專利名稱：一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電站鍋爐旋流燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器。
背景技術(shù)：
目前電站鍋爐旋流燃燒器使用較廣的是雙調(diào)風旋流濃淡燃燒器，并帶有齒形環(huán)和煤粉濃縮器，以實現(xiàn)煤粉濃淡燃燒和強化初期湍動，幫助燃燒難燃的煤種。但電站鍋爐負荷多變、我國煤質(zhì)供應(yīng)也不夠穩(wěn)定，對于設(shè)計煤種和負荷一定的燃燒器，一旦變煤種或煤質(zhì)不合要求，或低負荷運轉(zhuǎn)都會導致燃燒惡化，乃至影響燃燒效率、污染物生成以及燃燒設(shè)備的 安全穩(wěn)定運行。雖然現(xiàn)有旋流燃燒器都帶有煤粉濃縮器實現(xiàn)濃淡燃燒，齒形環(huán)加強湍動，各種擴口引導氣流流向，但這些結(jié)構(gòu)一旦成型均難以調(diào)節(jié)和控制，難以滿足鍋爐燃燒煤種多變、負荷可調(diào)的實時控制要求。
實用新型內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目在于提供一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，能夠滿足鍋爐燃燒煤種多變、負荷可調(diào)的實時控制要求，能在較寬的范圍保證燃燒的穩(wěn)定性與低污染性，能在各種運行工況和煤種變動的情況下，方便穩(wěn)定地調(diào)節(jié)燃燒器的運行特性。為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，由內(nèi)到外包括中心風管12，一次風道I、內(nèi)二次風道3以及外二次風道2，在所述內(nèi)二次風道3出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)外一次風擴口 7，在所述外二次風道2出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8，所述可調(diào)外一次風擴口 7和可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8分別沿圓周方向布置在內(nèi)二次風道3噴口內(nèi)壁上和外二次風道2噴口內(nèi)壁上的多個外一次風擴口小片701和多個內(nèi)二次風擴口小片801組成，所述多個外一次風擴口小片701和多個內(nèi)二次風擴口小片801 —端活動連接在風道壁上，在所述多個外一次風擴口小片701和多個內(nèi)二次風擴口小片801周向背部分別對稱的固定有兩個外一次風擴口拉桿702和兩個內(nèi)二次風擴口拉桿802，通過外一次風擴口拉桿702和內(nèi)二次風擴口拉桿802的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)外一次風擴口 7的擴口角β i和/或可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8的擴口角β2的大小。所述擴口角^和擴口角β2的可調(diào)范圍為0° 80°。在所述一次風道I出口處設(shè)置有一次風道隔板4，在所述中心風管12的管壁上和一次風道隔板4內(nèi)側(cè)分別開有內(nèi)齒形環(huán)卡槽501和外齒形環(huán)卡槽601，可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6分別安裝在內(nèi)齒形環(huán)卡槽501和外齒形環(huán)卡槽601內(nèi)，在可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6周向背部分別對稱的固定有兩個內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602，通過內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6的軸向移動配合，通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602實現(xiàn)可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6的周向旋轉(zhuǎn)配合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點I、本實用新型通過可調(diào)外一次風擴口 7和可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8以及其上固定的外一次風擴口拉桿702和內(nèi)二次風擴口拉桿802，根據(jù)煤種和負荷變化實現(xiàn)調(diào)節(jié)燃燒器噴口外火焰形狀，以適應(yīng)實際工況變化。在其他結(jié)構(gòu)不變的情況下，可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8的擴口角β2變大，使得中心回流區(qū)變寬，回流量增·大，提升著火性能；將可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8的擴口角β2變小，可以減小中心回流區(qū)域面積，將著火點推遠，保護噴口不被燒壞；可調(diào)外一次風擴口 7的擴口角β !變大，可以推遲二次風與一次風的混合，從而降低煤粉氣流著火所需熱量。2、本實用新型采用濃煤粉側(cè)的內(nèi)外齒形環(huán)配合方式，同時摒除以往齒形環(huán)固定在一次風管壁上的結(jié)構(gòu)，在中心風管12的管壁上和一次風道隔板4內(nèi)側(cè)分別開有內(nèi)齒形環(huán)卡槽501和外齒形環(huán)卡槽601，這樣通過內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)外齒形環(huán)的軸向移動配合和周向旋轉(zhuǎn)配合，得到變工況下利于煤粉燃燒的最佳湍動效果。可調(diào)外一次風擴口角P1和內(nèi)二次風擴口角@2大小和齒形環(huán)的配合變化能夠提升燃燒器對負荷以及煤種的適應(yīng)性以及燃燒器的調(diào)節(jié)性能。
