專利名稱：一種多通道旋流煤粉燃燒器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋流煤粉燃燒器。
背景技術：
煤炭是我國的主要能源，在電力工業及其他行業動力裝置中煤粉燃燒方式占據了較大的比例，盡管煤粉鍋爐燃燒系統在設計工況(包括設計負荷，設計煤種等條件)下工作時才可以達到最佳性能，但燃燒系統經常在非設計工況下運行。對于旋流燃燒器，在燃燒器的二次風噴口面積不變的情況下，當二次風風量偏離設計值時，會造成二次風通道出口風速及旋流強度偏離設計值，進而影響燃燒器整體的燃燒性能。當負荷下降、鍋爐燃盡風 (OFA)風量增大時會導致二次風風量減小。燃燒器二次風風量大幅降低時，風速和旋流強度降低，回流區變小，射流衰減過快，從而會出現煤粉火焰穩定性差，燃燒不充分等問題。而當鍋爐燃盡風的風量減少時，燃燒器二次風風量會增大，二次風風速和旋流強度相應增大，導致射流擴展角變大，相鄰燃燒器相互影響，甚至會出現全擴散氣流等問題，使燃燒惡化。對于采用多層燃燒器布置的電站鍋爐，當二次風風量降低到某些特殊值時，可采用關閉某層或某幾層燃燒器的方法保證處于工作狀態的燃燒器出口二次風風速和旋流強度與設計值相差不大(如燃燒器二次風風量降低至設計值的50%，對于雙層布置燃燒器的鍋爐，可關閉其中一層燃燒器)；但當二次風風量的降低量不是這些特殊值時，采用上述方法也無法使處于工作狀態燃燒器出口二次風風速和旋流強度不過多偏離設計值(二次風量過高或者過低)，而且關閉某層燃燒器的調節方法會使鍋爐內火焰中心位置發生變化，造成爐膛出口煙溫的變動，會導致鍋爐氣溫特性發生變化；對于燃燒器只數較少的鍋爐則沒有有效的調節手段，只能降低燃燒器出口風速或者關停某只燃燒器，致使燃燒惡化，在二次風風量增大的情況下，目前缺乏有效的調節手段來保證燃燒器出口二次風風速和旋流強度不過多偏離設計值。綜上所述，現有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩定性差、燃燒不充分以及存在全擴散氣流的問題。
發明內容
本發明為解決現有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩定性差、燃燒不充分以及存在全擴散氣流的問題，進而提供一種多通道旋流煤粉燃燒器。本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是本發明所述的多通道旋流煤粉燃燒器包括一次風管道、二次風第一管道、二次風第二管道、二次風第三管道、二次風調節管道和多個直徑不等的錐形分離環，所述一次風管道內設置有多個直徑不等的錐形分離環，所述多個直徑不等的錐形分離環沿一次風管道的長度方向由大到小依次設置，每個錐形分離環的小端均朝向一次風管道的出口端，所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器、第二旋流器、二次風第三管道風門和二次風調節管道風門，所述一次風管道的一端設置在二次風第一管道內，所述二次風第一管道設置在二次風第二管道內，所述二次風第二管道設置在二次風第三管道內，所述二次風第三管道設置在二次風調節管道內，所述第一旋流器設置在二次風第一管道內，所述第二旋流器設置在二次風第二管道內，所述二次風第三管道風門設置在二次風第三管道內，所述二次風調節管道風門設置在二次風調節管道內。本發明的有益效果是本發明的多通道旋流煤粉燃燒器設置有二次風第三管道和二次風第三管道風門， 針對在鍋爐運行中經常存在的與設計工況相比燃燒器中二次風量減小的情況，通過減少二次風第三管道的風量來維持二次風第一管道和二次風第二管道的出口風速為設計值，同時使得二次風第一管道和二次風第二管道出口氣流的旋流強度維持為設計值，本發明與現有的旋流煤粉燃燒器相比，有效避免實際運行中電站鍋爐及工業鍋爐由負荷下降及鍋爐燃盡風風量上調所帶來的燃燒器中二次風量減小，出口二次風速、旋流強度的下降對燃燒造成的不利影響；本發明的多通道旋流煤粉燃燒器設置有二次風調節管道，針對在鍋爐運行中經常存在的與設計工況相比二次風量增大的情況，通過增大二次風調節管道的風量來維持二次風第一管道、二次風第二管道和二次風第三管道出口風速為設計值，同時使得二次風第一管道和二次風