旋流燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种可用于高水分褐煤燃烧的旋流燃烧器，其通过一次风弯头与煤粉管道直管段连接，煤粉管道直管段内同轴安装有锥形钝体分离器，锥形钝体分离器配合乏气风管形成乏气分离装置，内置有调节风门的乏气风管的两端分别为同轴设置在一次风弯头前端的乏气进口和朝向炉膛的乏气喷口，一次风弯头与一次风筒连接，在一次风筒尾段的位置，一体化安装有煤粉浓缩器，一次风经两级扩口后喷入炉膛，其中一次风一级扩口形成于一次风筒尾段，其末端对应设置有浓淡分离环装置，一次风二级扩口的径向外侧依次设置内二次风扩口、外二次风扩口。其结构简单，易于维护，能降低NO

【技术实现步骤摘要】
旋流燃烧器


[0001]本专利技术涉及一种旋流燃烧器，尤其是一种适合于高水分褐煤燃烧的旋流燃烧器。

技术介绍

[0002]旋流燃烧器是电站锅炉行业广泛应用的一种燃烧煤粉的装置，传统旋流燃烧器的特点是：一次风以直流或旋流的方式进入炉膛，二次风从一次风外侧旋转进入炉膛，气流的强烈旋转，使得中心部分产生一个低压区，形成径向和轴向压力梯度，轴向压力梯度使得中心部分的烟气沿着轴线反向流动，在燃烧器出口附近形成与主气流流动方向相反的回流，将高温烟气卷吸到燃烧器射流的根部对煤粉气流进行加热，使之着火。
[0003]对于高水分褐煤而言，虽然从挥发份上看，属于极易着火稳燃煤质，但褐煤本身也存在热值低、水分高的特点，往往存在一次风率过大的问题，导致二次风回流时无法带动一次风燃烧，难以形成稳定燃烧的密相区。因此，由于褐煤的特殊性，传统旋流燃烧器对于燃烧褐煤容易出现一次风率较大，一次风、二次风不匹配的问题，影响燃烧器的流场，燃烧火焰回流区稳定性差，并且易产生较高的NO
X
污染物。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种整体结构更为简化的旋流燃烧器，尤其在应用于高水分褐煤燃烧时，降低NO
X
污染物生成的效果较好。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：旋流燃烧器，包括由一次风弯头和一次风筒连接形成的一次风通道，设置在一次风筒出口端的一次风喷口，设置在一次风喷口内侧且位于一次风筒内的煤粉浓缩器，一次风筒的径向外侧布置有内二次风通道，内二次风通道内布置有第一旋流发生器，内二次风通道的出口端为二次风喷口，内二次风通道的径向外侧布置有外二次风通道，外二次风通道内布置有第二旋流发生器，外二次风通道的出口端为外二次风喷口，一次风喷口、二次风喷口和外二次风喷口同轴布置并朝向炉膛，一次风弯头的入口与燃烧器上游的煤粉管道直管段相连接，一次风通道内不设置中心风通道，在所述的煤粉管道直管段内设置有锥形钝体分离器，锥形钝体分离器的出口一侧设有乏气风管，乏气风管的两端分别为乏气进口和乏气喷口，乏气进口和乏气喷口之间设置有调节风门，乏气进口设置在所述的煤粉管道直管段内，乏气进口的内径小于煤粉管道直管段的内径且乏气进口与煤粉管道直管段同轴设置，乏气喷口与炉膛连通；所述煤粉浓缩器的出口设置有浓淡分离环装置，一次风喷口朝向炉膛的端部形成有两级相互衔接的一次风扩口，即一次风一级扩口和一次风二级扩口，一次风一级扩口的轴向位置出口端与浓淡分离环装置的轴向位置出口端相对应，两级扩口相衔接处的内圆周上均匀布置有稳焰齿；一次风二级扩口的径向外侧依次为形成于内二次风喷口末端的内二次风扩口和形成于外二次风喷口末端的外二次风扩口。
[0006]所述锥形钝体分离器包括相互可拆卸同轴连接的第一迎风面锥体和第一背风面锥体，锥形钝体分离器的迎风面锥形角度α取80～100
°
，背风面锥形角度β取50～70
°
，第一
迎风面锥体直径为d，乏气风管的内径为d
’
，煤粉管道直管段内径为D，则d=0.3 D～0.4 D，d
’
=0.4 D～0.5D，锥形钝体分离器的端部到乏气进口端面的距离H = 0.8 D～1.2D。
[0007]第一迎风面锥体采用陶瓷材质，第一背风面锥体采用碳钢材质，第一迎风面锥体的后端有第一凸台与第一背风面锥体前端的第一沉孔相配合，并通过沉头螺钉连接固定。
[0008]所述煤粉浓缩器包括相互可拆卸同轴连接的第二迎风面锥体和第二背风面锥体，煤粉浓缩器迎风面锥形角度δ取35～50
°
；第二迎风面锥体直径为b，一次风筒内径为B，则b=0.5 B～0.6B，浓淡分离环装置的环体中心直径也为b。
[0009]第二迎风面锥体材质为陶瓷，第二背风面锥体材质为铸钢，第二迎风面锥体的后端有第二凸台与第二背风面锥体前端的第二沉孔相配合，并通过沉头螺钉连接固定，与第二背风面锥体轴向位置相对应的一次风筒尾段的材质为铸钢，所述一次风筒尾段与第二背风面锥体及连接在两者间的浓缩器支架为一体成型，所述一次风一级扩口形成在一次风筒尾段接近炉膛的部分。
[0010]第二背风面锥体后端设有用于安装浓淡分离环装置的第三沉孔。
[0011]本专利技术的有益效果是：以前置的锥形钝体分离器配合乏气风管，形成一次风预分离装置，使旋流燃烧器送入炉膛的一次风率与燃用煤种更匹配；预分离后的一次风气流经过燃烧器一次风通道内的煤粉浓缩器和一次风通道出口的浓淡分离环装置，进一步分离为外浓内淡的两股气流喷入炉内燃烧，配合两级一次风扩口和内二次风扩口、外二次风扩口设计，更有利于抑制NO
X
的生成；煤粉浓缩器与一次风筒尾段一体化设计，整体结构更为简化、稳定，易于调节和维护，使用寿命较长，尤其适合于高水分褐煤燃烧。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的旋流燃烧器的结构示意图。
[0013]图2是图1的左视图。
[0014]图3是图1中锥形钝体分离器的结构示意图。
[0015]图4是图3的K
‑
K剖视图。
