[發明專利]一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室及其方法

有效

• 申請號: 201711241429.X
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108036305B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 崔秀萍
• 申請（專利權）人: 國家電投集團協鑫濱海發電有限公司
• 主分類號: F23C3/00
• 分類號: F23C3/00;F23C5/08;F23L1/00;F23L9/00;F23L15/04;F24H7/00;F24H9/18
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室，其特征在于：包括燃氣燒嘴(19)、爐體(15)、空氣預熱箱(30)、換熱煙管(38)、煙氣集流箱(35)、排煙管(34)、燃氣供給管(21)、第一助燃空氣供給管(20)；

所述燃氣供給管(21)的燃氣供給端和所述第一助燃空氣供給管(20)的空氣供給端共同連接所述燃氣燒嘴(19)，所述燃氣燒嘴(19)的火焰噴口(7)對應在所述爐體(15)的燃燒室(17)中；所述爐體(15)的排煙端連接有若干換熱煙管(38)，若干所述換熱煙管(38)穿過所述空氣預熱箱(30)內的換熱腔(40)；各所述換熱煙管(38)的出煙端共同導通所述煙氣集流箱(35)的集流腔(37)，所述集流腔(37)導通連接所述排煙管(34)，所述排煙管(34)的出煙端導通外界；

還包括第二助燃空氣供給管(33)、助燃空氣導入管(36)和單向閥；

所述第二助燃空氣供給管(33)的空氣供給端導通所述空氣預熱箱(30)內的換熱腔(40)；所述助燃空氣導入管(36)為耐熱直管結構；所述助燃空氣導入管(36)的一端伸入所述爐體(15)的燃燒室(17)中，另一端伸入所述空氣預熱箱(30)內的換熱腔(40)中；所述助燃空氣導入管(36)中設置有單向閥，所述換熱腔(40)中的空氣可經過單向閥進入到燃燒室(17)中。

2.根據權利要求1所述的一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室，其特征在于：所述爐體(15)外壁呈橫向姿態的圓柱體結構；其燃燒室(17)同軸心于爐體(15)內部，所述燃燒室(17)為橫向姿態的錐形圓臺結構；所述火焰噴口(7)位于所述燃燒室(17)的圓臺細端，且火焰噴口(7)與燃燒室(17)同軸心設置；所述燃燒室(17)的圓臺粗端為排煙端，所述排煙端呈圓周陣列均布有若干排煙口(27)，若干排煙口(27)分別導通連接若干所述換熱煙管(38)；所述燃燒室(17)內還包括熱油加熱管(1)，所述熱油加熱管(1)呈錐形螺旋盤繞狀貼附于所述燃燒室(17)的錐形內壁(17.1)；

還包括冷導熱油供油管(11)和熱導熱油輸出管(24)；所述外部的冷導熱油供油管(11)導通連接所述熱油加熱管(1)的冷油進油端；所述熱油加熱管(1)的熱油出油端(5.1)導通熱導熱油輸出管(24)。

3.根據權利要求2所述的一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室，其特征在于：所述燃燒室(17)中還包括引火錐(14)；所述引火錐(14)外壁呈橫向姿態的圓錐結構；所述引火錐(14)與所述燃燒室(17)同軸心設置，且所述引火錐(14)靠近所述火焰噴口(7)的一端為圓錐尖端(14.1)，且所述圓錐尖端(14.1)呈圓頂平滑過渡；所述引火錐(14)的圓錐底面(14.2)所在面位于所述燃燒室(17)軸向方向的中部；所述圓錐尖端(14.1)與所述火焰噴口(7)間距設置；所述引火錐(14)至少通過一根支撐桿(13)與所述燃燒室(17)內壁支撐連接；

所述燃燒室(17)的圓臺軸線和圓臺母線之間的夾角為α，所述引火錐(14)的圓錐軸線和圓錐母線之間的夾角為β；其中β和α同時滿足20°≤β≤25°，α＝β+3°。

4.根據權利要求3所述的一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室，其特征在于：所述引火錐(14)的內部還包括圓錐形引火腔(4)中；所述引火腔(4)中同軸心于所述引火錐(14)內部，所述引火腔(4)中靠近所述圓錐尖端(14.1)的一端為尖端；所述引火腔(4)中的底面與所述引火錐(14)的圓錐底面(14.2)重合，且所述引火腔(4)中的底面端導通所述燃燒室(17)；所述引火腔(4)的圓錐軸線和圓錐母線之間的夾角為γ，其中γ滿足γ＝β+8°。

5.根據權利要求4所述的一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室，其特征在于：所述助燃空氣導入管(36)與所述燃燒室(17)軸線同軸心設置，所述助燃空氣導入管(36)伸入所述燃燒室(17)中的端部為噴氣端(36.1)；所述噴氣端(36.1)伸入所述引火腔(4)中，且所述噴氣端(36.1)位于所述引火腔(4)中心部位；所述噴氣端(36.1)的噴氣方向與所述火焰噴口(7)的噴火方向相對設置。

6.一種雙助燃空氣供給型鍋爐燃燒室的方法：

第一助燃空氣供給管(20)連續向燃氣燒嘴(19)注入助燃空氣，與此同時，燃氣供給管(21)連續向燃氣燒嘴(19)注入過量燃氣，注入過量燃氣使進入燃燒室(17)中的助燃空氣充分與一同進去的燃氣反應后還余存部分燃氣，與此同時；助燃空氣和燃氣在燃氣燒嘴中匯合后從火焰噴口(7)處噴出，此時火焰噴口(7)處的電子打火裝置啟動，火焰噴口(7)處形成噴射火焰；此時火焰前方受到引火錐(14)尖端的阻擋，使火焰呈喇叭狀散開，且火焰均勻貼附于錐形螺旋分布的前段加熱管(1)前進，并對前段的加熱管(1)加熱，由于注入的是過量燃氣，其進入燃燒室的氧氣消耗迅速，隨著火焰的繼續前進至引火錐(14)的圓錐底面(14.2)所在位置時火焰強度開始減弱；

此時第二助燃空氣供給管(33)連續向空氣預熱箱(30)內的換熱腔(40)注入助燃空氣，隨著換熱腔(40)內部壓力增大至遠超過燃燒室(17)壓力，打開助燃空氣導入管(36)中的單向閥，換熱腔(40)中被預熱的助燃空氣通過助燃空氣導入管(36)進入到燃燒室(17)中，且助燃空氣導入管(36)的噴氣端(36.1)噴向引火錐(14)內部的引火腔(4)中，噴出的助燃空氣遇到引火腔(4)的腔壁后成波浪狀反彈，由于腔內溫度已經超過著火點，且腔內還有大量余存燃氣，此時余存高溫燃氣與高溫助燃空氣在引火腔(4)中相遇，并迅速第二次燃燒，形成第二次喇叭狀火焰并從引火腔(4)內迅速均勻噴出，隨即形成的第二次強烈火焰繼續貼附于錐形螺旋分布的后段加熱管(1)前進，并對后段加熱管(1)加熱，最終形成的煙氣流經各換熱煙管(38)，各換熱煙管(38)對換熱腔(40)中的空氣進行預熱，最終共同導入到集流腔(37)中，并通過排煙管(34)排出外界；

在上述過程中冷導熱油供油管(11)連續將從用熱設備出來的冷油導入到加熱管(1)的進油端(5)，導熱油在經過加熱管(1)過程中導熱油被加熱，然后被加熱的導熱油從加熱管(1)的熱油出油端流出，并通過循環泵流向用熱設備，如此形成循環。