第二管道出口氣流的旋流強度維持為設計值，即保證了燃燒器出口主要燃燒區域的流場不發生大幅變化，調節二次風道遠離主燃燒區，其變化對主要燃燒區域的影響很小；本發明有效避免了實際運行中電站鍋爐及工業鍋爐由鍋爐燃盡風風量下調所帶來的燃燒器中二次風量增大，出口二次風風速、旋流強度的增大對燃燒的不利影響；本發明的多通道設計和獨立的風道風門的設計使得運行調控靈活方便，大大改善了鍋爐的動態負荷特性，解決了現有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩定性差、燃燒不充分以及存在全擴散氣流的問題；本發明與現有的雙通道旋流燃燒器相比，本發明二次風通道數大于現有的雙通道旋流燃燒器，進一步強化了空氣分級供給燃燒，有利于抑制燃料型 NOx的形成。
圖1是本發明的多通道旋流煤粉燃燒器的主視剖視圖，圖2是本發明的具體實施方式
二的主視剖視圖，圖3是本發明的具體實施方式
三的主視剖視圖，圖4是本發明的具體實施方式
四的主視剖視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一如圖1 4所示，本實施方式的多通道旋流煤粉燃燒器包括一次風管道1、二次風第一管道3、二次風第二管道4、二次風第三管道5、二次風調節管道6和多個直徑不等的錐形分離環2，所述一次風管道1內設置有多個直徑不等的錐形分離環2， 所述多個直徑不等的錐形分離環2沿一次風管道1的長度方向由大到小依次設置，每個錐形分離環2的小端均朝向一次風管道1的出口端，所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器 3-1、第二旋流器4-1、二次風第三管道風門5-1和二次風調節管道風門6-1，所述一次風管道1的一端設置在二次風第一管道3內，所述二次風第一管道3設置在二次風第二管道4 內，所述二次風第二管道4設置在二次風第三管道5內，所述二次風第三管道5設置在二次風調節管道6內，所述第一旋流器3-1設置在二次風第一管道3內，所述第二旋流器4-1設置在二次風第二管道4內，所述二次風第三管道風門5-1設置在二次風第三管道5內，所述二次風調節管道風門6-1設置在二次風調節管道6內。
具體實施方式
二 如圖2所示，本實施方式所述旋流煤粉燃燒器還包括二次風第一管道風門3-2和二次風第二管道風門4-2，所述二次風第一管道風門3-2設置在二次風第一管道3內，所述二次風第二管道風門4-2設置在二次風第二管道4內。如此設計，可以實現二次風第一管道3和二次風第二管道4中風量的獨立調節，使得燃燒器在二次風量大幅變化時運行調節更加靈活方便。其他組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖3所示，本實施方式所述旋流煤粉燃燒器還包括第三旋流器5-2和第四旋流器6-2，所述第三旋流器5-2設置在二次風第三管道5內，所述第四旋流器6-2設置在二次風調節管道6內。如此設計，可以使二次風第三管道5和二次風調節管道6內的風形成旋流形式。其他組成及連接關系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四如圖4所示，本實施方式所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器調節手柄3-3、第二旋流器調節手柄4-3、第三旋流器調節手柄5-3和第四旋流器調節手柄6-3，所述第一旋流器調節手柄3-3設置在第一旋流器3-1上，所述第二旋流器調節手柄 4-3設置在第二旋流器4-1上，所述第三旋流器調節手柄5-3設置在第三旋流器5-2上，第四旋流器調節手柄6-3設置在第四旋流器6-2上。如此設計，旋流器調節手柄可調整旋流器葉片的角度或在通道中的位置，可以根據煤種特性調整旋流煤粉燃燒器出口的旋流強度， 改變中心回流區大小，形成合適的中心回流區。其他組成及連接關系與具體實施方式
