專利名稱：粉煤燃燒器及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種利用空氣流運送煤粉末進行燃燒的燃燒器；更準確地說，是涉及一種適合用于粉煤燃燒鍋爐的粉煤燃燒器，此粉煤燃燒鍋爐燃燒粉煤來產生蒸汽。
粉煤燃燒器作為本發明應用目標，它含有一個空氣噴嘴，該空氣噴嘴同心裝配在燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴提供燃燒空氣，燃料噴嘴通過氣流運送粉煤。更準確地說，一個燃燒器含有一個或二個同心空氣噴嘴，在空氣噴嘴內裝有旋流生成器(Swirling flow generat-ing means)用來渦動燃燒空氣。
在粉煤的燃燒中，需要控制氧化氮(NOx)的生成量，在粉煤的燃燒過程中，所生成的大部分NOx是由于煤中氮的氧化而形成的。為了降低NOx的生成量，曾嘗試了不同的燃燒器結構及各種燃燒方法。
作為一種減少NOx生成量的方法，可提到一種所謂的焰內雙級燃燒法，此方法中在燃燒器火焰內形成了一個氧化焰區和一個還原焰區。該焰內雙級燃燒法利用了這樣的事實，即在初期燃燒的熱分解過程中，煤中的氮被氰化氫(HCN)或氨(NH3)分解，進入到氣相中；這些氮化合物被氧化成為NOx。而這些氮化合物作為NOx的先驅物，它在低氧濃度條件下能有效地降低NOx的生成量。也就是說，燃燒器的結構應使空氣噴嘴同心裝配在燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴噴出具有旋流的燃燒空氣，燃料噴嘴通過氣流運送煤粉；這樣才能使空氣噴嘴噴出的空氣在旋流的作用下與火焰尾部的火焰混合，還原焰區形成于火焰靠近燃燒器的部位，進行著空氣不足的燃料富余燃燒，氧化焰區形成于火焰的尾部，進行著高氧濃度的燃燒。例如，日本未審專利公開號60—226609，61—22105和61—280302公開了這種類型的燃燒器。
另一方面，目前在哪些核動力發電作為電力供應的基礎負荷的地方，需要對一直以恒定負荷運行的粉煤火力發電進行革新，以適合增大的負荷變化。根據粉煤在燃燒器的燃燒情況，當粉煤量減小時，火焰不穩定。因而，在粉煤燃燒鍋爐內只燃燒粉煤時，對所有負荷來說都對應有一個極限。因此需在粉煤燃燒器內裝一個主要組成為一油槍的輔助燃油噴嘴，在低負荷時通過油槍進行輔助燃燒。日本未審專利公開號61—252412公開了一個上述結構燃燒器的例子。
此外，在粉煤燃燒鍋爐中，有一個燃燒器分割法，即在鍋爐爐壁安裝的許多燃燒器中，由于只用粉煤燃燒，需暫停使用其中一些燃燒器，以便與工作范圍的負荷變化相一致。除此之外，也可考慮使用這種方法，即在低負荷時減少供給燃燒器的粉煤及空氣的流量。
為了提高粉煤燃燒鍋爐的運行能力，必須能在短時間內改變負荷。改變粉煤及空氣兩者的量，就可區分開粉煤燃燒器工作下限擴展法和燃燒器分割法，在粉煤燃燒器工作下限法擴展中，工作下限擴展為低負荷。粉煤燃燒器工作下限擴展法比燃燒器分割法能較快地進行負荷變化，燃燒器分割法需要時間啟動和停止磨煤機。
然而，在粉煤燃燒器內，流動于粉煤輸送器內的粉煤微粒的流速不能降得低于一定值。因此，對于供給粉煤輸送器的空氣，其流速減小有一極限。當粉煤微粒的速度太低時，粉煤微粒沉在輸送管內，造成輸送管堵塞以及爐火向粉煤輸送管逆流。
因而，對于粉煤燃燒器工作下限擴展法，當降低空氣及粉煤兩者的流量時，需把輸送粉煤的空氣氣流量穩定在負荷的某種程度上，同時降低供給空氣噴嘴的空氣流量。
當供給空氣噴嘴的空氣流量下降時，空氣的旋流強度受到減弱，空氣與火焰的混合處不是在火焰的尾部而是在接近燃燒器的部位。結果，難以在火焰中形成一個NOx的還原區。
本發明的一個目的就是提供含有一個空氣噴嘴和一個燃料噴嘴的粉煤燃燒器，空氣噴嘴同心布置在燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴供給具有旋流的燃燒空氣，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，即使在低負荷狀態下，在燃燒器內也能極好地形成NOx的還原焰區，并提高低負荷時降低NOx效果。
本發明的另一個目的就是提供裝有一個輔助燃料噴嘴例如一個油槍的粉煤燃燒器，在此燃燒器內，當進行輔助燃燒時，可以控制象煤煙之類的環境污染劑的產生。
本發明的第三個目標是提供一種粉煤燃燒方法，根據該方法，在低負荷時能通過粉煤的燃燒控制NOx的生成量。
本發明的第四個目的就是提供一種粉煤燃燒方法，該方法使用裝有一個輔助燃料噴嘴例如一個油槍的粉煤燃燒器，在此燃燒器內，當進行輔助燃燒時，可以控制象煤煙之類的環境污染劑的產生。
根據本發明的粉煤燃燒器，至少含有一個空氣噴嘴，該空氣噴嘴同心位于一個燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴提供燃燒空氣，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，而且至少要有一個空氣噴嘴裝有多個旋流生成器，這些生成器能夠控制平行于燃燒空氣流動方向的旋流強度。
最好是在燃料噴嘴的外周，同心裝配兩個空氣噴嘴。每個噴嘴最好在平行于燃燒空氣的流動方向裝有多個，優選地是二個，旋流生成器。
最好在空氣噴嘴的入口裝配一個空氣流量調節器，以便控制噴嘴的開啟角使之與負荷的變化相適應，此調節器通過控制噴嘴的開啟角來控制燃燒空氣的流量。
上述旋流生成器可以由整體安裝在一個支撐桿上的兩個調風葉片組成，支撐桿可改變角度。如果能控制支撐桿的旋轉角，就能控制旋流強度。這種情況下，通過控制支撐桿的旋轉角就能控制空氣流量或阻止空氣的流入。它有一個優點，就是不需要另外安裝流量調節器。最好在兩個調風葉片之間安裝一隔板來堵住形成在它們之間的間隙。