[0016]图5是图1中燃烧器中煤粉浓缩器和燃烧器喷口的结构示意图。
[0017]图6是燃烧器喷口外的回流区示意图。
[0018]图中标记为： 1
‑
煤粉管道直管段，2
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锥形钝体分离器，3
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乏气风管，4
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一次风弯头，5
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一次风通道，6
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内二次风通道，7
‑
外二次风通道，8
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煤粉浓缩器，9
‑
浓淡分离环装置，10
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一次风筒，11
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一次风筒尾段，12
‑
一次风扩锥，13
‑
稳焰齿，14
‑
炉膛，15
‑
乏气进口，16
‑
第一旋流发生器，17
‑
第二旋流发生器，18
‑
浓缩器支架，19
‑
调节风门，20
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乏气喷口，21
‑
第一迎风面锥体，22
‑
第一背风面锥体，23
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沉头螺钉，24
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支撑肋条，50
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一次风喷口，51
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一次风一级扩口，52
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一次风二级扩口，60
‑
内二次风喷口，61
‑
内二次风扩口，70
‑
外二次风喷口，71
‑
外二次风扩口，81
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第二迎风面锥体，82
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第二背风面锥体，211
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第一凸台，220
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第一沉孔，811
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第二凸台，820
‑
第二沉孔，822...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.旋流燃烧器，包括由一次风弯头（4）和一次风筒（10）连接形成的一次风通道（5），设置在一次风筒出口端的一次风喷口（50），设置在一次风喷口（50）内侧且位于一次风筒（10）内的煤粉浓缩器（8），一次风筒（10）的径向外侧布置有内二次风通道（6），内二次风通道（6）内布置有第一旋流发生器（16），内二次风通道（6）的出口端为内二次风喷口（60），内二次风通道（6）的径向外侧布置有外二次风通道（7），外二次风通道（7）内布置有第二旋流发生器（17），外二次风通道（7）的出口端为外二次风喷口（70），一次风喷口（50）、二次风喷口（60）和外二次风喷口（70）同轴布置并朝向炉膛（14），一次风弯头（4）的入口与燃烧器上游的煤粉管道直管段（1）相连接，其特征是：一次风通道（5）内不设置中心风通道，在所述的煤粉管道直管段（1）内设置有锥形钝体分离器（2），锥形钝体分离器（2）的出口一侧设有乏气风管（3），乏气风管（3）的两端分别为乏气进口（15）和乏气喷口（20），乏气进口（15）和乏气喷口（20）之间设置有调节风门（19），乏气进口（15）设置在所述的煤粉管道直管段（1）内，乏气进口（15）的内径小于煤粉管道直管段（1）的内径且乏气进口（15）与煤粉管道直管段（1）同轴设置，乏气喷口（20）与炉膛（14）连通；所述煤粉浓缩器（8）的出口设置有浓淡分离环装置（9），一次风喷口（50）朝向炉膛（14）的端部形成有两级相互衔接的一次风扩口，即一次风一级扩口（51）和一次风二级扩口（52），一次风一级扩口（51）的轴向位置出口端与浓淡分离环装置（9）的轴向位置出口端相对应，两级扩口相衔接处的内圆周上均匀布置有稳焰齿（13）；一次风二级扩口（52）的径向外侧依次为形成于内二次风喷口（60）末端的内二次风扩口（61）和形成于外二次风喷口（70）末端的外二次风扩口（71）。2.如权利要求1所述的旋流燃烧器，其特征是：所述锥形钝体分离器（2）包括相互可拆卸同轴连接的第一迎风面锥体（21...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，杨章宁，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：