專利名稱：：一種煤粉周向濃縮分區駐渦的旋流燃燒器的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種鍋爐煤粉燃燒器，具體涉及一種煤粉周向濃縮分區駐渦的旋流燃燒器。
背景技術：
：旋流燃燒器在我國電站鍋爐上應用比較廣泛，旋流燃燒器主要是依靠一次風氣流與二次風氣流的強烈旋轉，在燃燒器出口形成一個較大的穩定的旋轉回流區，通過巻吸高溫煙氣回流點燃煤粉。由于我國電廠燃煤煤質變化比較頻繁，從而產生的煤種變化時原燃燒器著火推遲、燃燒不穩定、再熱器噴水減溫量過大以及劣質煤著火難等諸多問題不能得到有效解決。新型旋流燃燒器結構較多，為了解決劣質煤的著火問題，普遍采用的是加強一、二次風的旋流強度，或在一次風出口加裝齒形穩燃環，國內由于煤質變化太大，有關科技人員在1994年，中國實用新型專利932443591.1."—種徑向濃淡煤粉旋流燃燒器"提出了煤粉徑向濃淡燃燒的技術，其原理是通過一次風粉氣流的旋轉，使煤粉向一次風管壁聚集，最后通過撞擊分離，在燃燒器出口形成徑向的濃淡煤粉流。中國發明專利:200410041107提出了"旋流燃燒器的花瓣穩燃器"，其特點是改變了燃燒器的出口形狀，是一次風噴口變成花瓣形，繼而改善了燃燒狀況。中國發明專利03134317.1."—種徑向濃淡式雙調風旋流煤粉燃燒器"提出在燃燒器噴口加內、外齒形穩燃環的技術，該專利在常用一次風外環布置穩燃環的基礎上增加了一次風內環上布置穩燃環，以期提高燃燒的穩定性，但該專利未采用濃淡分離技術，煤粉氣流的送風方式從根本上并沒有改變。
發明內容本發明的目的是提供一種煤粉周向濃縮，燃燒穩定性好，煤種適應性更寬的煤粉周向濃縮分區駐渦的旋流燃燒器。為達到上述目的，本發明釆用的技術方案是包括中心風通道，在中心風通道的外圍自內向外依次設置有一次風通道、內二次風通道和外二次風通道，在一次風通道內設置有周向濃縮裝置，且在周向濃縮裝置的尾部布置有楔型回流駐渦穩燃體。本發明的周向濃縮裝置由按圓周均勻分布4-8個螺旋狀的可使煤粉旋轉并產生重力分離、實現周向濃縮的耐磨肋片組成，且在靠近噴口出口處的肋片上開設有壓力平衡孔；所說的楔型回流駐渦穩燃體傾斜布置，且其數量與肋片的數量相同；楔型回流駐渦穩燃體沿圓周寬度與一次風通道的內環尺寸比b/a=30-80%，沿徑向高度與內環尺寸比h/a=20-50%;內二次風通道為直流射流形式；外二次風通道的入口釆用擴口結構，且在外二次風通道內設置有二次風調節葉片。本發明的穩燃器結構及原理與現有的穩燃器原理均有不同，主要是在一次風管內布置4-8組螺旋防磨肋片，通過螺旋防磨肋片對煤粉的引導和慣性分離，在一次風外環出口處形成4-8股濃煤粉氣流，在這4-8股濃煤粉氣流的出口布置同樣多的楔形駐渦穩燃體，從而在一次風外環出口形成4-8個巻吸高溫煙氣的回流駐渦點火區，這樣既不破壞一二次風同時旋轉形成的大的回流區，又在一次風與二次風交界圓周上單獨形成4-8個濃煤粉高揮發份高湍動強烈巻吸煙氣的點火區，進而達到對劣質煤的更好的點火燃燒，這個設計思路和穩燃器結構對燃燒貧煤和劣質煙煤有較好的效果，可較大幅度提高燃燒器對煤種的適應性，保證煤粉在出口處及時著火，能更好的控制爐膛火焰中心，降低再熱器噴水減溫流量，降低飛灰含碳量。圖1是本發明的整體結構示意圖；圖2是圖1的A向放大視圖3是楔形駐渦穩燃體(1)的立體圖，圖中N表示濃煤粉氣流，D表示淡煤粉氣流。具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。參見圖1，2，本發明包括中心風通道(7)，在中心風通道(7)的外圍自內向外依次設置有一次風通道(3)、內二次風通道(4)和外二次風通道(5)，在一次風通道(3)內設置有按圓周均勻分布4-8個螺旋狀的肋片組成的周向濃縮裝置(2)，且在靠近噴口出口處的肋片上開設壓力平衡孔(8),在周向濃縮裝置(2)的尾部布置有與肋片的數量相同的楔型回流駐渦穩燃體(1)，內二次風通道(4)為直流射流形式，外二次風通道(5)的入口采用擴口結構，且在外二次風通道(5)內設置有二次風調節葉片(6)。參見圖3，本發明的楔型回流駐渦穩燃體(1)沿圓周寬度與一次風通道的內環尺寸比b/a=30-80%,沿徑向高度與內環尺寸比h/a=20-50%。本發明具有以下優點1、本發明對燃料適應性好。2、本發明的周向濃縮裝置(2)通過離心力使一次風攜帶煤粉在燃燒器噴口處周向沿形成4-8股濃煤粉氣流。有利于劣質煤的著火與燃燒。3、由于螺旋肋片端口與楔形駐渦穩燃器(1)的合理組合，使得在燃燒器出口一次風與二次風混和圓周界面上能形成4-8個穩定的煙氣駐渦回流點火區，保證了燃料和空氣的良好混合，從而使風粉氣流加熱溫升快，著火及時。4、本發明從實施案例來看，可很好控制火焰中心，能大幅度降低再熱器減溫水量。5、本發明由于楔形駐渦穩燃器與肋片相連，且沿一定角度傾斜布置，能使楔形駐渦穩燃體的磨損比一般齒形穩燃環有徹底的改善，燃燒器噴口壽命大幅度增加。6、本次設計和開發的燃燒器阻力遠遠小于一般齒形穩燃環結構。一次風流經周向濃縮裝置2，周向濃縮裝置2的肋片使一次風沿規定的螺旋通道流動，在靠近噴口出口處的肋片上開設有壓力平衡孔，煤粉氣流通過慣性力分離成沿周向濃淡區域，以實現周向濃淡燃燒。