[發(fā)明專(zhuān)利]一種火焰形狀與混合強(qiáng)度可調(diào)的旋流燃燒器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210158297.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102679337A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周屈蘭;羅睿;李娜;章婭菲;付加鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F23D1/02
• 分類(lèi)號(hào): F23D1/02
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電站鍋爐旋流燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種火焰形狀與混合強(qiáng)度可調(diào)的旋流燃燒器。

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(fēng)旋流濃淡燃燒器，并帶有齒形環(huán)和煤粉濃縮器，以實(shí)現(xiàn)煤粉濃淡燃燒和強(qiáng)化初期湍動(dòng)，幫助燃燒難燃的煤種。但電站鍋爐負(fù)荷多變、我國(guó)煤質(zhì)供應(yīng)也不夠穩(wěn)定，對(duì)于設(shè)計(jì)煤種和負(fù)荷一定的燃燒器，一旦變煤種或煤質(zhì)不合要求，或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)導(dǎo)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(yùn)行。雖然現(xiàn)有旋流燃燒器都帶有煤粉濃縮器實(shí)現(xiàn)濃淡燃燒，齒形環(huán)加強(qiáng)湍動(dòng)，各種擴(kuò)口引導(dǎo)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(mǎn)足鍋爐燃燒煤種多變、負(fù)荷可調(diào)的實(shí)時(shí)控制要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目在于提供一種火焰形狀與混合強(qiáng)度可調(diào)的旋流燃燒器，能夠滿(mǎn)足鍋爐燃燒煤種多變、負(fù)荷可調(diào)的實(shí)時(shí)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(yùn)行工況和煤種變動(dòng)的情況下，方便穩(wěn)定地調(diào)節(jié)燃燒器的運(yùn)行特性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種火焰形狀與混合強(qiáng)度可調(diào)的旋流燃燒器，由內(nèi)到外包括中心風(fēng)管12，一次風(fēng)道1、內(nèi)二次風(fēng)道3以及外二次風(fēng)道2，在所述內(nèi)二次風(fēng)道3出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)外一次風(fēng)擴(kuò)口7，在所述外二次風(fēng)道2出口內(nèi)側(cè)設(shè)置有可調(diào)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口8，所述可調(diào)外一次風(fēng)擴(kuò)口7和可調(diào)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口8分別沿圓周方向布置在內(nèi)二次風(fēng)道3噴口內(nèi)壁上和外二次風(fēng)道2噴口內(nèi)壁上的多個(gè)外一次風(fēng)擴(kuò)口小片701和多個(gè)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口小片801組成，所述多個(gè)外一次風(fēng)擴(kuò)口小片701和多個(gè)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口小片801一端活動(dòng)連接在風(fēng)道壁上，在所述多個(gè)外一次風(fēng)擴(kuò)口小片701和多個(gè)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口小片801周向背部分別對(duì)稱(chēng)的固定有兩個(gè)外一次風(fēng)擴(kuò)口拉桿702和兩個(gè)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口拉桿802，通過(guò)外一次風(fēng)擴(kuò)口拉桿702和內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口拉桿802的軸向運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)可調(diào)外一次風(fēng)擴(kuò)口7的擴(kuò)口角β₁和/或可調(diào)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口8的擴(kuò)口角β₂的大小。

所述擴(kuò)口角β₁和擴(kuò)口角β₂的可調(diào)范圍為0°～80°。

在所述一次風(fēng)道1出口處設(shè)置有一次風(fēng)道隔板4，在所述中心風(fēng)管12的管壁上和一次風(fēng)道隔板4內(nèi)側(cè)分別開(kāi)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(duì)稱(chēng)的固定有兩個(gè)內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個(gè)外齒形環(huán)拉桿602，通過(guò)內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個(gè)外齒形環(huán)拉桿602的軸向運(yùn)動(dòng)來(lái)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(dòng)配合，通過(guò)旋轉(zhuǎn)內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個(gè)外齒形環(huán)拉桿602實(shí)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，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明通過(guò)可調(diào)外一次風(fēng)擴(kuò)口7和可調(diào)內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口8以及其上固定的外一次風(fēng)擴(kuò)口拉桿702和內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口拉桿802，根據(jù)煤種和負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)燃燒器噴口外火焰形狀，以適應(yīng)實(shí)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(fēng)擴(kuò)口8的擴(kuò)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(fēng)擴(kuò)口8的擴(kuò)口角β₂變小，可以減小中心回流區(qū)域面積，將著火點(diǎn)推遠(yuǎn)，保護(hù)噴口不被燒壞；可調(diào)外一次風(fēng)擴(kuò)口7的擴(kuò)口角β₁變大，可以推遲二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合，從而降低煤粉氣流著火所需熱量。

2、本發(fā)明采用濃煤粉側(cè)的內(nèi)外齒形環(huán)配合方式，同時(shí)摒除以往齒形環(huán)固定在一次風(fēng)管壁上的結(jié)構(gòu)，在中心風(fēng)管12的管壁上和一次風(fēng)道隔板4內(nèi)側(cè)分別開(kāi)有內(nèi)齒形環(huán)卡槽501和外齒形環(huán)卡槽601，這樣通過(guò)內(nèi)齒形環(huán)拉桿502和兩個(gè)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(dòng)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(dòng)效果。可調(diào)外一次風(fēng)擴(kuò)口角β₁和內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口角β₂大小和齒形環(huán)的配合變化能夠提升燃燒器對(duì)負(fù)荷以及煤種的適應(yīng)性以及燃燒器的調(diào)節(jié)性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明火焰形狀與混合強(qiáng)度可調(diào)的旋流燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A向視圖。

圖3是外一次風(fēng)擴(kuò)口角β₁和內(nèi)二次風(fēng)擴(kuò)口角β₂調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)示意圖。