除以燃烧器的热值。高压和低温一次空气对该方法的能量平衡具有影响，因为一次空气消耗对其加压所需的电力并且因为一次空气将冷空气引入该进程中。为了使该冲力最小化并且优化冲力的使用，重要的是具有用于吸进二次空气的该一次空气的最大膨胀速度。因此建议：·该一次空气的膨胀在端部件的最顶端处执行，以便从膨胀速度获得充分益处。·燃烧器顶端之前的压力不应该受调整或压降分量影响，使得在顶端处可以实现最大膨胀速度。一次空气在回转炉燃烧器的顶端处的喷射通常由至少两个一次空气出口组成，至少两个一次空气出口中的至少一个一次空气出口是轴向的并且其他一次空气出口是径向的(或旋转的)。在这种情况下，调整轴向空气和径向空气的流率(flowrate)和/或压力之间的比例允许调节一次空气的总体径向分量并且致使火焰形状变化。这些燃烧器因此通常装备有用于调整轴向压力和/或径向压力的装置，调整轴向压力和/或径向压力减小了燃烧器顶端处的这些空气的压力并且因此减小了这些空气的膨胀速度。它们因此减小了燃烧器的与膨胀速度成比例的冲力。为了补偿由于调整引起的压力降低并且维持用于获得等效过程操作或燃烧效果的燃烧器的冲力，因此有必要增加一次空气的流率或压力。对于许多这些燃烧器，粉末燃料(碳、石油焦炭等，其为主要用于回转炉的燃料)的喷射被夹在外部上的轴向一次空气和内部上的径向空气之间。因此，对于相同的一次空气冲力，该径向出口并不完全有助于将二次空气吸收到火焰中。因此需要更大的一次空气冲力以便实现等效结果。此外，在粉末燃料回路内布置径向空气增加了燃料从火焰喷出的风险，并且这可能产生不利的操作条件(产品的烧制质量的下降、操作困难、衬在炉内的砌砖寿命的减少等)并且增加NOx的排放，因为火焰中心的燃料浓度太低，从而防止减少NOx的再燃烧现象。在回转炉的燃烧器顶端处的一次空气的喷射也可包括具有可调节的径向分量的单个一次空气出口。在这种情况下：-或者径向分量通过上游的轴向/径向混合获得，并且遇到与具有两个一次空气出口的燃烧器相同的一组问题，即与产生压力下降并且致使一次空气的膨胀速度降低的调整构件的使用相关联的效率损失，-或者径向分量由燃烧器的出口截面的取向获得。该取向需要在没有任何特定压力下降的情况下进行，以便使燃烧器受益于端部件处的一次空气的最佳膨胀速度，并且因此受益于最佳能量效率。在包括具有可调节的径向分量的单个一次空气出口的燃烧器中更难以实现对火焰直径的控制。这是因为，虽然在具有两个或更多个出口的燃烧器中，轴向出口通常位于燃烧器的周边，以便控制和稳定流动的发散，并且允许对火焰直径的更有效和更精细的调节，该优点不存在于具有单个出口的燃烧器，使调整直径更加困难。过大的火焰直径可对所述过程的操作条件(影响要被烧制的材料的性质和/或操作条件)和/或对炉的耐火衬砌的寿命具有严重后果。对于在除了回转炉以外的领域中使用的燃烧器，一些燃烧空气也可设置成旋转以便产生湍流并且促进空气和燃料之间更好的混合。本专利技术也适用于此类燃烧器，不论空气被称为一次空气、燃烧空气或径向空气或旋转空气或分级空气。在本说明书的剩余部分中，该比例的燃烧空气将被称为一次空气。在许多燃烧器中，包括回转炉燃烧器，在上文中描述的关于空气的一组问题也适用于气体燃料(诸如天然气)、工业生产过程气体(来自冶炼厂、钢铁工业等)，重要的是调整其径向出口角度和速度。本专利技术的目的是提出一种燃烧器，该燃烧器允许一次空气或气体的径向分量的渐进的和线性调节，并且可以通过减小径向或轴向分量的压力(并且因此减小膨胀速度)来避免调整，并且因此可以维持一次空气或气体的最大冲力。根据本专利技术的燃烧器包括由外壁和同心的内壁界定的轴线X的一次空气或气体管道，以及用于径向一次空气喷射的管道；其中，一次空气或气体管道包括环，该环能旋转地移动并且具有构成分配器的轴向突起，该分配器与在燃烧器顶端处布置在内壁的外部周边部分上的气体或径向一次空气管道配合并且在每个管道中形成不同角度的两个通道。使环旋转能够将径向一次空气管道的截面分配在两个系列的夹层通道之间。有利地，环也能平移地移动。环的平移将使得可以改变气体或径向一次空气管道的通道截面。具体地，通道截面是构成气体或一次空气管道的管道截面的总和，并且通道截面比出口截面小；通道截面因此是可调节的。管道的第一系列具有小的径向一次空气喷射角度(通常包括在-10°到+30°之间)，而管道的另外的系列具有比前述系列大的径向一次空气喷射角度(通常包括在+10°到+60°之间)。