一种多通道混合燃料燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了燃烧器领域内的多通道混合燃料燃烧器，包括点火器通道管以及由内向外依次共轴套设在点火器通道管外的内风管、旋风管、风煤管、天然气管、外风管，以及各管道出风端对应设置的内风喷嘴、旋风喷嘴、风煤喷嘴、天然气喷嘴、外风喷嘴，旋风管与内风管之间设置有产生旋流风的导风板，所述内风管进风端、旋风管进风端、外风管进风端均与送风通道相连，点火器通道内设置有点火器。本发明专利技术通过在燃烧器内加入天燃气管道，使得天然气与煤粉混合作为燃料，降低了污染物NOx的排放量，提高了水泥生产中生料煅烧的效果。本发明专利技术适用于水泥生产中水泥煅烧环节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃烧器，特别涉及一种混合燃料燃烧器。
技术介绍
随着水泥工业规模的快速扩大以及环保标准的不断提高，国内外水泥厂都在思考如何在提高生产质量的同时，降低生产成本，以保持在市场中的竞争力。现有技术中常用的水泥生产工艺包括以下6大步骤1.破碎及预均化；2.生料制备；3.生料均化；4.预热分解；5.水泥熟料的烧成；6.水泥磨粉。水泥熟料的烧成在回转窑中完成，在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列固相反应，随着物料温度升高， 固相矿物会变成液相，溶解于液相中的矿物进行反应生成大量熟料，熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。回转窑燃烧器常用于水泥熟料中，煤和电是水泥生产过程中主要的能源耗损，其中部分地区煤耗成本占了总成本的一半以上，减少煤耗将明显降低生产成本，从而提高经济效益。燃烧器是水泥生产中主要的用煤设备，所以提高燃烧器的燃烧效率不仅可以降低煤的用量而且可以省电和减少NOx等有害气体，同时也有助于熟料产、质量的提高。上世纪70年代，国外使用的还是低效率的单通道燃烧器；但随着能源危机和全球建筑业的兴起，水泥行业使用了高效率的多通道燃烧器取代了原先单通道燃烧器。回转窑燃烧器不仅为燃烧提供了燃料和氧化剂，同时也是火焰成型最主要的动力装置。因此，精确的工艺，将提供良好的工况，对熟料煅烧，成本减少都十分的重要。燃烧器内通道中的一次风是对水泥烧成系统影响最大的人工风，对火焰成形、燃料燃烧、吸卷二次风的数量都有很大的影响，因此精确的控制一次风有助于熟料产、质量的提高和煤电资源的节省；一次风的温度很低，过多的参与燃烧过程则明显的降低了着火条件、增大风机电耗、也不利于煤粉的燃烧而造成资源的浪费。但由于一次风起着输送燃料和火焰成形的作用因而不可取消，因此只有尽量降低一次冷风在总风量(包括一次风、二次风、窑尾高温烟气)中的占有率以保证燃烧器的燃烧效果。同时由于生料煅烧需要的热能大部分是通过火焰光辐射进行传播的，因此火焰的温度和形状就十分的重要。火焰温度反映了能量粒子的分布情况，均勻的分布对熟料煅烧非常有利；根据国外研究表明，短而窄的火焰最有利于熟料的煅烧、煤粉的燃烧、熔渣的结晶和窑皮及燃烧器寿命的延长，而且这种火焰的热流分布也比较理想。火焰的稳定性将保证熟料煅烧的质量的稳定性和设备运行的安全性。 影响火焰的主要是一次风率、出口速度，旋流强度，煤粉种类、颗粒大小等。现有技术中，有一种油/煤两用燃烧器，其公开号为CN200968598，专利号为 200620011395. 6，包括设置于燃烧室后部的风箱以及由内向外依次套设在风箱风道中的风煤管、油枪；所述风煤管后端的风煤进口通过输送管道与外部的风煤机连接；所述油枪口端装设有喷油嘴，油枪后端的油口通过油管路与外部的油泵连接。还有一种回转窑五风道煤粉燃烧器，其公开号为工拟5四083，由五根同轴布置的钢管及其相应的出口喷嘴和调节风量风速所用的阀门所构成。该产品是由各层套管之间的不同间隙构成各自的通道，分别称为外轴流风通道，风煤通道，内轴流风通道，内选流风通道和中心风通道。各层风管的前端部，均安装有相应的耐热钢出口喷嘴或旋流器。其不足之处在于上述燃烧器在水泥生产过程中，在需要较高的燃烧效果时，需要消耗大量的煤燃料，煤粉燃烧产生大量NOx污染物，有悖于我国实施节能减排的决心。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多通道混合燃料燃烧器，使得减少了煤粉的使用量，通过加入天然气与煤粉混合燃烧，使其能达到较高的热值效果，从而降低了成本。本专利技术的目的是这样实现的一种多通道混合燃料燃烧器，包括点火器通道管以及由内向外依次共轴套设在点火器通道管外的内风管、旋风管、风煤管、天然气管、外风管， 所述内风管出风端连接有内风喷嘴，内风喷嘴外周依次套设有旋风喷嘴、风煤喷嘴、天然气喷嘴、外风喷嘴，所述旋风喷嘴连接在旋风管出风端，风煤喷嘴连接在风煤管出风端，天然气喷嘴连接在天然气管出风端，外风喷嘴连接在外风管出风端，旋风管与内风管之间设置有产生旋流风的导风板，所述内风管进风端、旋风管进风端、外风管进风端均与送风通道相连，点火器通道管内设置有点火器。