粉状固体燃料喷嘴头制造技术

一种与粉状固体燃料－燃烧炉的燃烧系统的粉状固体燃料喷嘴结合使用的最小再循环火焰控制固体燃料喷嘴头，其包括： ａ．燃料空气罩装置，其可以支持关系可安装在粉状固体燃料喷嘴的一端，所述燃料空气罩装置有入口端和出口端，所述燃料空气罩装置包括在它入口端的球根状结构，所述球根状结构能有效地使围绕所述燃料空气罩装置的燃料空气旁路最小，特别是在所述燃料空气罩装置处在倾斜状态的时候，从而能提高燃料空气流经所述燃料空气罩装置时产生的冷却效应，所述燃料空气罩装置还包括圆的角，所述圆的角能有效地在所述燃料空气罩装置的所述圆角处产生较高的速度，从而使所述燃料空气罩装置上会发生固体燃料沉积的低速区最小； ｂ．主空气罩装置，其以支持关系安装在所述燃料空气罩装置之内，所述主空气罩装置包括前边缘和后边缘，所述主空气罩装置的后边缘是从所述出口端凹进预先确定的量，足够将所述主空气罩装置的作为固体燃料颗粒潜在的沉积表面的所述后边缘移开，所述主空气罩装置还包括圆的角，所述主空气罩装置圆的角能有效地增加在所述主空气罩装置的所述圆角处的速度，从而帮助避免固体燃料颗粒在那里的沉积，并在沉积发生时帮助实现除去它们； ｃ．燃料空气罩支持装置，其插置在该所述燃料空气罩装置和所述主空气罩装置之间，以便有效地实现所述燃料空气罩装置相对所述主空气罩装置的支持，所述燃料空气罩支持装置从所述主空气罩装置的所述后边缘凹进预先确定的量，足够使由所述燃料空气罩支持装置产生的再循环区和垂直沉积表面离开所述燃料空气罩装置的所述出口端，从而减小所述燃料空气罩支持装置对沉积过程可能的影响，并足够能允许所述燃料空气罩装置的所述出口和所述主空气罩装置的所述后边缘互相独立地伸长，因此减小热引起的应力；和 ｄ．分隔板装置，以安装关系被支持在所述主空气罩装置之内，所述分隔板装置从所述燃料空气罩装置的所述出口端凹进预先确定的量，足够和为固体燃料颗粒容易沉积的地方的所述分隔板装置移开，和足够由于所述燃料空气罩装置提供的遮盖为所述分隔板装置提供某些冷却。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用于粉状固体燃料燃烧炉中的燃烧系统，特别是应用于这样燃烧系统中的最小再循环火焰控制(MRFC)固体燃料喷嘴头。
技术介绍
在先有技术中早就知道在这类燃烧系统中使用粉状固体燃料喷嘴头，该类燃烧系统应用于粉状固体燃料燃烧炉中。通过范例但并不局限于这方面，可以参考1959年7月21日授权的美国第2,895,435号专利，题目是“用于燃料燃烧器的倾斜喷嘴”，且它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第2,895,435号的内容，设有倾斜喷嘴，据说它使离开倾斜喷嘴的燃料一空气混合物产生基本均匀的分布且横过倾斜喷嘴的排放开口进入到该炉中的速度基本均匀。所以，倾斜喷嘴包括在外导管6内的内导管5。还有，在内导管5中设有多个导流板或分隔壁17，18和19，内导管布置在与流体流动基本平行的平面内，以便把内导管5分隔成多个平行的通道。设计这些导流板或分隔壁17，18和19，是用于校正空气一燃料混合物沿着内导管5的转向壁的浓度，并当倾斜喷嘴倾斜时产生相对不同的压力。这样，其效果是，当倾斜喷嘴倾斜时，无论是向上或向下，通过限制在内导管5的入口端存在的高压区内的流动，和促进在内导管5的入口端也存在的低压区内的流动，使通过倾斜喷嘴的不同速度变得大体相等。 应用在粉状固体燃料燃烧炉内的这类燃烧系统中已经使用的粉状固体燃料喷嘴头的另一种先有技术形式，描述在1981年6月23日授权的美国专利第4,274,343号中，题目为“低负荷煤喷嘴”，且它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第4,274,343号的内容设置这类燃料燃烧进给装置，其结合有分支的煤斗，该煤斗有上、下可转动地安装在煤传送管道上的煤喷嘴，且喷嘴可互相独立地倾斜。还有，沿着煤传送管道的纵轴线放置一板，使其前沿取向横截煤传送管道的入口端，从而使主要空气粉状煤气流有高的煤浓度的那部分在该板的一侧进入到煤传送管道，而主要空气-粉状煤气流有低的煤浓度的那部分在该板的另一侧进入到煤传送管道。