本发明专利技术涉及一种用于煤粉燃烧器的煤粉浓缩装置，它设置在煤粉燃烧器的内部并且并且包括一个前段（１０２）和一个后段（１０１），其中，所述前段（１０２）设计成碗状结构，用于引导和浓缩风粉流，所述后段（１０１）设计为筒状结构，用于保持风粉流浓相区的适度延伸，其中，所述前段（１０２）与所述后段（１０１）相连接并且所述前段（１０２）和／或后段（１０１）被固定地设置；或者，所述前段（１０２）与所述后段（１０１）间隔开一定距离布置并且所述前段（１０２）和前段（１０１）分别被固定地设置。本发明专利技术还涉及一种包括该煤粉浓缩装置的煤粉燃烧器、尤其内燃式煤粉燃烧器。由此提高煤粉燃烧器对煤质的适应性和点火工况的适应性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于燃煤锅炉煤粉燃烧器、尤其是内燃式煤粉燃烧器的煤粉浓缩 装置和一种包括该煤粉浓缩装置的煤粉燃烧器。
技术介绍
传统火力发电厂燃煤锅炉的启、停及低负荷稳燃都是采用燃烧重油、柴油或天然 气的方法，每年要消耗大量的燃油。近年来所发展的等离子体点火及稳燃技术，在很大程度 上节约了大量点火燃油，实现了煤粉锅炉的无油启动。传统的等离子燃烧器结构大多为多 级筒结构。中国专利CN03268412. 6公开了一种分级点火燃烧器，如图19所示，它包括外燃烧 筒4、点火源(未示出)，其中在外燃烧筒4内设中心筒1，在中心筒1与外燃烧筒4之间设 η级内燃烧筒2、3...，禾Ij用点火源在中心燃烧筒1中点燃煤粉，用中心燃烧筒1中被点燃的 煤粉火焰点燃下级内燃烧筒2的煤粉，以后逐级点燃下一级燃烧筒3中的煤粉，最后一级燃 烧筒4中的煤粉进入炉膛燃烧。中国专利CN200720146244. 6披露了一种等离子点火燃烧器，如图20所示，它包括 至少两级燃烧筒14、16以及用于点燃所述至少两级燃烧筒中的第一级燃烧筒14中的煤粉 的等离子体发生器31，其中上一级燃烧筒14的燃烧火焰点燃下一级燃烧筒16中的煤粉或 者在下一级燃烧筒16中与补充的空气进一步燃烧，其中，该等离子体发生器的轴线方向与 含煤粉空气流32进入第一级燃烧筒14的方向平行，同时平行于燃烧筒14、16的轴线。现有技术中的燃烧器存在以下缺点由于进入中心筒的煤粉量过大，超出等离子 电弧所能够提供的能量平衡范围，无法获得燃烧器整体着火所需的热量，并且，中心筒对已 着火的根部火焰没有显著的聚热保温效果，容易受能量不平衡散热冷却影响；所以，燃烧器 对煤质和点火工况的适应性不强，降低了着火可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于燃煤锅炉煤粉燃烧器、特别适用于内燃式煤粉燃 烧器的煤粉浓缩装置和一种煤粉燃烧器，借其提高煤粉燃烧器、尤其内燃式煤粉燃烧器对 煤质的适应性和点火工况的适应性。按本专利技术的煤粉浓缩装置，它设置在煤粉燃烧器的内部并且包括一个前段和一个 后段，其特征在于，所述前段设计成碗状结构，用于引导和浓缩煤粉和空气组成的气固两相 流(以下简称“风粉流”)，所述后段设计为筒状结构，用于保持风粉流浓相区的适度延伸， 其中，所述前段与所述后段相连接并且所述前段和/或后段被固定地设置；或者，所述前段 与所述后段间隔开一定距离布置并且所述前段和前段分别被固定地设置。在此，上述的距离可以根据各部件的结构尺寸和点火工况等因素确定。在本专利技术的煤粉浓缩装置中，通过前段的碗状结构、即口大底小的的结构，对煤粉 进行浓淡分离，浓度较高和速度较低的煤粉进入碗式结构内，浓度较低的煤粉进入下级燃烧筒内，使碗式结构内的煤粉气流被浓缩到适合点火的浓度水平；煤粉着火时挥发份与固定焦炭颗粒同时着火，实现燃烧过程的非均向着火，煤粉在初期被迅速点燃。同时，通过后 段的筒状结构，能够保持煤粉浓相区(对煤粉浓度而言分为浓相区和稀相区，煤粉占风粉 流的比例越大，煤粉越浓)的适度延伸，起到聚热作用，从而把有效的火源控制在一个狭小 的区域，防止冷热介质间的散热，避免进入碗状结构初期着火的煤粉可能过早与外部冷态 气流接触而不能充分燃烧，便于形成稳定火焰后再逐级点燃外部煤粉。 按本专利技术的优选实施方式，所述前段的轴向长度短于所述后段的轴向长度。 按本专利技术的优选实施方式，所述前段具有一个碗口和一个碗底口，该碗口或碗底 口与所述后段的入口连接。按本专利技术的优选实施方式，所述前段的碗状结构由多个平面彼此连接而成或者由 曲面构成或者两者的组合。所述前段的碗状结构优选由圆弧曲面段构成。按本专利技术的优选实施方式，所述后段的筒状结构由多个平面彼此连接而成或者由 曲面构成或者两者的组合。