圖I是本實用新型火焰形狀與混合強度可調(diào)的旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A向視圖。圖3是外一次風擴口角和內(nèi)二次風擴口角β2調(diào)節(jié)實現(xiàn)示意圖。圖4是擴口拉桿調(diào)節(jié)外一次風擴口角和內(nèi)二次風擴口角β2變大的示意圖，其中圖4 (a)是擴口拉桿調(diào)節(jié)擴口角變大的主視圖；圖4 (b)是擴口拉桿調(diào)節(jié)擴口角變大的右視圖。圖5是擴口拉桿調(diào)節(jié)外一次風擴口角P1和內(nèi)二次風擴口角β2變小的示意圖，其中圖5 (a)是擴口拉桿調(diào)節(jié)擴口角變小的主視圖；圖5 (b)是擴口拉桿調(diào)節(jié)擴口角變小的右視圖。圖6是內(nèi)外齒形環(huán)的裝配爆炸圖。圖7是內(nèi)外齒形環(huán)軸向調(diào)節(jié)配合示意組圖，其中圖7 (a)是內(nèi)外齒形環(huán)軸向平齊示意圖；圖7 (b)是內(nèi)齒形環(huán)內(nèi)縮示意圖；圖7 (c)是外齒形環(huán)內(nèi)縮示意圖。圖8是內(nèi)外齒形環(huán)周向旋轉(zhuǎn)配合示意組圖，其中圖8 (a)是內(nèi)外齒形環(huán)周向旋轉(zhuǎn)配合示意圖；圖8 (b)是內(nèi)外齒形環(huán)交錯配合示意圖；圖8 (c)是內(nèi)外齒形環(huán)相對配合示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。如圖I和圖2所示，本實用新型一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，由內(nèi)到外包括中心風管12，一次風道I、內(nèi)二次風道3以及外二次風道2，在中心風管12上裝有可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5，在一次風道I出口處設(shè)置有一次風道隔板4，在一次風道隔板4裝有可調(diào)外齒形環(huán)6，在一次風道I中設(shè)置有可移動煤粉濃縮擋塊U，在內(nèi)二次風道3中設(shè)置有內(nèi)二次風旋流葉片9，在外二次風道2中設(shè)置有外二次風旋流葉片10，在內(nèi)二次風道3出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)外一次風擴口 7，在外二次風道2出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8，可調(diào)外一次風擴口 7和可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8分別由沿圓周方向布置在內(nèi)二次風道3噴口內(nèi)壁上和外二次風道2噴口內(nèi)壁上的多個外一次風擴口小片701和多個內(nèi)二次風擴口小片801組成，多個外一次風擴口小片701和多個內(nèi)二次風擴口小片801 —端活動連接在風道壁上，在中心風管12的管壁上和一次風道隔板4內(nèi)側(cè)分別開有內(nèi)齒形環(huán)卡槽501和外齒形環(huán)卡槽601。 如圖3所示，在多個外一次風擴口小片701和多個內(nèi)二次風擴口小片801周向背部分別對稱的固定有兩個外一次風擴口拉桿702和兩個內(nèi)二次風擴口拉桿802。如圖4和圖5所示，通過外一次風擴口拉桿702和內(nèi)二次風擴口拉桿802的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)外一次風擴口 7的擴口角^和/或可調(diào)內(nèi)二次風擴口 8的擴口角02的大小。所述擴口角^和擴口角β2的可調(diào)范圍為0° 80°。 圖6為內(nèi)外齒形環(huán)的裝配爆炸圖。如圖7所示，可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6分別安裝在內(nèi)齒形環(huán)卡槽501和外齒形環(huán)卡槽601內(nèi)，在可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6周向背部分別對稱的固定有兩個內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602，通過內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6的軸向間距變化。如圖8所示，通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個外齒形環(huán)拉桿602實現(xiàn)可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)5和可調(diào)外齒形環(huán)6的周向旋轉(zhuǎn)配合。本實用新型的工作原理為由于一次風道隔板和可移動煤粉濃縮擋塊的作用，使得一次風道分為內(nèi)一次風道和外一次風道，內(nèi)一次風道煤粉濃度提高，在噴口外中心側(cè)形成高濃度煤粉區(qū)；外一次風通道形成低濃度煤粉區(qū)；在與回流高溫煙氣相遇后，高濃度煤粉區(qū)側(cè)煤粉會容易著火，從而由內(nèi)向外點燃外側(cè)低濃度煤粉。二次風也被分成內(nèi)外兩股，在內(nèi)外二次風通道均布置有旋流葉片，其中內(nèi)二次風為強旋流風，主要是強化近噴口處的湍動效果，并形成噴口外的回流區(qū)，幫助著火；外二次風為弱旋流風，主要是通過遠程射流補充燃盡區(qū)的氧氣，幫助燃盡；可調(diào)內(nèi)二次風擴口可以實時根據(jù)情況調(diào)節(jié)擴口角β2，從而控制回流區(qū)大小和形狀；可調(diào)外一次風擴口可以調(diào)節(jié)擴口角β i，控制二次風與一次風混合時間，調(diào)整火焰形狀；可調(diào)內(nèi)外齒形環(huán)可以軸向與周向變化配合，控制調(diào)節(jié)煤粉的湍動效果。