周向濃淡燃燒可以更好的發揮中心高溫回流區的著火優勢。在周向濃縮裝置2尾部布置有楔形駐渦穩燃體1。當濃淡煤粉射流繞過非流線型的楔形駐渦穩燃體1時，在楔形駐渦穩燃體1下游流場中形成減速擴壓流動區，而在楔形駐渦穩燃體1尾跡區中由于鈍體的阻滯作用，流體產生邊界分離，形成低壓區，在反壓力梯度的作用下，楔形駐渦穩燃體1尾跡區中形成回流漩渦區，在回流區與主流區之間進行著強烈的動量、熱量、和質量交換，由于處于一次風與二次風圓周交界面上，從而實現了燃料穩定的著火、燃燒。這4-8個點火回流區既提高了回流區中的煙氣溫度(此點對燃燒貧煤和無煙煤非常重要)，又延長了煤粉在爐內的燃燒時間，燃燒更加完全。因此對煤種的適應性較寬。內二次風4為直流射流，用來提供煤粉燃燒所需要的部分空氣，直流射流也能有效防止二次風過早混入一次風煤粉氣流中，同時為高溫煙氣回流區提供必要的氧氣，使煤粉著火。帶擴口的外二次風5可由外二次風調節葉片6進行旋轉強度調節，根據煤質情況調整，用以改變整個燃燒器的大回流區狀況，強化燃料后期燃燒，保證煤粉充分燃盡。本發明煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器充分依據流體力學的基本原理，利用較簡單的結構設計提高了燃燒器對煤種變化的適應性。主要適用于大中型燃煤電站鍋爐，特別適合對一些現有燃燒器的改進，能夠較好地解決因煤質變化導致的著火問題和劣質煤的著火問題，提高了煤種的適應性，同時能夠較大大幅度的降低再熱器的減溫水量。實施案例1、對貧煤，本發明應用于某一E:x-670-13.8-545KT型蒸汽鍋爐。機組額定發電量為215MW。鍋爐為T型布置，雙爐膛結構。燃用煤質如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>應用本發明后效果①應用本發明后鍋爐低負荷不投油穩燃能力由改前的75%降到50%②再熱器噴水降溫流量由改前的15t/h，降低到改后的0t/h，較大提高了機組經濟性。2、對劣質煙煤本發明應用于某一670-13.8-545KT型蒸汽鍋爐。機組額定發電量為210MW。鍋爐為T型布置，雙爐膛結構。燃用煤質如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>應用本發明后效果①應用本發明后鍋爐低負荷不投油穩燃能力由改前的70%降到45%，②再熱器噴水降溫流量由改前的30t/h，降低到改后的10-13t/h，也較大提高了機組經濟性。權利要求1.一種煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器，其特征在于包括中心風通道(7)，在中心風通道(7)的外圍自內向外依次設置有一次風通道(3)、內二次風通道(4)和外二次風通道(5)，在一次風通道(3)內設置有周向濃縮裝置(2)，且在周向濃縮裝置(2)的尾部布置有楔型回流駐渦穩燃體(1)。2、根據權利要求1所述的煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器，其特征在于所說的周向濃縮裝置(2)由按圓周均勻分布4-8個螺旋狀的可使煤粉旋轉并產生重力分離、實現周向濃縮的耐磨肋片組成，且在靠近噴口出口處的肋片上開設有壓力平衡孔(8)。3、根據權利要求1所述的煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器，其特征在于所說的楔型回流駐渦穩燃體(1)傾斜布置，且其數量與肋片的數量相同。4、根據權利要求1所述的煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器，其特征在于所說的楔型回流駐渦穩燃體(1)沿圓周寬度與一次風通道的內環尺寸比b/a=30-80%,沿徑向高度與內環尺寸比h/a=20-50%。5、根據權利要求1所述的煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器，其特征在于所說的內二次風通道(4)為直流射流形式。6、根據權利要求1所述的煤粉周向濃縮分區駐渦穩燃旋流燃燒器，其特征在于所說的外二次風通道(5)的出口采用擴口結構，且在外二次風通道(5)內設置有二次風調節葉片(6)。全文摘要一種煤粉周向濃縮分區駐渦的旋流燃燒器，包括中心風通道，在中心風通道的外圍自內向外依次設置有一次風通道、內二次風通道和外二次風通道，在一次風通道內設置有周向濃縮裝置，且在周向濃縮裝置的尾部布置有楔型回流駐渦穩燃體。當一次風流經周向濃縮流裝置及楔型回流駐渦穩燃器后，在燃燒器出口能夠形成明顯的煤粉周向濃淡區域和強烈的駐渦穩燃著火區，并創造了高溫渦流煙氣和貧氧富燃料的燃燒條件。具有極強的著火穩定性能。特別是適用于貧煤、無煙煤和劣質煤燃燒及提高變煤種的燃燒火焰穩定性。文檔編號F23D1/02GK101280921SQ20081001804公開日2008年10月8日申請日期2008年4月25日優先權日2008年4月25日發明者徐通模,惠世恩,譚厚章,陳二強申請人:西安交通大學