还有，该板的后端取向为横截煤传送管道的出口端，从而使主要空气-粉状煤气流有高的煤浓度的那部分从煤传送管道通过上煤喷嘴排放，而主要空气-粉状煤气流有低的煤浓度的那部分从煤传送管道通过下煤喷嘴排放。 应用在粉状固体燃料燃烧炉内这类燃烧系统中已经使用的粉状固体燃料喷嘴头还有另一种先有技术形式，它描述在1982年11月2日授权的美国专利第4,356,975号中，题目是“粉煤燃烧器用的喷嘴头”，它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第4,356,975号的内容，设置其内放置有一个或多个气流分隔板的喷嘴，其特征在于分隔板包括高耐磨材料的一第一板，它放置在喷嘴头的入口端，和高耐热材料的一第二板，它放置在喷嘴头的出口端。还有，高耐磨材料的第一板，它的前缘，最好是圆形，沿着喷嘴头的入口端放置，并沿着平行于它的纵轴线穿过喷嘴头的内壳伸展一大段距离。同时，高耐磨材料板终止在喷嘴头内，而它的后端从喷嘴头排放端缩回。还有，高耐热材料的第二板放置在内壳中，以便与高耐磨材料板的后边缘邻接，并沿着平行于它的纵轴线从那里向喷嘴头的排放端伸展。 应用在粉状固体燃料燃烧炉内这类燃烧系统中已经使用的粉状固体燃料喷嘴头还有另外一种先有技术形式，发现它描述在1984年3月6日授权的美国专利第4,434,727号中，题目是“煤燃烧炉的低负荷操作的方法”，它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第4,434,727号的内容，设有燃料-空气进给装置，使排放到炉子内的主空气和粉状煤混合物分裂成两个独立的煤-空气流，在最小需求期使炉子在低负荷下运行。还有，分裂的主空气和粉状煤气流彼此互相分开成一角度关系独立地引入到炉子中。在这样做之后，在分开的煤-空气流之间产生的局部低压区内建立起点火稳定穴。因此，抽吸热燃烧的产物，即再循环，进入到这个低压区，从而提供足够的附加点火能量给进入的燃料，以稳定火焰。 应用在粉状固体燃料燃烧炉内这类燃烧系统中已经使用的粉状固体燃料喷嘴头还有一种先有技术形式，描述在1985年6月4日授权的美国专利第4,520,739号中，题目为“粉状煤燃烧器用的喷嘴头”，它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第4,520,739号的内容，设有在粉状煤-燃烧炉上的燃烧器用的喷嘴头，用于接受从燃烧器的煤传送管道排出的粉状煤和空气流，并引导粉状煤和空气流进入到炉子中。这个喷嘴头是由基座体、可置换的高耐磨插入件和可置换的高耐热的终端帽组成，该终端帽通过机械装置很容易与基座体连接，并使耐磨的插入体放在其中。还有，插入件确定高耐磨的流体导管通过喷嘴头，从基座体的排放端到终端帽的接受端，通过终端帽粉状燃料和空气流从燃烧器进入到炉子内。 应用在粉状固体燃料燃烧炉内这类燃烧系统中已经使用的粉状固体燃料喷嘴头还有另外一种先有技术形式，描述在1987年1月6日授权的美国专利第4,634,054号中，题目是“粉煤燃烧器用的分裂喷嘴头”，它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第4,634,054号的内容，设在在粉状燃料燃烧炉上的燃烧器用的喷嘴头，据说其特别适合于为在低负荷运行的炉子提供改进的点火稳定性。这个喷嘴头包括敞开端的内壳它确定流体通道，通过该通道粉状燃料和传送空气的混合物从燃烧器进入到炉内；敞开端的外壳，它包围内壳并与其相隔一定的距离，从而在其间确定了环形的流体通道，通过该通道燃烧用的附加空气从燃烧进入到炉内；和放置在内壳内的板装置，它将从中通过的流体通道分割成第一和第二流体通道，各通道以发散的方式从内壳的入口伸展到内壳的出口，在它们之间建立起没有流体的空穴区。根据它的结构，从燃烧器排放的煤-空气混合物被板装置分裂成通过穿过内壳的第一流体通道引入到炉内的一第一流，和通过内壳的第二流体通道引入到炉内的一第二流。这样，煤-空气混合物以两个发散流体的形式引入到炉内。