根據本發明，最好裝有一調節器來控制上述兩個旋流生成器的旋流強度及空氣噴嘴的開啟角，使之與負荷指示相一致。
根據本發明，最好在燃料噴嘴的內部或外部裝配一個輔助燃料噴嘴，例如一個油槍或其同類。當在燃料噴嘴外部安裝油槍時，可以以大致相等的間距裝配6支或8支油槍。
根據本發明，提供了一種利用粉煤燃燒器來燃燒粉煤的方法，該燃燒器有兩個空氣噴嘴，它們同心處于一個燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴供給具有旋流的空氣，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，其中這兩個同心裝配的空氣噴嘴中，至少有一個在平行于空氣流動方向上裝有兩個旋流生成器，以便在滿負荷時通過這兩個旋流生成器，從帶有這兩個旋流生成器的空氣噴嘴內噴出空氣形成旋流；在低負載時通過降低帶有這兩個旋流生成器的空氣噴嘴的開啟角，使空氣只提供給一個旋流生成器。
根據本發明，還提供了一種利用粉煤燃燒器來燃燒粉煤的方法，該燃燒器含有一個輔助燃料噴嘴，它處在一個燃料噴嘴和兩個空氣噴嘴的內部，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，空氣噴嘴供給具有旋流的空氣，空氣噴嘴同心處于這個粉煤燃料噴嘴的外周。這樣在低負荷不能進行粉煤燃燒時，可通過輔助燃料進行燃燒；其中在這兩個同心空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴在平行于空氣流動的方向上裝有兩個旋流生成器，以便在利用輔助燃料進行燃燒時，使這兩個旋流生成器產生的旋流方向相反；在進行粉煤燃燒和進行粉煤及輔助燃料的混合燃燒時，使這兩個旋流生成器產生的旋流方向相同。
根據本發明，還提供了一種通過粉煤燃燒器來燃燒粉煤的方法，該燃燒器有兩個空氣噴嘴，它們同心處于一個燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴供給具有旋流的空氣，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，其中在這兩個同心空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴在平行于空氣流動的方向上裝有兩個旋流生成器，以便在低負荷時用不同的旋流強度旋轉這兩個旋流生成器。
這種情況下，如果這兩個旋流生成器平行于空氣流動方向，則最好是處于噴嘴外壁一邊的旋流生成器的強度大于處于噴嘴內壁一邊的旋流生成器的強度。
在一個粉煤燃燒鍋爐中，為了能在低負荷時形成穩定的火焰及降低NOx的濃度，重要的是提高燃燒空氣的渦旋數(渦旋數是一個燃燒器供出的噴射氣流的旋流速度分量與流動方向上的速度分量之比值)從而使滿負荷時整個燃燒器的渦旋數接近工作條件，或者把渦旋數提高到高于滿負荷時的渦旋數值。
對于這樣一個粉煤燃燒器；即它使從粉煤噴嘴外周噴出的燃燒空氣和輸送空氣成為旋流，重要的是即使在低負荷的工作條件下也要形成一個高溫循環流使粉煤收集在循環流內。為了這個目的，重要的是讓旋流生成器產生一種機制，即使在燃燒空氣的流量低的情況下，這種機制也能提高旋流的速度。
在一個粉煤燃燒鍋爐內，在低負荷不能進行粉煤燃燒而進行輔助油燃燒時，為了防止產生象煤煙和其同類的環境污染劑，重要的是降低燃燒空氣的渦旋數以便加快燃料噴射流與燃燒空氣在接近燃燒器處的混合。為了這個目的，當燃燒粉煤時的最低負荷轉換為輔助油燃燒時的負荷時，重要的是在獨立于空氣流量的情況下降低旋流強度來加快噴油與燃燒空氣在接近燃燒器處的混合。對于一種把煤燃燒轉換為粉煤和油的混合燃燒的情況，甚至對于在一種輔助油燃燒轉為油燃燒的燃燒方法中，把輔助油燃燒轉換為油燃燒這種情況，道理也是一樣的。
也就是說，在接近能通過粉煤燃燒器進行單種燃燒的最低負荷情況下，因為從燃燒空氣噴嘴供出的空氣分配比相對降低，所以重要的是把燃燒空氣噴嘴的渦流數提高到多于滿負荷時的渦旋數的水平。另外，當進行輔助油燃燒時，重要的是通過降低燃燒空氣的流量使其具有低渦旋數來供給燃燒空氣。
為了滿足上述相互矛盾的要求，例如當降低粉煤—空氣的混合物的速度時，從粉煤噴嘴供出的粉煤被燃燒空氣旋流徑向分散開。結果，火焰外部的粉煤燃燒系數增大(此外的氣氛是富余燃燒空氣)，而在NOx還原區的粉煤燃燒相對降低。因而，鍋爐出口處的NOx濃度增大了。
在低空氣流量進行煤燃燒的情況下，能得到為形成NOx還原焰區和穩定的火焰所要求的旋流，方法是通過在燃燒空氣噴嘴內裝配許多平行于空氣流動方向的旋流生成器(就是說，每個旋流生成器對應于獨自的空氣分流，把從這許多旋流生成器進來的空氣提供為一個空氣噴嘴的燃燒空氣)并通過把一個旋流生成器的空氣流量降為零來達到。
在粉煤燃燒器滿負荷運行的情況下，旋流生成器的工作旋流強度要適于在火焰中形成NOx還原氣氛。通過此旋流把高溫燃燒空氣流向燃燒器，在接近燃燒器的部位形成所謂的再循環流，并使粉煤滯留在這一區域進行迅速燃燒。通過這樣的燃燒條件，粉煤噴嘴內的氧氣很快消耗掉，形成了NOx還原區。
另一方面，在粉煤燃燒器低負荷運行的情況下，由于包含有把一旋流生成器內流動的空氣流量降低的措施，因此可以控制流過這個旋流生成器旋轉葉片的燃燒空氣速度以使其等于滿負荷時整個燃燒器噴嘴的渦旋數。
使各個旋流生成器對應于一個空氣噴嘴就新形成了氣道屏障(Passage walls)，通過把這許多旋流生成器形成的旋流只從一個空氣噴嘴供給，就可減少氣道屏障。由于氣道屏障阻礙了空氣流動，所以減少氣道屏障就可避免減弱旋流并提高此空氣噴嘴出口處的旋流強度。
由于旋流是用其離心力沿空氣噴嘴的外壁傳送空氣，因此通過把許多旋流只從一個空氣噴嘴供給，可以提高在粉煤噴嘴遠處流動的空氣流量。由于提高了在徑向距離處流動的旋流系數，因此整個燃燒器噴嘴的渦旋數得到提高。因而，通過進一步加強高溫再循環流就可提高粉煤的燃燒性能，此高溫再循環流對燃燒是至關重要的；通過更快的形成NOx還原區，就可促進NOx的還原。
與日本未審專利公開號60—226609所公開的現有技術的發明一樣，本發明不會造成像不穩定燃燒和增大NOx濃度這樣的問題，不穩定燃燒是由于低負荷時整個燃燒器的渦旋數下降而造成的，NOx濃度的增大是由于形成不了NOx還原區而造成的。對于一個燃燒器來說，如果它在空氣噴嘴的進氣處裝有氣流調節器(damper)來控制空氣流量，并在氣流調節器的出口處裝有調風葉片來控制旋流強度，那么形成NOx還原區是很普遍的。此外，可把旋流生成器的調風葉片的定位角調節在這樣的位置，即在低負荷時也能通過空氣流量形成具有最高效率的旋流。
這樣就可減少控制系統的不穩定性，該不穩定性是由于旋流生成器的調風葉片角度的控制范圍窄而造成的，這在上述的現有技術中經常碰到。
本發明的目的是減小火焰的不穩定性和降低在低負荷進行粉煤燃燒時NOx的生成量，這可通過這樣的方法來達到，即通過在燃燒空氣噴嘴內裝配大量的平行于空氣流動方向的旋流生成器(就是就，每個旋流生成器對應于各自的空氣分流，把從這些旋流生成器進來的空氣提供為一個空氣噴嘴的燃燒空氣)并給出使從這些旋流生成器進來的旋流具有不同強度的方法。
舉一最好的實例來說明改變旋流生成器的旋流強度，就是增大在某處的旋流生成器旋流強度，該地點到爐膛具有很短的空氣流動路徑，即接近空氣噴嘴外壁的旋流生成器。這樣可以使接近環狀空氣噴嘴外壁處的旋流比接近內壁處的旋流速度快。利用這種方法，當流動于空氣噴嘴內的空氣離開粉煤噴嘴時，其旋流方向上的速度分量得到提高。
由于此旋流的速度分布具有流體性，有最小的壓力損耗，因此整個燃燒器的渦旋數高于從旋流生成器以恒定速度提供空氣的情況。這樣可以在接近燃燒器的部位形成更穩定的高溫循環流，從而可以提高粉煤的燃燒性能，并且在從滿負荷到低負荷的時間內形成穩定的NOx還原區。
在進行輔助油燃燒的情況下，本發明的目的是控制生成象煤煙及其同類的環境污染劑。其獲得方法是通過在燃燒空氣噴嘴內裝配多個平行于空氣流動方向的旋流生成器(就是說，每個旋流生成器對應于各自的空氣分流，把從這些旋流生成器進來的空氣提供為一個空氣噴嘴的燃燒空氣)并且給出一種方法調節這兩個旋流生成器的旋流方向使它們彼此相反。
在位于旋流生成器下游處的空氣噴嘴內，由于供給的旋流彼此方向相反，它們消除了此處的旋流分量，旋流生成器的壓力損耗同其旋流強度一起得到增大。從而，當通過使旋流方向彼此相反來控制旋流強度時，可以在只有有直流沒有旋流的狀態下控制燃燒空氣的流量。
例如，在燃燒器通過兩個空氣噴嘴從風箱給爐子提供空氣的情況下，當其中一個空氣噴嘴的旋流生成器控制在上述狀態時，它可以提供出少量具有低旋流強度的空氣，而另一個空氣噴嘴可以提供出比現有技術水平的量大得多的空氣。在用油槍進行輔助燃燒時，通過實施上述操作，可以加快燃燒空氣與油霧的混合。從而可以控制生成環境污染劑。
圖1是根據本發明的一個粉煤燃燒器的剖面圖。
圖2是圖1中所取的線II—II方向上的截面圖。
圖3表示用本發明實施方案的燃燒器進行燃燒時的三次空氣流量，流量調節閥和調風葉片開啟角的運行方法。
圖4是在本發明的一個實施方案中燃燒時，NOx的濃度及CO的濃度的特性曲線。
圖5是實施方案2中燃燒器的三次空氣噴嘴及旋流生成器的剖面圖。
圖6是實施方案2中所取的的線VI—VI方向上的截面圖。
圖7是本發明另一實施方案中調風葉片結構的鳥瞰圖。
圖8是本發明實施方案3中燃燒器的剖面圖。
圖9是使用實施方案3中的燃燒器時，二次空氣噴嘴的二次空氣流量和旋流速度分量的關系圖。
圖10是本發明實施方案4中燃燒器的剖面圖。
圖11是本發明實施方案4中調風葉片結構的鳥瞰圖。
下面將描述根據本發明的粉煤燃燒器，它包括有旋流生成器。實施方案1將描述圖1中所示的含有旋流生成器的粉煤燃燒器。圖1是粉煤燃燒器的剖面圖，含有一條中軸。此實施方案中，粉煤燃燒器的組成有一個燃料噴嘴102，一個二次空氣噴嘴103和一個三次空氣噴嘴104，其中燃料噴嘴102安裝在燃燒器的中心部位；二次空氣噴嘴103同心安裝于燃料噴嘴102周圍，用來提供二次空氣；三次空氣噴嘴104裝配在二次空氣噴嘴103的外周，用來提供三次空氣。燃料噴嘴102提供一次風和粉煤的混合氣137。二次空氣噴嘴103和三次空氣噴嘴104是把已送進風箱101的燃燒空氣提供給爐子100的通道。
燃料噴嘴102是一種管狀通道，它含有一個初級喉管108作為其外壁。就該實施方案的粉煤燃燒器來說，在燃料噴嘴102的中心部位通過一支撐架106裝配了一個油槍105；用來進行輔助燃燒以便預熱水管111，水管111是裝在爐子內壁上的。在燃料噴嘴102的進口處裝有一文氏喉管107，其作用是控制由粉煤送料器(未標在圖1中)送來的粉煤濃度分布。
二次空氣噴嘴103是一種環狀通道，它含有初級喉管108作為其內園壁和一個二次喉管109作為其外園壁。二次空氣噴嘴103在從爐子100到進口處之間裝有一個旋流生成器112和一個流量調節閥。
旋流生成器112供給具有旋流的二次空氣138。旋流生成器112是軸流型的，它含有許多扇狀葉片和一個支撐桿，扇狀葉片裝配在通道的園周方向，支撐桿與這些葉片整體地裝配在一起。通過驅動器(未標出)改變葉片的角度，從而控制旋流生成器112的旋流強度。流量調節閥127控制第二次空氣的流量。流量調節閥127具有園筒形狀，它安裝在能蓋住進風口126的開口的位置上，進風口126連接著風箱101與二次喉管109。通過連桿128使流量調節閥127向燃燒器的中軸移動，從而改變進風口126的開口面積。利用這種操作可控制二次空氣138的流量。
三次空氣噴嘴104是環狀通道，它含有二次喉管109作為其內園壁和三次喉管110作為其外園壁。通過旋流生成器(A)113和旋流生成器(B)114把三次空氣噴嘴104與風箱101連接起來。
旋流生成器(A)113和旋流生成器(B)114安裝在平行于空氣流動的方向上。這樣，三次空氣被分開，分別供給旋流生成器(A)113和旋流生成器(B)114。三次空氣139供給旋流生成器(A)113，三次空氣140供給旋流生成器(B)114。
另外，在旋流生成器(B)114的入口處裝有一個園筒狀的流量調節閥124。通過連桿131使三次空氣調節器135的指令傳送給流調節閥124，使它移向燃燒器的中軸。由于這個運動改變了旋流生成器(B)114入口處的入口壓力損耗，因此通過流量調節閥124就可改變流進旋流生成器(B)的三次空氣140的流量。
圖2所顯示的是該實施方案的旋流生成器(B)的一個實例。圖2是圖1中所取的線II—II方向上的截面圖，它顯示了從風箱101一邊看到的旋流生成器(B)114的結構。
旋流生成器(B)114的組成有矩形調風葉片120(每個葉片都有很薄的壁厚)，圓柱形支撐桿121(它與調風葉片120整體地裝配在一起)，環形托板123(安裝在支撐桿121的兩端)，托板119，連桿125(用于連接調風葉片120)，及耦合裝置122(用于全面同等地傳遞一個調風葉片120的運動)。
通過連桿129把一個支撐桿121與旋流生成器(B)的旋流強度調節器133連接起來。旋流強度調節器133通過改變連桿129的旋轉角來控制調風葉片的角度，也就是控制旋流生成器(B)的旋流強度。
旋流生成器(A)113同旋流生成器(B)114的結構一樣，其組成有調風葉片117，支撐桿118，耦合裝置115，托板116，旋流強度調節器134，以及連桿130(用于連接耦合裝置與旋流調節器134)。
控制器136發出有關二次空氣流量調節器132，旋流生成器(B)的旋流強度調節器133，旋流生成器(A)的旋流強度調節器134及三次空氣流量調節器135的指令來控制空氣流量和旋流強度。
二次空氣流量調節器132通過連桿128驅動流量調節閥127來控制二次空氣的流量。
旋流強度調節器133通過連桿129驅動耦合裝置122來控制旋流生成器(B)114的調風葉片的開啟角θ1。
旋流強度調節器134通過連桿130控制旋流生成器(A)113的調風葉片的開啟角。
三次空氣流量調節器135驅動流量調節閥124來控制三次空氣140的流量。
由于在三次空氣噴嘴104內部沒有分開通道的壁表面，因此通過把旋流生成器(A)和(B)產生的旋流從三次空氣噴嘴104供出的方法可以減小通道壁產生的流動阻力。
另外，通過增大旋流生成器(A)113的旋流強度，使它高于旋流生成器(B)114的旋流強度，可以提高旋流接近三次喉管110處三次空氣噴嘴104內的旋流速度。利用這種操作，可以很快提高產生三次空氣旋流的效率。
圖3是使用該實施方案的燃燒器時，運轉方法的一個例子。該實施方案的燃燒器使用油作為輔助燃料，在燃燒器負荷等于或小于30％時只燃燒油，而在負荷高于上述百分數時只燃燒粉煤。燃燒器中軸和支撐桿121中軸的連線與調風葉片120形成一個角θ1，稱為調風開啟角。此角度越大，旋流生成器的渦旋數就越高。流量調節閥的“開路”狀態就是流量調節閥124向爐子移動，給旋流生成器(A)113提供更多的三次空氣。三次空氣流量就是供給旋流生成器(A)113和(B)114的空氣的流量。
使用輔助油燃燒時，在油量供給不足的情況下，該實施方案的燃燒器調整旋流生成器(A)的開啟角150使其置于+70°，調整旋流生成器(B)的開啟角使其置于-70°，調整流量調節閥的開啟角152使其置于開路狀態。利用這種操作，可以使流入旋流生成器(A)113的三次空氣與流入旋流生成器(B)114的三次空氣旋流方向彼此相反。這樣可以使三次空氣噴嘴104的渦旋數近似等于零，使供出的三次空氣為一直流。而且，由于旋流生成器(A)與(B)的調風開啟角值很大，因此增大了流過這些旋流生成器時的壓力損耗。這樣可使二次空氣噴嘴103供給風扇101更多的具有低壓力損耗的燃燒空氣。
隨著輔助燃燒油的油量增加，降低旋流生成器(B)的開啟角151使其接近于零，同時保持流量調節閥的開啟角度不變。這樣由于減弱了旋流生成器(B)產生的旋流，從而增大了三次空氣噴嘴104的渦旋數，并使三次空氣逐漸變為一個旋流。而且由于減小旋流生成器(B)的壓力損耗，因此增大了三次空氣流量153。
燃燒器負荷是煤燃燒的條件，當它等于30％時，關閉流量調節閥152，使旋流生成器(B)的開啟角等于旋流生成器(A)的開啟角。隨著燃燒器負荷的增加，向開通方向操作流量調節閥的開口角152，可以供給與油量增加相一致的空氣。
圖4是當象圖3所示那樣操作燃燒器時，NOx與CO的濃度。曲線160是使用只含一個旋流生成器的傳統燃燒器進行燃燒時NOx的濃度曲線，曲線161是使用該實施方案的燃燒器進行燃燒時NOx的濃度曲線。曲線162是使用傳統燃燒器時CO的濃度曲線，曲線163是使用該實施方案的燃燒器時CO的濃度曲線。
該實施方案中，在進行輔助燃燒的情況下，可供給二次空氣噴嘴103更多的燃燒空氣，此外，三次空氣近乎為一直流。這樣可以比以前燃燒時更容易使油霧與燃燒空氣混合在接近燃燒器的部位。從而可以防止產生因空氣不足燃燒而造成的CO。
由于三次空氣與油霧的混合變得比以前更緩慢，因此通過突然混合燃燒空氣并不能增大NOx的濃度。
