[其他]偏置射流火焰穩(wěn)定方法及其裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101987000002139
• 申請(qǐng)日: 1987-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87102139B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳承康;詹煥青;陳麗芳;閻明山;孫文超;蹇陽(yáng);陳以理;王孝林;滿秀芬;朱英英;何蔚瑯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)科研所
• 代理人: 朱進(jìn)桂

本發(fā)明公開(kāi)了一種能夠穩(wěn)定和強(qiáng)化燃燒的方法和裝置。它是利用空氣燃料混合物以一定速度偏軸地噴入燃燒室，使在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生一較大高溫回流區(qū)，點(diǎn)燃直接落入其中的燃料。燃燒裝置是由燃燒室和位于燃燒室前端面的偏置噴口組成。噴口安置在前端面中心軸線以上的半部。

本發(fā)明涉及一種對(duì)氣相燃料、液霧燃料、固體粉末燃料火焰的穩(wěn)定和強(qiáng)化燃燒的方法和裝置。

現(xiàn)有的火焰穩(wěn)定方法及其裝置有三種形式：a）旋流火焰穩(wěn)定裝置。空氣和燃燒混合物經(jīng)旋流器進(jìn)入燃燒室，靠中心形成的高溫回流區(qū)點(diǎn)燃新鮮可燃混合物，其缺點(diǎn)是回流區(qū)較小，穩(wěn)定火焰能力差，經(jīng)旋流進(jìn)入燃燒室的燃料不能直接進(jìn)入高溫區(qū)，而甩向壁面，若為煤粉，則易結(jié)焦。同時(shí)，存在旋流片磨損問(wèn)題。b）鈍體火焰穩(wěn)定器。空氣和燃料混合物繞流鈍體，靠在鈍體尾部形成的高溫回流區(qū)點(diǎn)燃新鮮可燃混合物。缺點(diǎn)是回流區(qū)較小，而且燃料不能直接進(jìn)入回流區(qū)，火焰穩(wěn)定能力較差。同時(shí)由于燃料撞擊到鈍體上，使燃燒不完全，容易結(jié)焦或積粉，并使鈍體受侵蝕。c）大速差同向射流火焰穩(wěn)定裝置，見(jiàn)我國(guó)已公告的85100050號(hào)專(zhuān)利，它是利用高速射流對(duì)空氣和燃料混合物的引射作用，在燃燒室中產(chǎn)生一較大的高溫回流區(qū)。雖然，它克服了上述二種火焰穩(wěn)定方法的不少缺點(diǎn)，但由于需要采用高壓氣體以產(chǎn)生高速射流，這無(wú)疑要在設(shè)備上增加一套高壓源和高壓管路系統(tǒng)，從在存在設(shè)備復(fù)雜化的缺點(diǎn)。同時(shí)由于高壓風(fēng)的限制，因而一次風(fēng)速要受到較大限制。

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種穩(wěn)定火焰的方法及其裝置，它可以克服上述旋流、鈍體和大速差同向射流技術(shù)中提到的缺點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述方法和結(jié)構(gòu)：空氣和燃料混合物以一定速度通過(guò)在燃燒室前端部偏軸安置的噴口直流地射入一有限空間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)較大的高溫回流區(qū)。新鮮的燃料不斷直接落入回流區(qū)，并迅速被點(diǎn)燃，這樣，使燃燒狀態(tài)保持穩(wěn)定。本發(fā)明所涉及的穩(wěn)定燃燒裝置是在燃燒室的前端面上安裝一個(gè)偏軸安置的噴口或噴嘴。該噴口水平中心軸線與燃燒室上壁面的距離應(yīng)小于與燃燒室下壁面的距離。也即噴口或噴嘴安裝在燃燒室前端面的中心以上位置。

本發(fā)明由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不需任何附加部件（例如旋流片、鈍體等）、不需任何高壓輔助氣源，因而克服了已有技術(shù)中的諸缺點(diǎn)。燃燒結(jié)果表明，該發(fā)明不僅對(duì)優(yōu)質(zhì)燃燒有極好的穩(wěn)燃效果，而且對(duì)于劣質(zhì)燃料（例如揮發(fā)份＜15%的貧煤）也能很好穩(wěn)定燃燒，從而使該技術(shù)更具有廣泛應(yīng)用前景，例如，可應(yīng)用到電站煤粉鍋爐或工業(yè)煤粉鍋爐的預(yù)燃室，亦可用于穩(wěn)定水煤漿燃燒。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的原理示意圖。

圖1所示發(fā)明主體由燃燒室（1）和噴口（或噴嘴）（2）、點(diǎn)火槍?zhuān)?）、吹灰口（4）組成。噴口（或噴嘴）（2）放置在燃燒室（1）前端面上，它與上壁面的距離小于與下壁面的距離，即a＜b。

本發(fā)明的原理如圖2所示。空氣和燃料（6）以一定速度經(jīng)噴口（2）直射入燃燒室（1）后，由于對(duì)周?chē)鷼饬鞯囊渥饔茫谌紵遥?）內(nèi)形成一個(gè)較大的高溫回流區(qū)（5）。不斷流進(jìn)的新鮮可燃混合物，由于重力作用部分落入高溫回流區(qū)（5），被點(diǎn)燃，并保持穩(wěn)定燃燒。

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例。

燃燒室（1）長(zhǎng)度L＝1300mm，直徑D＝450mm，噴口（2）直徑d＝80mm，偏置距離h＝160mm，運(yùn)行時(shí)，先點(diǎn)燃微型油槍?zhuān)?），然后投入一次風(fēng)（空氣和燃燒）（6），燃料迅速被點(diǎn)燃，高速風(fēng)量，待工況達(dá)到穩(wěn)定后，即關(guān)閉油槍?zhuān)⑼度氪祷绎L(fēng)，以吹掃底部積粉和補(bǔ)充適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量，這樣，預(yù)燃室的起動(dòng)過(guò)程就算完成，并保持穩(wěn)定燃燒。

表 燃用煤粉的工業(yè)分析

煤種 揮發(fā)份Vf% 灰份A^f% 水份Wf%

順義煤粉 24.53 24.71 2.24

淮北電廠煤粉 14.7 30 1

保定電廠煤粉 15.14 30 0.42

本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定火焰強(qiáng)化燃燒的方法和裝置，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行可靠，對(duì)于電站鍋爐和工業(yè)鍋爐具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于水煤漿燃燒也同樣適用。