三相同。除上述實施方式外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或者等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。工作原理從一次風輸粉管道送來的含煤粉的空氣經過一次風管道1內的多個直徑不等的錐形分離環2后，煤粉被集中在一次風通道1的中心噴入爐膛；在設計工況下，二次風第一管道3、二次風第二管道4、二次風第三管道5全開，關閉調節二次風通道6，二次風第一管道 3、二次風第二管道4和二次風第三管道5中的二次風分別以設計風速和旋流強度噴入爐膛與一次風混合；當燃燒器中的二次風量下降時，通過調節二次風第三管道風門5-1減少二次風第三管道5中的風量，從而保證二次風第一管道3和二次風第二管道4出口風速和旋流強度為設計值；當燃燒器中的二次風量上升時，打開二次風調節管道風門6-1，調節二次風調節管道6中的風量，從而保證二次風第一管道3、二次風第二管道4、二次風第三管道5 出口風速和旋流強度不變。
權利要求
1.一種多通道旋流煤粉燃燒器，所述旋流煤粉燃燒器包括一次風管道(1)、二次風第一管道(3)、二次風第二管道G)、二次風第三管道(5)、二次風調節管道(6)和多個直徑不等的錐形分離環O)，所述一次風管道(1)內設置有多個直徑不等的錐形分離環O)，所述多個直徑不等的錐形分離環( 沿一次風管道(1)的長度方向由大到小依次設置，每個錐形分離環( 的小端均朝向一次風管道(1)的出口端，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器(3-1)、第二旋流器G-1)、二次風第三管道風門(5-1)和二次風調節管道風門(6-1)，所述一次風管道(1)的一端設置在二次風第一管道(3)內，所述二次風第一管道(3)設置在二次風第二管道(4)內，所述二次風第二管道(4)設置在二次風第三管道(5) 內，所述二次風第三管道( 設置在二次風調節管道(6)內，所述第一旋流器(3-1)設置在二次風第一管道(3)內，所述第二旋流器(4-1)設置在二次風第二管道(4)內，所述二次風第三管道風門(5-1)設置在二次風第三管道(5)內，所述二次風調節管道風門(6-1)設置在二次風調節管道(6)內。
2.根據權利要求1所述的一種多通道旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括二次風第一管道風門(3- 和二次風第二管道風門G-2)，所述二次風第一管道風門(3- 設置在二次風第一管道(3)內，所述二次風第二管道風門(4- 設置在二次風第二管道內。
3.根據權利要求1或2所述的一種多通道旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括第三旋流器(5- 和第四旋流器(6-2)，所述第三旋流器(5- 設置在二次風第三管道(5)內，所述第四旋流器(6- 設置在二次風調節管道(6)內。
4.根據權利要求3所述的一種多通道旋流煤粉燃燒器，其特征在于所述旋流煤粉燃燒器還包括第一旋流器調節手柄(3-3)、第二旋流器調節手柄G-3)、第三旋流器調節手柄 (5-3)和第四旋流器調節手柄(6-3)，所述第一旋流器調節手柄(3- 設置在第一旋流器 (3-1)上，所述第二旋流器調節手柄(4- 設置在第二旋流器(4-1)上，所述第三旋流器調節手柄(5- 設置在第三旋流器(5- 上，第四旋流器調節手柄(6- 設置在第四旋流器 (6-2)上。
全文摘要
一種多通道旋流煤粉燃燒器，它涉及一種旋流煤粉燃燒器。本發明為解決現有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩定性差、燃燒不充分以及存在全擴散氣流的問題。所述一次風管道的一端設置在二次風第一管道內，所述二次風第一管道設置在二次風第二管道內，所述二次風第二管道設置在二次風第三管道內，所述二次風第三管道設置在二次風調節管道內，所述第一旋流器設置在二次風第一管道內，所述第二旋流器設置在二次風第二管道內，所述二次風第三管道風門設置在二次風第三管道內，所述二次風調節管道風門設置在二次風調節管道內。本發明的旋流煤粉燃燒器用于鍋爐燃燒。
文檔編號F23D1/02GK102269404SQ20111018114
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者曾令燕, 朱群益, 李爭起, 王振旺, 遆曙光, 陳智超 申請人:哈爾濱工業大學