气体或径向一次空气的合成喷射角度是来自两个夹层的系列通道的空气射流的组合，其中一个系列处于小角度而另一个系列处于大角度。调整围绕轴线X的旋转使得可以改变截面的分配并且因此改变这两个系列的管道之间的一次空气或气体的流率，并且因此可以调整径向空气喷射角度。该两个系列的管道之间的截面的分配以恒定的总截面进行，从而大大地简化了燃烧器的调整。此外，所述调整只在燃烧器顶端处，在一次空气或气体进入炉中的出口处进行，并且由于该调整在顶端处的这种定位，空气或气体的出口速度被最大化，因此冲力也被最大化。这也避免了与受到非常高的热应力的燃烧器外部直接接触的移动零件的旋转。然后这将使这些零件损坏的风险最小化。有利地，两个通道由分配器和径向一次空气管道的互补的张开形状形成，并且无论环的角位置如何，所述通道在垂直于X的平面中的截面面积的总和是恒定的。分配器和气体或径向一次空气管道具有形成恒定截面的通道的互补的张开形状。因此，通过调节具有恒定出口截面的径向部件的出口角度来实现调整，从而大大地简化了燃烧器的调整。有利地，分配器和径向气体或一次空气管道包括具有平行边缘的壁。有利地，分配器和径向一次空气管道具有曲线边缘。该形状可以限制压力下降。有利地，移动环具有至少一个倾斜狭槽，并且通过可平移地移动的衬圈转动，倾斜狭槽通过在所述凹槽中滑动的螺母连接到衬圈。衬圈的平移移动因此允许环被旋转。根据一个特定的布置，移动衬圈由致动汽缸致动。致动汽缸可为本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃烧器(1)，所述燃烧器包括由外壁(52)和同心的内壁(23)界定的具有轴线X的一次空气或气体管道(22)并包括用于径向气体或一次空气喷射的管道(21)，其特征在于，所述空气或气体管道(22)包括环(3)，所述环能旋转地移动并且具有构成分配器(30)的轴向突起，所述分配器与布置在所述内壁的外部周边部分上的所述径向一次空气管道(21)配合并且在每个管道(21)中形成不同角度的两个通道(210、211)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 FR 14018111.燃烧器(1)，所述燃烧器包括由外壁(52)和同心的内壁(23)界定的具有轴线X的一次空气或气体管道(22)并包括用于径向气体或一次空气喷射的管道(21)，其特征在于，所述空气或气体管道(22)包括环(3)，所述环能旋转地移动并且具有构成分配器(30)的轴向突起，所述分配器与布置在所述内壁的外部周边部分上的所述径向一次空气管道(21)配合并且在每个管道(21)中形成不同角度的两个通道(210、211)。2.根据前一权利要求所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述环(3)能平移地移动。3.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述两个通道(210、211)由所述分配器(30)和所述径向气体或一次空气管道(21)的互补的张开形状形成，并且不管所述环(3)的角位置如何，所述通道在垂直于X的平面中的截面面积的总和是恒定的。4.根据前述权利要求中的任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述分配器(30)和所述径向气体或一次空气管道(21)包括具有平行边缘的壁(200、300；201、301)。5.根据权利要求1或2所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述分配器(30)和所述径向气体或一次空气管道(21)具有曲线边缘。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述径向一次空气管道(21)和所述分配器(30)在上游端处具有倒角。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃烧器(1)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·里奇，盖尔·勒·皮维，
申请(专利权)人：法孚皮拉德公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR