[其他]一種煤粉燃燒器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87101964
• 申請日: 1987-03-18
• 公開（公告）號: CN87101964A
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬毓義;陳迪訓(xùn);韓才元;袁建偉;孫字信;邱紀華;李佛金
• 申請（專利權(quán)）人: 華中工學(xué)院
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 華中工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 駱如碧,方放

本發(fā)明屬于煤粉燃燒裝置。

我國許多火力發(fā)電廠用煤質(zhì)量較差，其主要特征是：揮發(fā)份少、灰粉多、水份多，燃燒時著火慢、燃燒不穩(wěn)定、燃盡程度低，嚴重地影響了鍋爐的經(jīng)濟性和安全性。因此有效地利用劣質(zhì)煤，是提高鍋爐經(jīng)濟性和安全性的一個關(guān)鍵問題。華中工學(xué)院燃燒理論研究室研制的鈍體煤粉燃燒器（見華中工學(xué)院學(xué)報（83）年第（3）期《鈍體燃燒器對電站鍋爐的適應(yīng)性》），可以比較有效地解決這個問題。鈍體燃燒器是安裝在煤粉鍋爐一次風口處的非流線型體，利用煤粉氣流繞流鈍體時產(chǎn)生脫體所造成的回流區(qū)將爐內(nèi)的高溫煙氣卷吸到煤粉氣流的根部。這部分回流的高溫煙氣一方面強化了對煤粉氣流的加熱作用，另一方面作為一個穩(wěn)定的熱源對火焰起到了一定的穩(wěn)定作用。鈍體煤粉燃燒器在電站鍋爐的應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)揮了重大作用。但是，對于煤質(zhì)很差的煤種，現(xiàn)有的鈍體燃燒器還很難滿足要求。這主要是因為鈍體燃燒器的效果在很大程度上是取決于鈍體后回流區(qū)的長度和高溫煙氣的回流量。而現(xiàn)有鈍體燃燒器由于上下兩端存在著不合理的氣流卷吸對劣質(zhì)煤種來說回流區(qū)的長度仍顯得不夠，回流量也比較小。特別是對于高寬比小的一次風口，加裝鈍體燃燒器的效果不佳。

本發(fā)明的穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器可以彌補現(xiàn)有鈍體煤粉燃燒器的不足之處。

本發(fā)明的穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器，如圖1所示。其結(jié)構(gòu)是一個矩形的腔體，宅的一端與一次風口相連接，將一次風口處的鈍體罩在腔內(nèi)，另一端與爐墻平齊。本發(fā)明是一種不同于預(yù)燃室又不同于爐膛的有限空間，它的作用不在于預(yù)先燃燒，而是改變氣流特性和加熱環(huán)境。煤粉氣流在腔內(nèi)繞流鈍體形成回流區(qū)，我們稱為內(nèi)回流。由于鈍體的四周有穩(wěn)燃腔壁，它將一次風氣流與上下二次風氣流隔離開來，因而消除了鈍體上下兩端的不合理的氣流卷吸，保證了鈍體后回流區(qū)能夠有效地形成，增加了回流區(qū)的長度和高溫煙氣的回流量，同時還避免了溫度較低的二次風流過早地滲入到煤粉氣流中。本發(fā)明在內(nèi)回流區(qū)邊界層與穩(wěn)燃腔的內(nèi)壁之間設(shè)計成一個外回流區(qū)，吸引爐膛內(nèi)的高溫氣體進入腔體內(nèi)部，同時加熱腔體內(nèi)壁，使它保持高溫，形成熱壁幅射源。由于穩(wěn)燃腔的內(nèi)壁敷設(shè)有耐火保溫材料，使得穩(wěn)燃腔內(nèi)形成了一個絕熱的加熱環(huán)境。所有這些特點對穩(wěn)定和強化煤粉氣流的著火都是有利的。

本發(fā)明與一般的鈍體煤粉燃燒器相比，回流區(qū)尺寸及高溫煙氣的回流量都有明顯增加，并且使煤粉氣流初期的加熱環(huán)境得到進一步的改善，從而能夠適應(yīng)于較差的劣質(zhì)煤，同時還適應(yīng)于各種尺寸的一次風噴口。

圖1是該發(fā)明的正視、俯視剖面圖，（1）是鈍體，（2）是穩(wěn)燃腔，（3）是一次風管。鈍體安裝在一次風管的出口處，穩(wěn)燃腔由不銹鋼板或其它材料制成，內(nèi)壁敷設(shè)耐火隔熱材料。穩(wěn)燃腔的進口端與一次風管連接，出口端與爐墻平齊。

穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器為一個矩形的腔體，其進口尺寸與一次風口的尺寸一樣，即高度為H，寬度為B;穩(wěn)燃腔出口的高度為H1/H＝1.2-1.8，寬度為B1/B＝1.2-2.5，長度為L/B＝2.5-6.0;穩(wěn)燃腔與一次風管連接處，上下為漸擴形（如圖1正視圖所示），以防止煤粉堆積在穩(wěn)燃腔內(nèi)出現(xiàn)的結(jié)焦現(xiàn)象，上下漸擴的角度θ＝15°-50°;左右兩邊為突擴形（如圖1俯視圖所示），以產(chǎn)生局部的外回流。穩(wěn)燃腔內(nèi)的鈍體為三梭柱體，張角α＝40°-70°，底邊相對邊寬b/B＝0.4-0.8，鈍體的高度與一次風口的高度相同。

穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器經(jīng)過冷態(tài)空氣動力場的測量和燃燒試驗，其結(jié)果證明效果顯著。圖2是回流區(qū)的尺寸及相對回流量分布曲線，圖中 (y)/(b) 和 (x)/(b) 分別為回流區(qū)的無因次寬度和長度，m_R/m_O為相對回流量。曲線1對應(yīng)于鈍體煤粉燃燒器，曲線2對應(yīng)于穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器。由圖2可見，穩(wěn)燃腔煤粉燃燒器的回流區(qū)尺寸及最大相對回流量（m_R/m_O）_max比鈍體燃燒器有明顯增加。試驗還發(fā)現(xiàn)穩(wěn)燃腔內(nèi)回流區(qū)的充滿程度比鈍體燃燒器有明顯好轉(zhuǎn)。圖3是在臥式煤粉試驗爐上沿中心軸線上測量的溫度分布曲線，X為軸向各測點距燃燒器出口的距離，T為溫度，曲線1和曲線2分別對應(yīng)鈍體燃燒器和穩(wěn)燃腔燃燒器。結(jié)果表明，與鈍體燃燒器相比，穩(wěn)燃腔燃燒器使得爐內(nèi)的溫度提高，這說明燃燒得到了強化。