[發(fā)明專利]一種多通道旋流煤粉燃燒器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110181144.8
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN102269404A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳智超;李爭(zhēng)起;王振旺;朱群益;曾令燕;遆曙光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F23D1/02
• 分類號(hào): F23D1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 畢志銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種旋流煤粉燃燒器。

背景技術(shù)

煤炭是我國(guó)的主要能源，在電力工業(yè)及其他行業(yè)動(dòng)力裝置中煤粉燃燒方式占據(jù)了較大的比例，盡管煤粉鍋爐燃燒系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工況(包括設(shè)計(jì)負(fù)荷，設(shè)計(jì)煤種等條件)下工作時(shí)才可以達(dá)到最佳性能，但燃燒系統(tǒng)經(jīng)常在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行。對(duì)于旋流燃燒器，在燃燒器的二次風(fēng)噴口面積不變的情況下，當(dāng)二次風(fēng)風(fēng)量偏離設(shè)計(jì)值時(shí)，會(huì)造成二次風(fēng)通道出口風(fēng)速及旋流強(qiáng)度偏離設(shè)計(jì)值，進(jìn)而影響燃燒器整體的燃燒性能。當(dāng)負(fù)荷下降、鍋爐燃盡風(fēng)(OFA)風(fēng)量增大時(shí)會(huì)導(dǎo)致二次風(fēng)風(fēng)量減小。燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量大幅降低時(shí)，風(fēng)速和旋流強(qiáng)度降低，回流區(qū)變小，射流衰減過快，從而會(huì)出現(xiàn)煤粉火焰穩(wěn)定性差，燃燒不充分等問題。而當(dāng)鍋爐燃盡風(fēng)的風(fēng)量減少時(shí)，燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量會(huì)增大，二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度相應(yīng)增大，導(dǎo)致射流擴(kuò)展角變大，相鄰燃燒器相互影響，甚至?xí)霈F(xiàn)全擴(kuò)散氣流等問題，使燃燒惡化。對(duì)于采用多層燃燒器布置的電站鍋爐，當(dāng)二次風(fēng)風(fēng)量降低到某些特殊值時(shí)，可采用關(guān)閉某層或某幾層燃燒器的方法保證處于工作狀態(tài)的燃燒器出口二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度與設(shè)計(jì)值相差不大(如燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量降低至設(shè)計(jì)值的50％，對(duì)于雙層布置燃燒器的鍋爐，可關(guān)閉其中一層燃燒器)；但當(dāng)二次風(fēng)風(fēng)量的降低量不是這些特殊值時(shí)，采用上述方法也無法使處于工作狀態(tài)燃燒器出口二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度不過多偏離設(shè)計(jì)值(二次風(fēng)量過高或者過低)，而且關(guān)閉某層燃燒器的調(diào)節(jié)方法會(huì)使鍋爐內(nèi)火焰中心位置發(fā)生變化，造成爐膛出口煙溫的變動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致鍋爐氣溫特性發(fā)生變化；對(duì)于燃燒器只數(shù)較少的鍋爐則沒有有效的調(diào)節(jié)手段，只能降低燃燒器出口風(fēng)速或者關(guān)停某只燃燒器，致使燃燒惡化，在二次風(fēng)風(fēng)量增大的情況下，目前缺乏有效的調(diào)節(jié)手段來保證燃燒器出口二次風(fēng)風(fēng)速和旋流強(qiáng)度不過多偏離設(shè)計(jì)值。

綜上所述，現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩(wěn)定性差、燃燒不充分以及存在全擴(kuò)散氣流的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器煤粉火焰存在穩(wěn)定性差、燃燒不充分以及存在全擴(kuò)散氣流的問題，進(jìn)而提供一種多通道旋流煤粉燃燒器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明所述的多通道旋流煤粉燃燒器包括一次風(fēng)管道、二次風(fēng)第一管道、二次風(fēng)第二管道、二次風(fēng)第三管道、二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道和多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)，所述一次風(fēng)管道內(nèi)設(shè)置有多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)，所述多個(gè)直徑不等的錐形分離環(huán)沿一次風(fēng)管道的長(zhǎng)度方向由大到小依次設(shè)置，每個(gè)錐形分離環(huán)的小端均朝向一次風(fēng)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(fēng)第三管道風(fēng)門和二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門，所述一次風(fēng)管道的一端設(shè)置在二次風(fēng)第一管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第一管道設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第二管道設(shè)置在二次風(fēng)第三管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道內(nèi)，所述第一旋流器設(shè)置在二次風(fēng)第一管道內(nèi)，所述第二旋流器設(shè)置在二次風(fēng)第二管道內(nèi)，所述二次風(fēng)第三管道風(fēng)門設(shè)置在二次風(fēng)第三管道內(nèi)，所述二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道風(fēng)門設(shè)置在二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的多通道旋流煤粉燃燒器設(shè)置有二次風(fēng)第三管道和二次風(fēng)第三管道風(fēng)門，針對(duì)在鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常存在的與設(shè)計(jì)工況相比燃燒器中二次風(fēng)量減小的情況，通過減少二次風(fēng)第三管道的風(fēng)量來維持二次風(fēng)第一管道和二次風(fēng)第二管道的出口風(fēng)速為設(shè)計(jì)值，同時(shí)使得二次風(fēng)第一管道和二次風(fēng)第二管道出口氣流的旋流強(qiáng)度維持為設(shè)計(jì)值，本發(fā)明與現(xiàn)有的旋流煤粉燃燒器相比，有效避免實(shí)際運(yùn)行中電站鍋爐及工業(yè)鍋爐由負(fù)荷下降及鍋爐燃盡風(fēng)風(fēng)量上調(diào)所帶來的燃燒器中二次風(fēng)量減小，出口二次風(fēng)速、旋流強(qiáng)度的下降對(duì)燃燒造成的不利影響；

本發(fā)明的多通道旋流煤粉燃燒器設(shè)置有二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道，針對(duì)在鍋爐運(yùn)行中經(jīng)常存在的與設(shè)計(jì)工況相比二次風(fēng)量增大的情況，通過增大二次風(fēng)調(diào)節(jié)管道的風(fēng)量來維持二次風(fēng)第一管道、二次風(fēng)第二管道和二次風(fēng)第三管道出口風(fēng)速為設(shè)計(jì)值，同時(shí)使得二次風(fēng)第一管道和二次風(fēng)第二管道出口氣流的旋流強(qiáng)度維持為設(shè)計(jì)值，即保證了燃燒器出口主要燃燒區(qū)域的流場(chǎng)不發(fā)生大幅變化，調(diào)節(jié)二次風(fēng)道遠(yuǎn)離主燃燒區(qū)，其變化對(duì)主要燃燒區(qū)域的影響很?。槐景l(fā)明有效避免了實(shí)際運(yùn)行中電站鍋爐及工業(yè)鍋爐由鍋爐燃盡風(fēng)風(fēng)量下調(diào)所帶來的燃燒器中二次風(fēng)量增大，出口二次風(fēng)風(fēng)速、旋流強(qiáng)度的增大對(duì)燃燒的不利影響；