權(quán)利要求1.一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，由內(nèi)到外包括中心風管(12)，一次風道(I )、內(nèi)二次風道(3)以及外二次風道(2)，其特征在于在所述內(nèi)二次風道(3)出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)外一次風擴口(7)，在所述外二次風道(2)出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)內(nèi)二次風擴口(8)，所述可調(diào)外一次風擴口(7)和可調(diào)內(nèi)二次風擴口(8)分別由沿圓周方向布置在內(nèi)二次風道(3)噴口內(nèi)壁上和外二次風道(2)噴口內(nèi)壁上的多個外一次風擴口小片(701)和多個內(nèi)二次風擴口小片(801)組成，所述多個外一次風擴口小片(701)和多個內(nèi)二次風擴口小片(801) —端活動連接在風道出口壁上，在所述多個外一次風擴口小片(701)和多個內(nèi)二次風擴口小片(801)周向背部分別對稱的固定有兩個外一次風擴口拉桿(702)和兩個內(nèi)二次風擴口拉桿(802),通過外一次風擴口拉桿(702)和內(nèi)二次風擴口拉桿(802)的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)外一次風擴口(7)的擴口角^和/或可調(diào)內(nèi)二次風擴口(8)的擴口角32的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，其特征在于所述擴口角β,Ρ擴口角β2的調(diào)節(jié)范圍均為0 80°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，其特征在于在所述一次風道(I)出口處設(shè)置有一次風道隔板(4)，在所述中心風管(12)的管壁上和一次風道隔板(4)內(nèi)側(cè)分別開有內(nèi)齒形環(huán)卡槽(501)和外齒形環(huán)卡槽(601)，可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)(5)和可調(diào)外齒形環(huán)(6)分別安裝在內(nèi)齒形環(huán)卡槽(501)和外齒形環(huán)卡槽(601)內(nèi)，在可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)(5)和可調(diào)外齒形環(huán)(6 )周向背部分別對稱的固定有兩個內(nèi)齒形環(huán)拉桿(502 )和兩個外齒形環(huán)拉桿(602 )，通過內(nèi)齒形環(huán)拉桿(502 )和兩個外齒形環(huán)拉桿(602 )的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)(5)和可調(diào)外齒形環(huán)(6)的軸向移動配合，通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)齒形環(huán)拉桿(502)和兩個外齒形環(huán)拉桿(602)實現(xiàn)可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)(5)和可調(diào)外齒形環(huán)(6)的周向旋轉(zhuǎn)配合。
專利摘要一種實時可調(diào)的新型旋流燃燒器，由內(nèi)到外包括中心風管，一次風道、內(nèi)二次風道以及外二次風道，在內(nèi)二次風道出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)外一次風擴口，在外二次風道出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)內(nèi)二次風擴口，在中心風管上裝有可調(diào)內(nèi)齒形環(huán)，在一次風道隔板裝有可調(diào)外齒形環(huán)；通過外一次風擴口拉桿和內(nèi)二次風擴口拉桿的軸向運動來調(diào)節(jié)可調(diào)外一次風擴口和/或可調(diào)內(nèi)二次風擴口的擴口角的大小，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)燃燒器噴口外火焰形狀，通過內(nèi)齒形環(huán)拉桿和外齒形環(huán)拉桿來實現(xiàn)內(nèi)外齒形環(huán)的軸向移動配合和周向旋轉(zhuǎn)配合，以實現(xiàn)混合強度可調(diào)；本實用新型能在較寬的范圍保證燃燒的穩(wěn)定性與低污染性，能在各種運行工況和煤種變動的情況下，方便穩(wěn)定地調(diào)節(jié)燃燒器的運行特性。
文檔編號F23D1/02GK202647746SQ20122022900
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者周屈蘭, 羅睿, 李娜, 章婭菲, 付加鵬 申請人:西安交通大學