一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构制造技术

一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，包括预燃室以及引入助燃空气的内二次风出口通道、外二次风入口管道I和外二次风入口管道Ⅱ，所述预燃室包括预燃室外壳和预燃室内胆，所述外二次风入口管道I通过沿预燃室端面圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅰ连接燃烧室，外二次风入口管道Ⅱ通过沿预燃室内胆圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅱ连接预燃室。本实用新型专利技术可以极大缩短工业煤粉锅炉点火时间，减少点火燃料的消耗，尤其对于冷炉和煤质较差的点火过程，点火预热燃料的节约效果非常明显，抑制燃烧过程中的结焦现象，同时兼顾高效燃烧和低NOx排放。

A Preheated SOFA Wind Tangential Injection Pre-combustor with Burn-out End

【技术实现步骤摘要】
一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构
本专利技术属于煤粉燃烧器
，特别涉及一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构。
技术介绍
目前煤粉锅炉燃烧器均采用燃油或燃气点火，利用点火燃料燃烧预热锅炉炉膛，因为锅炉炉膛容积很大，要使常温或低温下的炉膛温度升高到煤粉的着火点以上(一般在800℃左右)，则需要消耗大量的点火燃料。相对于煤粉价格，燃油或燃气的成本会高出数倍，因此缩短锅炉的点火时间，使煤粉尽早投入燃烧，可以有效降低锅炉的运行成本。煤粉燃烧过程中会产生燃料型和温度型氮氧化物，目前煤粉燃烧器大多都采用了浓淡分离和分级燃烧技术，但配送的助燃空气大多从火焰的根部射入，分级配风质量不高，助燃空气不能有针对性地送入背火侧的贫粉区，对于抑制温度型氮氧化物的产生效果有限。同时传统的旋流燃烧器燃烧过程中形成的高温旋流强度衰减较快，使煤粉有效燃烧行程缩短，降低了燃尽率。综上，现有工业锅炉煤粉燃烧器普遍存在以下问题：1.燃烧器的点火过程持续的时间过长，消耗的燃气或燃油较多，点火成本高。2.现有燃烧器的预燃室结构普遍存在结焦问题，需要频繁停炉人工清除，使锅炉运行成本增加。3.现有燃烧器难以在节能、高效燃烧和降低NOx等方面兼顾。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，可以极大缩短工业煤粉锅炉点火时间，减少点火燃料的消耗，尤其对于冷炉和煤质较差的点火过程，点火预热燃料的节约效果非常明显，抑制燃烧过程中的结焦现象，同时兼顾高效燃烧和低NOx排放。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，包括预燃室9以及引入助燃空气的内二次风出口通道1、外二次风入口管道I2和外二次风入口管道Ⅱ3，所述预燃室9包括预燃室外壳4和预燃室内胆6，所述外二次风入口管道I2通过沿预燃室端面圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅰ7连接燃烧室，外二次风入口管道Ⅱ3通过沿预燃室内胆6圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅱ8连接预燃室9。所述预燃室外壳4由钢板通过钣金、焊接而成，预燃室内胆6由耐火材料浇铸而成，在预燃室外壳4和预燃室内胆6之间形成双层环柱形空间，其中外层环柱形空间11作为外二次风出风喷口Ⅰ7的外二次风的预热室内层环柱形空间12作为外二次风出风喷口Ⅱ8的外二次风的预热室。外二次风出风喷口Ⅱ8的方向沿预燃室9内壁圆周切向旋流，外二次风出风喷口Ⅰ7的方向沿预燃室9端面切向旋流，旋流方向均与内二次风出口通道1的内二次旋流风旋向相同，风速相近。所述外二次风出风喷口Ⅰ7和外二次风出风喷口Ⅱ8均与预燃室9轴线形成30°～50°水平夹角，以使外二次风既能与内二次风有效衔接，增加内二次风的旋流强度，同时强化SOFA燃尽风与一次风、内二次风的湍动混合，提高燃尽率。所述预燃室9中部装有S分度的热电偶10。与现有技术相比，本技术空气分级效果更加明显。外二次风能够对内二次风的旋流强度进行补充接力，延缓空气旋流强度的衰减，使燃烧器的火焰旋流距离延长，克服了传统旋流燃烧器火焰燃烧形成较短的缺陷，有效提高了煤粉的燃尽率；预燃室配有二种独立风道的外二次风喷口，该型式的结构布置简单、巧妙。在运行过程中通过切换风道，迅速调整配风型式，改变燃烧火焰的状态。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是图1沿轴向的剖视图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1所示，一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，包括预燃室9以及引入助燃空气的内二次风出口通道1、外二次风入口管道I2和外二次风入口管道Ⅱ3，由于浓淡分离型燃烧器的贫粉区位于火焰背火侧，预燃室9中部的外二次风能够从火焰外侧补充助燃空气，使贫粉区氧量充足，充分燃烧，煤粉浓淡下降，还原性气氛水平下降，温度相对降低，抑制了温度型NOx的生成；预燃室9包括预燃室外壳4和预燃室内胆6，通过燃烧器安装法兰5安装于一起。