本专利技术采用煤粉与天然气混合作为燃烧燃料的工作过程是点燃点火器后，煤粉与天然气分别经风煤管与天然气管进入，在两者喷嘴处混合后，被点火器引燃，同时，轴向风、旋流风、中心风分别经外风管、旋风管、内风管由各自喷嘴输出，为混合燃料的燃烧提供充足的氧气，使得混合燃料燃烧更加充分、火焰达到最佳燃烧状态。本专利技术的有益效果为本专利技术中，在通过将煤粉与天然气混合作为燃料燃烧，使得在减少煤粉使用量的同时，也具有较好的燃烧状态，天然气燃烧产生二氧化碳和水，减少了单纯的煤燃烧带来的污染；天然气管、风煤管设置在作为一次风输出管的外风管与旋风管之间，使得天然气与煤粉在喷嘴出口处充分混合，燃烧更加充分；同时，由于煤粉呈颗粒状，质量较大，旋风管吹出的旋流风的稳定性好，两者相结合，可以将煤粉吹送更远，使得燃烧的火焰被拉长，发热点可以远离喷嘴，减少风煤喷嘴处高温结焦的可能性；同时，也增大了火焰内部回流区，改善燃烧着火条件，以便进一步完成充分燃烧；由于空气具有扩散的特性，因此，形成的旋流风必须位于且最好紧靠在风煤管内侧；此外，旋流风分布在中心空气外侧，对中心空气形成一定的束缚作用，也保证了中心空气和煤粉混合燃烧的位置可以尽量远离喷嘴，同样也能够避免风煤喷嘴处高温结焦的情况发生；再有，将天然气管设置在风煤管外周，由于火焰焰心温度相对较低，使得天然气喷嘴输出的天然气对风煤有一定的保护作用，起到相对隔热的效果，避免了由于温度过高导致风煤喷嘴处结焦，确保了燃烧的稳定性，使得混合燃料燃烧更加充分；利用多通道输出一次风，降低了一次风率，而且外风喷嘴输出的高速轴向风还可以大量的引射高温的二次风，同时保证了较好的火焰形状，从而提高了燃烧效果。作为本专利技术的改进，所述点火器通道管的前端伸出内风管，且点火器通道管与内风喷嘴之间夹设有中心孔板。使得内外部燃烧管能够同轴。而且火焰根部可以引入更多的高温CO2气体，以减少A的分量。作为本专利技术的改进，所述旋风喷嘴与风煤喷嘴之间、风煤喷嘴与天然气喷嘴之间均设置有支撑筋。增强了燃烧器的结构稳定性，从而保证了燃烧稳定性。作为本专利技术的改进，所述外风喷嘴上设置有内台阶。使得外风喷嘴超出了其余喷嘴的长度，这种位置分布造成了燃烧初期会形成十分快速膨胀的扩展型气流，保证了较好的火焰形状。作为本 专利技术的改进，所述内台阶卡接在天然气喷嘴外周，且内台阶上均勻分布有若干个圆孔。减小了外喷嘴出口面积，而且在保证了出口动量的基础上，增加了火焰的刚度，减少了一次风量，更多的吸卷了二次风量，增强了燃烧效果。作为本专利技术的改进，所述外风喷嘴上的内台阶、天然气喷嘴、风煤喷嘴、旋风喷嘴及内风喷嘴径向共面设置。使得燃烧更加充分。作为本专利技术的改进，所述各喷嘴内部出口处设置有锥面。起到调节一次风出口速度及旋流强度，加快了燃料和燃烧空气的混合速度，并在火焰中心形成高温回流区，改善燃烧环境，使燃烧完全，并且在火焰中下游区形成外回流气膜，保护窑皮。作为本专利技术的改进，所述送风通道上对应设置有压力表本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多通道混合燃料燃烧器，其特征在于：包括点火器通道管以及由内向外依次共轴套设在点火器通道管外的内风管、旋风管、风煤管、天然气管、外风管，所述内风管出风端连接有内风喷嘴，内风喷嘴外周依次套设有旋风喷嘴、风煤喷嘴、天然气喷嘴、外风喷嘴，所述旋风喷嘴连接在旋风管出风端，风煤喷嘴连接在风煤管出风端，天然气喷嘴连接在天然气管出风端，外风喷嘴连接在外风管出风端，旋风管与内风管之间设置有产生旋流风的导风板，所述内风管进风端、旋风管进风端、外风管进风端均与送风通道相连，点火器通道管内设置有点火器。

【技术特征摘要】
1.一种多通道混合燃料燃烧器，其特征在于包括点火器通道管以及由内向外依次共轴套设在点火器通道管外的内风管、旋风管、风煤管、天然气管、外风管，所述内风管出风端连接有内风喷嘴，内风喷嘴外周依次套设有旋风喷嘴、风煤喷嘴、天然气喷嘴、外风喷嘴，所述旋风喷嘴连接在旋风管出风端，风煤喷嘴连接在风煤管出风端，天然气喷嘴连接在天然气管出风端，外风喷嘴连接在外风管出风端，旋风管与内风管之间设置有产生旋流风的导风板，所述内风管进风端、旋风管进风端、外风管进风端均与送风通道相连，点火器通道管内设置有点火器。2.根据权利要求1所述的一种多通道混合燃料燃烧器，其特征在于所述点火器通道管的前端伸出内风管，且点火器通道管与内风喷嘴之间夹设有中心孔板。3.根据权利要求1或2所述的一种多通道混合燃料燃烧器，其特征在于所述旋风喷嘴与风煤喷嘴之间、风煤喷嘴与天然气喷嘴之间均设置有支撑筋。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦维，刘观鹏，张志岗，刘斌，
申请(专利权)人：扬州市银焰机械厂，
类型：发明
国别省市：32