这样做之后，刚好在通过喷嘴头的内壳的发散的第一和第二流体通道之间建立的空穴区的下游，在炉内分离的和发散的煤-空气流之间产生的局部低压区中建立起点火稳定穴。因此，煤集中在这个穴内，而热的燃烧产物由火焰被抽吸回到这个穴内，为进入的燃料提供附加的点火能量，以便稳定火焰。 应用在粉状固体燃料燃烧炉内这类燃烧系统中已经使用的粉状固体燃料喷嘴头还有另外一种先有技术形式，描述在1994年3月31日授权的美国专利第5,315,939号中，题目为“整体的低氧化氮(NOx)切向燃烧系统”，它转让给了与本专利申请人相同的受让人。按照美国专利第5,315,939号的内容，提供的燃料喷嘴实施火焰连接粉状固体燃料喷嘴头的方案。说明的这种火焰连接粉状固体燃料喷嘴头的主要功能是，实现从中喷射到粉状固体燃料-燃烧炉的燃烧器区内的粉状固体燃料的点火点，比至今为止先有技术的粉状固体燃料喷嘴头的各种形式已经实现的可能点火点更加接近，即在两英尺之内。还有，这种火焰连接粉状固体燃料喷嘴头的特征主要在于，装设在它的排放端的直立体的网络结构。这种网络结构据说能改变粉状固体燃料/空气流的各种特性，从主要是层流变为端流，该燃料/空气流是从火焰连接粉状固体燃料喷嘴头排放的。在粉状固体燃料/空气流中增加的端流提高了动态火焰的传播速度和燃烧强度。这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
书包括这里提到的各种改进，以及在我们发明的真实宗旨和范畴内的其他各种改进。权利要求1.一种与粉状固体燃料-燃烧炉的燃烧系统的粉状固体燃料喷嘴结合使用的最小再循环火焰控制固体燃料喷嘴头，其包括a.燃料空气罩，其可以支持关系可安装在粉状固体燃料喷嘴的一端，所述燃料空气罩装置有入口端和出口端，所述燃料空气罩包括在它入口端的球形结构，所述球形结构能有效地使围绕所述燃料空气罩装置的燃料空气旁流最小，特别是在所述燃料空气罩处在倾斜状态的时候，从而能提高燃料空气流经所述燃料空气罩时产生的冷却效应，所述燃料空气罩还包括圆角，所述圆角能有效地在所述燃料空气罩装置的所述圆角处产生较高的速度，从而使所述燃料空气罩装置上会发生固体燃料沉积的低速区最小；b.主空气罩，其以支持关系安装在所述燃料空气罩之内，所述主空气罩包括前边缘和后边缘，所述主空气罩的后边缘是从所述出口端凹进预先确定的量，足够将所述主空气罩的作为固体燃料颗粒潜在的沉积表面的所述后边缘移开，所述主空气罩还包括圆角，所述主空气罩的圆角能有效地增加在所述主空气罩装置的所述圆角处的速度，从而帮助避免固体燃料颗粒在那里的沉积，并在沉积发生时帮助实现除去它们；c.燃料空气罩支持件，其插置在该所述燃料空气罩和所述主空气罩之间，以便有效地实现所述燃料空气罩相对所述主空气罩的支持，所述燃料空气罩支持件从所述主空气罩的所述后边缘凹进预先确定的量，足够使由所述燃料空气罩支持产生的再循环区和垂直沉积表面离开所述燃料空气罩的所述出口端，从而减小所述燃料空气罩支持件对沉积过程可能的影响，并足够能允许所述燃料空气罩的所述出口和所述主空气罩的所述后边缘互相独立地伸长，因此减小热引起的应力；和d.分隔板，以安装关系被支持在所述主空气罩之内，所述分隔板从所述燃料空气罩的所述出口端凹进预先确定的量，足够和为固体燃料颗粒容易沉积的地方的所述分隔板移开，和足够由于所述燃料空气罩提供的遮盖为所述分隔板提供某些冷却。2.如权利要求1所述的最小再循环火焰控制固体燃料喷嘴头，其特征在于，为了减小在所述主空气罩的所述后边缘处的再循环区，所述主空气罩的所述后边缘被斜削，不然的话可能会将热颗粒材料抽回到所述主空气罩的所述后边缘处，从而加剧那里的固体燃料颗粒沉积。3.如权利要求1所述的最小再循环火焰控制固体燃料喷嘴头，其特征在于，所述分隔板包括后边缘和前边缘，所述分隔板的所述后边缘被斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·杜拜，M·A·方，T·D·赫尔勒维尔，C·Q·梅尼，S·斯里尼瓦萨查尔，M·A·托坎，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆电力公司，
类型：发明
国别省市：