所述后段的筒状结构优选由圆弧曲面段构成。按本专利技术的优选实施方式，所述后段的筒状结构为水平直段、渐扩段或渐缩段，或 者为它们的组合。其中，后段的渐扩结构为优选，能够降低风粉流的流速，增加着火段停留 时间。当然，对挥发份很低、水份和灰份又很高的难燃劣质煤来说，可以采用渐缩段，渐缩结 构使聚火能力更强。因此，后段优选至少包括一个渐扩段和/或渐缩段。按本专利技术的优选实施方式，所述前段的碗状结构的壁设有孔。优选在所述前段的 碗状结构上在碗底附近设有孔。通过碗状结构的壁上的孔，能够浓缩、分流稀相气流，保留 浓相气流；平衡压差，减小风速，降低因流速增大不利于着火的影响，使得在煤粉浓度提高 的同时，风粉流流速并没有同比例地增大。按本专利技术的优选实施方式，所述后段的出口边缘设有齿状结构或者花瓣状结构。 优选地，所述齿状结构或者花瓣状结构的角度为0度到90度(即，齿或花瓣朝筒外垂直于 筒轴线时为90度，齿或花瓣平行于筒轴线时为0度)。通过后段的出口边缘上的齿状结构 或者花瓣状结构，能够增加煤粉着火前沿扰动，形成回流和区域涡流，促进燃烧。在煤质稍 差的情况下可以采用这种结构。按本专利技术的优选实施方式，所述后段的筒状结构的壁也设有孔。通过这些孔，能够 实现平衡压差，降低后段结构内风速，促进点火。孔的数量，形状和大小根据需要设置。这 里的孔可以是斜孔和/或直孔，其中，斜孔浓缩效果和分流效果优于直孔。按本专利技术的优选实施方式，所述前段的碗状结构的入口横截面形状为方形、圆形 或带角度的齿状或者花瓣状结构(类似于所述后段的出口/喷口的齿状结构或者花瓣状结 构)。通过此实施例也能够实现气流浓缩、均流。按本专利技术的优选实施方式，在所述后段的里面或外面设有一个附加筒，在该附加 筒与所述后段的筒状结构之间形成一个夹层。所述附加筒设置成使得所述前段的壁上的孔 被所述夹层罩在里面从而在夹层中有风粉流，或者设置成使得所述前段的壁上的孔不被所 述夹层罩在里面从而在夹层中没有风粉流。通过该夹层能够实现保温聚热，使冷热介质分 离，易于中心浓相区的形成以及二次着火前沿补氧和扰动等诸多效果。按本专利技术的优选实施方式，设有前段和后段的多级组合结构，各级结构的前段和 后段依次嵌套在一起。由此能够强化单级的作用，使本专利技术煤粉浓缩装置的所有优点更突出，煤质和工况适应性更强。 按本专利技术的优选实施方式，所述前段和后段同轴地设置。按本专利技术的煤粉燃烧器，尤其是内燃式燃烧器(常规的燃烧器都是煤粉喷入炉膛 用油枪点燃，依靠炉膛辐射热和高温烟气的对流热而逐步燃烧，而内燃式燃烧器就是在燃 烧器内部用点火源将部分煤粉点燃，已经开始着火燃烧，再送入炉膛中燃烧)，它包括上述 的煤粉a Ji装置。按照本专利技术的优选实施方式，该煤粉燃烧器还包括至少一级燃烧筒和点火源。按照本专利技术的优选实施方式，所述煤粉浓缩装置设置在点火源与第一级燃烧筒之 间，所述点火源伸入到所述煤粉浓缩装置的碗状结构内和/或所述煤粉浓缩装置的出口、 即所述后段的筒状结构的出口if入到第一级燃烧筒中。 在该燃烧器中，由于采用了上述的煤粉浓缩装置，使得聚热能力增强，同时燃烧火 焰强度增大。按照本专利技术的优选实施方式，点火源、煤粉浓缩装置和燃烧筒三者彼此同轴。按照本专利技术的优选实施方式，所述点火源为等离子发生器或者小油枪。按照本专利技术的优选实施方式，所述等离子发生器与所述前段的碗底口、即所述后 段的入口的距离为IOmm至100mm。在本专利技术的煤粉燃烧器中，煤粉颗粒被强行导入本专利技术的浓本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于煤粉燃烧器的煤粉浓缩装置，它设置在煤粉燃烧器的内部并且包括一个前段（１０２）和一个后段（１０１），其特征在于，所述前段（１０２）设计成碗状结构，用于引导和浓缩风粉流，所述后段（１０１）设计为筒状结构，用于保持风粉流浓相区的适度延伸，其中，所述前段（１０２）与所述后段（１０１）相连接并且所述前段（１０２）和／或后段（１０１）被固定地设置；或者，所述前段（１０２）与所述后段（１０１）间隔开一定距离布置并且所述前段（１０２）和前段（１０１）分别被固定地设置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程昌业，李毅，张玉斌，刘鹏，崔星源，张超群，张广全，
申请(专利权)人：烟台龙源电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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