當本實施方案進行粉煤燃燒，燃燒器負荷在30～50％時，流量調節閥124可以供給旋流生成器(A)113更多的三次空氣。這樣流進旋流生成器(A)113的空氣速度比以前更快。從而增大了三次空氣的旋流速度分量。這樣整個燃燒器的渦旋數比以前更高。從而在接近燃燒器的部位形成了一個很大的高溫再循環流，并迅速提高了粉煤的燃燒性能。由于粉煤變得更易燃燒，因此更容易在接近燃燒器的部位形成NOx還原氣氛，NOx的濃度變得比以前更低。實施方案2下面將敘述實施方案2。圖5是根據該實施方案的三次空氣的旋流生成器的剖面圖。圖6是此旋流生成器的側視圖。旋流生成器(A)和(B)具有彼此很相似的結構。除了三次空氣的旋流生成器的結構有變化外，實施方案2的燃燒器同實施方案1的燃燒器結構相同。
實施方案2的旋流生成器的組成有園柱形支撐桿121，調風葉片120a和120b(與支撐桿121整體裝配在一起)，耦合裝置122(其作用是通過連桿125使許多支撐桿121具有相同的旋轉角度)，托板116，托板119及托板123。支撐桿121穿過形成于托板116，119及123內的孔。調風葉片120a位于托板116與托板119之間，調風葉片120b位于托板119與托板123之間。這種托板的布置可以防止三次空氣從兩個調風葉片120a和120b之間的間隙泄漏。
調風葉片120a和120b是以不同的角度安裝在支撐桿121上，也就是說，使連接燃燒器軸和支撐桿121中軸的虛線與調風葉片120a、調風葉片120b的夾角分別置于θ1、θ2。就實施方案2而說，θ2角比θ3角大15°，因而調風葉片120a可以提供具有更強旋流的空氣。
兩個調風葉片的角度差能產生下述兩個效果。
第一個效果就是增大了在三次空氣噴嘴104處產生旋流的效率。由于空氣被旋流的離心力緊壓在外園周方向上，因此當空氣接近三次喉管110時，可以增大它在三次空氣噴嘴104處的旋流速度分量(三次喉管110是噴嘴的外園壁)。另一方面，由調風葉片120a供給的空氣主要流動于三次喉管110附近，由調風葉片120b供給的空氣流動于二次喉管109附近。
至于這兩個調風葉片的裝配方面，由于其位置關系對應于三次空氣噴嘴104的速度分布，因此根據這一點，可以增大一個調風葉片的θ2角(此調風葉片提供三次空氣噴嘴104外園部位的空氣)，并可減小另一個調風葉片的θ3角(此調風葉片提供三次空氣噴嘴104內園部位的空氣)。這樣在三次空氣噴嘴104處可以消除由于對旋流的干擾而產生的壓力損耗，并且可以在不干擾旋流的狀態下把調風葉片供來的旋流提供給爐子100。
第二個效果就是在燃燒器低負荷時，通過加強三次空氣的旋流可以獲得粉煤的充分燃燒，以便在火焰內形成穩定的NOx還原區，用來降低NOx的濃度。由于θ2角大于θ3角，如果連桿129通過耦合裝置122旋轉支撐桿121，就可使調風葉片120a比調風葉片120b早一點完全關閉，并使三次空氣從調風葉片120b一邊供出。這樣就使流過調風葉片的空氣速度大于把三次空氣的旋流生成器的調風葉片成行排列的情況，并可提高旋流速度。
如果增大三次空氣的旋流速度，就可增大整個燃燒器的渦旋數，從而在接近燃燒器的部位燃燒空氣能形成更穩定的高溫再循環流。該燃燒空氣高溫再循環流與一個粉煤噴嘴接觸以便使粉煤快速燃燒。這樣就能穩定接近燃燒器部位的粉煤火焰。另一方面，具有高渦旋數的三次空氣不會在接近燃燒器的部位與粉煤混合。
通過加快燃燒器附近的燃燒和控制空氣與燃料的混合，可使粉煤在空氣不足條件下進行燃燒，從而在火焰內可以形成NOx還原區。在NOx還原區內，燃燒的中間相中逐漸形成了像氨、氰和烴一類的氣體以還原NOx。
當調風葉片120a完全關閉時，調風葉片120b處的壓力損耗小于調風葉片120a、托板116和托板119中的壓力損耗。大部分三次空氣從調風葉片120b的方向流動。因此在調風葉片幾乎全關的狀態下降低渦旋數是不困難的，而在傳統燃燒器中由于調風葉片成行排列，所以要達到此目的經常遇到困難。
圖7是實施方案2的調風葉片的改進型。圖7說明了兩組調風葉片，除了這部分以外，調風葉片的結構與圖5所示的旋流生成器的調風葉片結構相同。調風葉片的組成有支撐桿121，調風葉片120a和120b(與支撐桿整體裝配在一起)及一個隔板172(用來把調風葉片120a和120b接觸處的端面相互連接起來)。用實施方案2所述的同樣方法把調風葉片120a和120b以不同的角度裝配。調整調風葉片120a的旋流強度使其大于調風葉片120b的旋流強度。
當調風葉片120a完全關閉并只從調風葉片120b噴出空氣時，隔板172消除了形成在燃燒器軸線方向上的間隙。這樣隔板172所起的作用與圖5所示的托板119的作用相同。實施方案3下面將敘述實施方案3。圖8是一個粉煤燃燒器的剖面圖，它含有一個中軸。
本實施方案的粉煤燃燒器的組成有燃料噴嘴102(裝配在燃燒器中部)，二次空氣噴嘴103(同心裝配在燃料噴嘴102周圍)，三次空氣噴嘴104(裝配在二級空氣噴嘴的外周)。燃料噴嘴102提供一次空氣和粉煤的混合氣137。二次空氣噴嘴103和三次空氣噴嘴104是用來把從風箱101供來的燃燒空氣供給爐子100的通道。
燃料噴嘴102是一種管狀通道，含有一個一次喉管108作為其外壁。越朝向爐子100，一次喉管108的管道直徑越小。
二次空氣噴嘴103是一種環狀通道，含有一次喉管108作為其內園壁和一個二次喉管109作為其外園壁。二次喉管109的端面位于爐子的側面，此端面比一次喉管108的端面離爐子近。二次空氣噴嘴103在從爐子100到進口之間裝有兩個平行于二次空氣流動方向的旋流生成器205和206，在這兩個旋流生成器的進口處還裝有一個旋流生成器204。兩個旋流生成器205和206都含有調風葉片，供給具有旋流的二次空氣。旋流生成器205和206的任何一個都具有獨自控制其旋流強度的功能。調節旋流生成器205產生的旋流強度，使其大于旋流生成器206產生的旋流強度。另外，在二次空氣流量低的情況下，旋流生成器205處于完全關閉的狀態，二次空氣只從旋流生成器206供給。
三次空氣噴嘴104是環狀通道，它含有二次喉管109作為其內園壁和三次喉管110作為其外園壁。三次空氣噴嘴104在其進口裝有旋流生成器204和一個可動套管201，并與風箱101相連接。此外，在旋流生成器204的進風口裝配有園筒狀流量調節閥124。旋流生成器204內含有調風葉片。流過旋流生成器204的一部分空氣被裝在二次喉管109進口處的板片207分成兩路，一種從三次喉管104噴出作為三次空氣，另一路從二次喉管103噴出穿過旋流生成器204和205作為二次空氣。流量調節閥124的組成有園筒狀可動套管201，調節器202(用于把可動套管201移向燃燒器軸)，及一個支撐桿203(用在確定調節器202的位置)。
操作可動套管201使它能精確平衡燃燒器之間的空氣量。旋流生成器204控制三次空氣在軸線方向上和在旋流方向上的速度。三次空氣的旋流產生了一個外部再循環流，此外部再循環流是一一種反向流，用來在接近爐子100的燃燒器的部位把高溫燃燒空氣供給燃燒器。
通過操作可動套管201，可使流入進風口的一部分空氣流向二次空氣噴嘴103，利用旋流生成器205和206便可控制噴嘴在軸線方向上及旋流方向上的速度。二次空氣的旋流形成了一個內部再循環流，它是一種反向流，位于延伸到爐子的二次喉管109的內部。該內部再循環流能使燃料噴嘴供給的粉煤穩定燃燒。增大二次空氣噴嘴103的旋流強度，該內部再循環流越穩定，粉煤的火焰穩定性就越高。
圖9是當二次空氣在旋流生成器的調風葉片入口處的靜壓保持不變時，二次空氣噴嘴103的二次空氣流量與其空氣速度旋流分量之間的關系。
曲線221說明了本發明的實施方案的情況。根據該曲線，在空氣流量很大的情況下，可以使旋流生成器205的旋流強度大于旋流生成器206的旋流強度。從而，與只有一個旋流生成器的傳統二次空氣噴嘴相比，在二次空氣流量相同的條件下，能夠提高二次空氣噴嘴的空氣速度的旋流分量。曲線220說明了原有方法時的情況。此外，在二次空氣流量低的情況下，通過把旋流生成器205和206中的一個完全關閉，就可使二次空氣只從另一個旋流生成器通過。從而可以增大二次空氣噴嘴的旋流速度分量。
這樣，在任何空氣流量時都能比以往提高二次空氣的旋流強度，穩定上述內部再循環流并增大粉煤的輸送量和滯留時間，從而迅速提高粉煤的燃燒性能并提高粉煤燃燒器的火焰穩定性。
因此，由于是把空氣配給三次空氣噴嘴來保持粉煤火焰，因此不會產生二次空氣噴嘴導致燃燒的問題。實施方案4下面將敘述第四個實施方案。圖10是一個粉煤燃燒器的剖面圖，它含有一個中軸。
本實施方案的粉煤燃燒器的組成有燃料噴嘴102(裝配在燃燒器中部)，二次空氣噴嘴103(同心裝配在燃料噴嘴102附近)，以及三次空氣噴嘴104(裝置在二次空氣噴嘴103的外周)。燃料噴嘴102提供一次空氣和粉煤的混合氣137。二次空氣噴嘴103和三次空氣噴嘴104是用來把從風箱101供來的燃燒空氣供給爐子100的通道。
燃料噴嘴102是管狀通道，它含有一次喉管108作為其外壁。有一個火焰穩定器裝配在一次喉管108側面的爐子的端面上。火焰穩定器的橫截面是L形的，含有一個軸。火焰穩定器251的一個端面從一次喉管108的內園表面伸到通道內部，火焰穩定器251的另一個端面伸到二次空氣噴嘴103內部。
二次空氣噴嘴103是一種環狀通道，含有一次喉管108作為其內園壁和一個二次喉管109作為其外園壁。二次空氣噴嘴103的出口與爐子100相連。二次空氣噴嘴103裝配有旋流生成器112。旋流生成器112含有許多裝配在園周方向的半園形調風葉片，通過連接園弧與對著該弧的直線來限定每個半園葉片的輪廓。在調風葉片園弧的中心部位有一支撐桿，用來旋轉調風葉片。根據調節器136的指令確定調風葉片的角度，此調節器136的中心為上述支撐桿。流量調節閥127改變流過二次空氣噴嘴103和三次空氣噴嘴104的空氣流量，其方法是通過降低進口的橫截面面積來控制壓力損耗，從而改變空氣流量。
三次空氣噴嘴104是一種環狀通道，它含有二次喉管109作為其內園壁和三次喉管110作為其外園壁。三次空氣噴嘴104的出口與爐子100相連。在三次空氣噴嘴104內部裝有導向套管252，旋流生成器(A)113，旋流生成器(B)114，以及固定葉片250。導向套管252的進口端與二次喉管109在爐子一側的端面相連，另一端面對著爐子100。導向套管252的直徑從爐子那端到進口那端越來越小，套管的作用是徑向噴出三次空氣以便控制粉煤燃燒器附近一次空氣與三次空氣的混合。
圖11顯示了調風葉片的結構，它含有旋流生成器(A)和(B)。調風葉片的組成有半月狀旋流生成器(A)113，矩形旋流生成器(B)114，隔板172(用于把旋流生成器(A)和(B)的一端相互連接起來)，以及支撐桿121(其中之一與旋流生成器(A)113的園弧相連)。旋流生成器(B)114的裝配位置使它與連接支撐桿121的旋流生成器(A)113形成一角度。
通過調節器136控制旋流生成器112，旋流生成器(A)和(B)，以及流量調節閥127。這樣就使它們的位置成為預定值。
調節旋流成器(A)113與燃燒器中軸形成的角度，使其大于由旋流生成器(B)114形成的角。這表明，與旋流生成器(B)114的旋流速度分量相比，能提高旋流生成器(A)113的相應值。三次空氣噴嘴的旋流分量隨著它接近三次喉110而逐漸增加。因此在三次空氣噴嘴104內部沒有衰減旋流的干擾。
因此當對次級空氣外加同樣的壓力損耗時，其渦旋數比以往迅速提高。這樣，由于能進一步控制燃燒器附近燃燒空氣與粉煤射流的混合，因此就可穩定火焰內的NOx還原區以獲得低NOx的燃燒。
當在低負荷的情況下操作粉煤燃燒器時，通過完全關閉旋流生成器(B)114的旋轉葉片，就可使三次空氣主要從旋流生成器(A)113供給。這樣，可以提高三次空氣在低負荷時的渦旋數，并使粉煤燃燒所需要的高溫燃燒空氣接近燃燒器。由于高溫燃燒空氣使粉煤起燃，因此迅速提高了低負荷情況下的火焰穩定性。這樣，即使在傳統燃燒器需要輔助油燃燒的負荷區域，也能達到粉煤燃燒，因此可以降低燃油用量。
另外，由于能夠提高低負荷時三次空氣的旋流強度，因此同傳統方法相比，可以控制粉煤與燃燒空氣在燃燒器附近混合，并且通過在火焰內形成NOx還原區，能夠減小NOx的濃度。
根據本發明，提供了一種能夠在所有運行負荷范圍內減小NOx濃度的粉煤燃燒器。并且能夠控制輔助油燃燒時所生成的象煤煙及其同類的環境污染劑。
另外，通過在粉煤發電設施內安裝本發明的粉煤燃燒器，可以減小發電設施內安裝的NOx清除器中的氨用量。
權利要求
1.一種粉煤燃燒器，它包括至少一個空氣噴嘴，該空氣噴嘴同心位于一個燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴提供燃燒空氣，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，其中所說的至少一個空氣噴嘴中，至少要有一個空氣噴嘴裝有許多旋流生成器，這些旋流生成器能夠控制平行于燃燒空氣流動方向的旋流強度。
2.一種粉煤燃燒器，它包括至少一個空氣噴嘴，該空氣噴嘴同心位于一個燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴提供燃燒空氣，燃料噴嘴輸送粉煤與空氣的混合氣流，其中所說的至少一個空氣噴嘴中，至少要有一個空氣噴嘴裝有許多旋流生成器，這些旋流生成器能夠控制平行于燃燒空氣流動方向的調風葉片的角度。
3.根據權利要求1或2的粉煤燃燒器，它還包括空氣流量調節器，此調節器通過控制所說的空氣噴嘴的開啟角來控制燃燒空氣的流量。
4.根據權利要求1或2的粉煤燃燒器，其中在所說的平行于燃燒空氣流動的空氣噴嘴內部，裝有兩個旋流生成器以使旋流反向。
5.一種粉煤燃燒器，其它包括至少一個空氣噴嘴，該空氣噴嘴同心位于一個燃料噴嘴的外周，空氣噴嘴提供燃燒空氣，燃料噴嘴輸送粉煤與空氣的混合氣流，其中在所說的至少一個空氣噴嘴中，至少要有一個空氣噴嘴裝配帶有兩個調風葉片的旋流生成器，這兩個調風葉片與一個具有可變角度的支撐桿整體裝配在一起，以便能控制所說的支撐桿的旋轉角度，這樣使所說的兩個調風葉片平行于燃燒空氣的流動方向。
6.根據權利要求5的粉煤燃燒器，它還包括一個隔板用于堵住裝配在所說的支撐桿上的兩個調風葉片之間的間隙。
7.一種粉煤燃燒器，它包括一個二次空氣噴嘴(用于提供二次燃燒空氣)和一個三次空氣噴嘴(用于提供三次燃燒空氣)，它們同心裝配在一個燃料噴嘴的外周，該燃料噴嘴輸送粉煤與一次燃燒空氣的混合氣流，其中所說的二次空氣噴嘴及所說的三次空氣噴嘴中至少有一個裝配有兩個旋流生成器和一個空氣流量調節器，該旋流生成器能夠控制平行于燃燒空氣流動方向的旋流強度，空氣流量調節器通過控制所說的二次空氣噴嘴及所說的三次空氣噴嘴的開啟角來控制燃燒空氣的流量。
8.根據權利要求7的粉煤燃燒器，它還包括控制器，該控制器根據負荷指示來控制所說的兩個旋流生成器的旋流強度并控制所說的二次空氣噴嘴及所說的三次空氣噴嘴的開啟角。
9.一種粉煤燃燒器，它包括有一個二次空氣噴嘴和一個三次空氣噴嘴，二次空氣噴嘴提供具有旋流的二次燃燒空氣，三次空氣噴嘴提供具有旋流的三次燃燒空氣，它們同心裝配在一個燃料噴嘴的外周，該燃料噴嘴輸送粉煤與一次燃燒空氣的混合氣流，其中在所說的三次空氣噴嘴內裝配有兩個旋流生成器，這兩個旋流生成器能夠控制平行于三次燃燒空氣流動方向的旋流強度，其中所說的燃燒器裝配有二次空氣流量調節器(用來控制所說的二次空氣噴嘴的開啟角)，三次空氣流量調節器(用于控制所說的三次空氣噴嘴的開啟角)，以及控制器(它根據負荷指示控制所說的二次空氣流量調節器及所說的三次空氣流量調節器的開啟角，并控制所說的裝配在三次空氣噴嘴內的兩個旋流生成器的旋流強度)。
10.一種粉煤燃燒器，它包括一個環形墻和一個環形隔墻，環形墻裝有空氣，它同心裝配在一個燃料噴嘴的外周，該燃料噴嘴用來輸送粉煤與一次燃燒空氣的混合氣流，環形隔墻裝配在所說的環形墻的內部，它把環形墻裝有的空氣分成兩路，一路成為二次空氣，另一路為三次空氣，其中所說的燃燒器裝配有旋流生成器，此旋流生成器用于把所說的環形墻內在所說的環形隔墻以上部位裝有的空氣變成旋流，其中在二次空氣通道內裝有兩個旋流生成器，這兩個旋流生成器能夠控制平行于所說的二次空氣流動方向的旋流強度，它們位于所說的被所述環形隔墻分成兩部分的空氣通道內的燃料噴嘴的旁邊，并與所說的二次空氣的流動方向平行，其中在所說的環形墻的入口裝有空氣流量調節器，用于控制所述墻的開啟角。
11.一種粉煤燃燒器，它包括有一個一級環形墻，一個二級環形墻以及旋流生成器，一級環形墻裝有二次燃燒空氣，它位于一個燃料噴嘴的外部，該燃料噴嘴輸送粉煤與一次燃燒空氣的混合氣流，二級環形墻裝有三次燃燒空氣，它位于所說的一級環形墻的外部，旋流生成器分別在所說的一級環形墻及所說的二級環形墻內，其中在平行于三次燃燒空氣的流動方向上裝配有兩個旋流生成器，這兩個旋流生成器位于所說的裝配在所述二級環形墻內的旋流生成器的下方，并且其中，所說的燃燒器裝配有控制器及空氣流量調節器；該控制器用于控制所說的裝配在平行于所述三次燃燒空氣流動方向的兩個旋流生成器的旋流強度，并控制所說的裝配在所述一級環形墻內的旋流生成器的旋流強度；空氣流量調節器控制所說的一級環形墻及所說的二級環形墻的開啟角。
12.一種粉煤燃燒器，它包括有一個環形墻、一個環形隔墻及旋流生成器，環形墻裝有空氣，它同心裝配在一個燃料噴嘴的外周，該燃料噴嘴輸送粉煤與一次燃燒空氣的混合氣流，環形隔墻裝配在所說的環形墻內，它把環形墻裝有的空氣分成兩路，一路為二次空氣，另一路為三次空氣，旋流生成器用于把被所述環形隔墻分成兩部分的空氣通道內的空氣變成旋流，其中在三次空氣通道內所說的旋流生成器的后部裝有兩個旋流生成器，它們位于被所說的環形隔墻分成兩部分的空氣通道的外面，并與三次空氣流動的方向平行，其中所說的燃燒器裝配有控制器和空氣流量調節器，該控制器用來控制安裝在平行于所述三次空氣流動方向上的兩個旋流生成器的旋流強度，并控制所說的裝在二次空氣通道內的旋流生成器的旋流強度(該旋流生成器位于所說的被所述環形隔墻分成兩部分的空氣通道內的燃料噴嘴的旁邊)；空氣流量調節器控制所說的環形墻的開啟角。
13.根據權利要求12的粉煤燃燒器，其中所說的裝配在平行所述三次空氣流動方向上的兩個旋流生成器是由帶有兩個調風葉片的旋流生成器構成，這兩個調風葉片與一個支撐桿整體裝配在一起，以便能控制所說的支撐桿的旋轉角度。
14.根據權利要求13的粉煤燃燒器，它還包括一個隔板，用來堵住裝配在所說的支撐桿上的兩個調風葉片之間的間隙。
15.根據權利要求1到14的任一項的粉煤燃燒器，其中在所說的燃料噴嘴內裝配有一個油槍。
16.一種通過帶有兩個空氣噴嘴的粉煤燃燒器進行粉煤燃燒的方法，這兩個空氣噴嘴提供具有旋流的空氣，它們同心位于一個燃料噴嘴的外周，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，其中在所說的兩個同心裝配的空氣噴嘴中至少有一個噴嘴裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器，以便在低負荷時通過減小具有所說的兩個旋流生成器的空氣噴嘴的開啟角，使空氣只供給一個旋流生成器。
17.一種通過帶有兩個空氣噴嘴的粉煤燃燒器進行粉煤燃燒的方法，這兩個空氣噴嘴提供具有旋流的空氣，它們同心裝配在一個燃料噴嘴的外周，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，其中在所說的兩個同心裝配的空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器，以便在滿負荷時通過用所說的兩個旋流生成器形成旋流，使空氣從具有所說的兩個旋流生成器的空氣噴嘴噴出；在低負荷時通過減小具有所說的兩個旋流生成器的空氣噴嘴的開啟角，使空氣只供給一個旋流生成器。
18.一種通過帶有兩個空氣噴嘴的粉煤燃燒器進行粉煤燃燒的方法，這兩個空氣噴嘴提供具有旋流的空氣，它們同心裝配在一個燃料噴嘴的外周，燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，其中在所說的兩個同心裝配的空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器，以使在低負荷時調節兩個旋流生成器達到不同的旋流強度。
19.根據權利要求18的燃燒方法，其中所說的兩個裝配在平行于空氣流動方向的旋流生成器中，位于外壁一邊的旋流生成器的強度大于位于內壁一邊的旋流生成器的強度。
20.一種通過粉煤燃燒器進行粉煤燃燒的方法，粉煤燃燒器含有一個輔助燃料噴嘴和兩個空氣噴嘴，輔助燃料噴嘴位于一個燃料噴嘴的內部，該燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，兩個空氣噴嘴提供具有旋流的空氣，它們同心裝配在所說的粉煤燃料噴嘴的外周，這樣可以在低負荷不能進行粉煤燃燒時，利用輔助燃料進行燃燒，其中所說的兩個同心裝配的空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器，以便在利用輔助燃料進行燃燒時，使所說的兩個旋流生成器的旋流方向彼此相反。
21.一種通過粉煤燃燒器進行粉煤燃燒的方法，該粉煤燃燒器含有一個輔助燃料噴嘴和兩個空氣噴嘴，輔助燃料噴嘴位于一個燃料噴嘴的內部，該燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，兩個空氣噴嘴提供具有旋流的空氣，它們同心裝配在所說的粉煤燃燒器的外周，這樣可以在低負荷不能進行粉煤燃燒時，利用輔助燃料進行燃燒，其中所說的兩個同心裝配的空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器，以便在利用粉煤進行燃燒和利用粉煤及輔助燃料進行混合燃料燃燒時，使所說的兩個旋流生成器的旋流方向相同。
22.一種通過粉煤燃燒器進行粉煤燃燒的方法，該粉煤燃燒器含有一個輔助燃料噴嘴和兩個空氣噴嘴，輔助燃料噴嘴位于一個燃料噴嘴的內部，此燃料噴嘴通過氣流輸送粉煤，兩個空氣噴嘴提供具有旋流的空氣，它們同心位于所說的粉煤燃燒器的外周，這樣可以在低負荷不能進行粉煤燃燒時，利用輔助燃料進行燃燒，其中所說的兩個同心裝配的空氣噴嘴中，至少有一個噴嘴裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器，以便在利用輔助燃料進行燃燒時，使所說的兩個旋流生成器的旋流方向彼此相反；在利用粉煤進行燃燒和利用粉煤及輔助燃料進行混合燃料燃燒時，使所說的兩個旋流生成器的旋流方向相同。
全文摘要
本發明公開了一種粉煤燃燒器，它含有一個二次空氣噴嘴和一個三次空氣噴嘴，這兩個空氣噴嘴同心裝配在一個通過一次空氣輸送粉煤的燃料噴嘴的外周。并且這些噴嘴中至少有一個裝配有兩個平行于空氣流動方向的旋流生成器。可以使這兩個旋流生成器中的一個旋流較強。并且，在低空氣流量時，可只從一個旋流生成器供給空氣。由于能提高燃燒空氣的旋流強度，因此可以減小粉煤燃燒所產生的NOx的濃度。由于能提高低負荷時的旋流強度，因此可通過保持穩定的粉煤火焰減小NOx的濃度。
文檔編號F23D1/02GK1127865SQ9510817
公開日1996年7月31日 申請日期1995年6月29日 優先權日1994年6月30日
發明者小林啟信, 楢戶清, 谷口正行, 河野豪, 岡崎洋文, 森田茂樹, 津村俊一 申請人:株式會社日立制作所, 巴布考克日立株式會社