预燃室外壳4由钢板通过钣金、焊接而成，并保证高度的气密性，预燃室内胆6由耐火材料浇铸而成，具有良好的隔热保温效果，并且其容积远小于锅炉炉镗，因此在采用燃油或燃气进行点火预热时，预燃室温度能够迅速上升，并达到投送煤粉的温度，极大地缩短了点火预热时间，尤其对于冷炉和煤质较差的点火过程，点火预热燃料的节约效果非常明显。外二次风入口管道I2通过沿预燃室端面圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅰ7连接燃烧室，外二次风入口管道Ⅱ3通过沿预燃室内胆6圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅱ8连接预燃室9。在预燃室外壳4和预燃室内胆6之间形成双层环柱形空间，其中外层环柱形空间11作为外二次风出风喷口Ⅰ7的外二次风的预热室内层环柱形空间12作为外二次风出风喷口Ⅱ8的外二次风的预热室，外二次风在此空间内能够迅速升温。外二次风是燃烧器分级燃烧技术中最后一级配风，由于外二次风出风喷口Ⅱ8位于预燃室的中后部，与一次风和内二次风的喷口位置拉开了距离，从而使燃烧器的空气分级效果更加明显。外二次风能够对内二次风的旋流强度进行补充接力，延缓空气旋流强度的衰减，使燃烧器的火焰旋流距离延长，克服了传统旋流燃烧器火焰燃烧形成较短的缺陷，有效提高了煤粉的燃尽率外二次风出风喷口Ⅱ8的方向沿预燃室9内壁圆周切向旋流，外二次风出风喷口Ⅰ7的方向沿预燃室9端面切向旋流，旋流方向均与内二次风出口通道1的内二次旋流风旋向相同，风速相近。外二次风出风喷口Ⅰ7和外二次风出风喷口Ⅱ8均与预燃室9轴线形成30°～50°水平夹角，使外二次风既能与内二次风有效衔接，增加内二次风的旋流强度，同时强化SOFA燃尽风与一次风、内二次风的湍动混合，使煤粉与空气充分混合，实现煤粉的稳定、高效燃烧，进一步提高燃尽率。预燃室可以保证在锅炉60～70％的低负荷运行时，无需投油助燃，仍能保持稳定燃烧，降低灭火风险。可以缩短工业煤粉锅炉点火时间，减少点火燃料的消耗，同时有效降低燃烧过程中产生的温度型氮氧化物及预燃室端面的挂灰结焦程度。预燃室9中部装有S分度的热电偶10，用来准确监测预燃室内温度，为投送煤粉和判断燃烧室内情况提供依据。与现有技术相比，本技术空气分级效果更加明显，外二次风能够对内二次风的旋流强度进行补充接力，延缓空气旋流强度的衰减，使燃烧器的火焰旋流距离延长，克服了传统旋流燃烧器火焰燃烧形成较短的缺陷，有效提高了煤粉的燃尽率；预燃室配有二种独立风道的外二次风喷口，该型式的结构布置简单、巧妙。在运行过程中通过切换风道，迅速调整配风型式，改变燃烧火焰的状态。预燃室可以保证在锅炉60～70％的低负荷运行时，无需投油助燃，仍能保持稳定燃烧，降低灭火风险。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，其特征在于，包括预燃室(9)以及引入助燃空气的内二次风出口通道(1)、外二次风入口管道I(2)和外二次风入口管道Ⅱ(3)，所述预燃室(9)包括预燃室外壳(4)和预燃室内胆(6)，所述外二次风入口管道I(2)通过沿预燃室端面圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅰ(7)连接燃烧室，外二次风入口管道Ⅱ(3)通过沿预燃室内胆(6)圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅱ(8)连接预燃室(9)。

【技术特征摘要】
1.一种预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，其特征在于，包括预燃室(9)以及引入助燃空气的内二次风出口通道(1)、外二次风入口管道I(2)和外二次风入口管道Ⅱ(3)，所述预燃室(9)包括预燃室外壳(4)和预燃室内胆(6)，所述外二次风入口管道I(2)通过沿预燃室端面圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅰ(7)连接燃烧室，外二次风入口管道Ⅱ(3)通过沿预燃室内胆(6)圆周切向均匀分布的外二次风出风喷口Ⅱ(8)连接预燃室(9)。2.根据权利要求1所述预热式SOFA燃尽端面风切向射入型预燃室结构，其特征在于，所述预燃室外壳(4)由钢板通过钣金、焊接而成，预燃室内胆(6)由耐火材料浇铸而成，在预燃室外壳(4)和预燃室内胆(6)之间形成双层环柱形空间，其中外层环柱形空间(11)作为外二次风出风喷口Ⅰ(7)的外二次风的预热室内层环柱形空间(12)作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘愿武，思庄庄，朱军虎，
申请(专利权)人：西安交大思源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61