專利名稱：可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)窯爐用燃燒煤粉的旋風(fēng)液排渣燃燒器，尤其是一種可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器。
背景技術(shù)：
燃料進(jìn)入燃燒器的形式及其燃燒方式對(duì)燃燒器的穩(wěn)定燃燒有很大的影響，目前，很多形式的煤粉燃燒器受這兩方面的影響不能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定燃燒。另外，煤粉燃燒器的燃燒室溫度很高，其表面需要冷卻，采用空冷形式，如中國(guó)專利ZL00131024.0和ZL99116145.9中所述的燃燒器，其能夠快速啟動(dòng)，燃燒室能夠達(dá)到非常高的溫度，但是對(duì)內(nèi)筒壁爐襯的耐火材料要求比較高，爐體的鋼材需要使用耐熱鋼，使得加工工藝及材料成本相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提出一種水量可控的水冷式煤粉低塵液排渣燃燒器，在保證穩(wěn)定燃燒及順利排渣的同時(shí)，降低燃燒器對(duì)材料的要求，以降低燃燒器的制造成本。
本實(shí)用新型燃燒器由燃燒室16、冷卻水室8、預(yù)旋室12及排渣系統(tǒng)組成，具有以下的技術(shù)結(jié)構(gòu)它具有一個(gè)圓柱型燃燒室16，該燃燒室包括一個(gè)進(jìn)口端面和一個(gè)出口端面，燃燒室具有內(nèi)筒壁6和外筒壁4，內(nèi)外筒壁6組成冷卻水室8，燃料進(jìn)料口11和點(diǎn)火燒嘴在進(jìn)口端面，燃燒室16的進(jìn)口端面設(shè)有二次風(fēng)預(yù)旋室12，預(yù)旋室12后端設(shè)有一外徑與燃燒室16圓柱型內(nèi)壁面的直徑相同或稍小的環(huán)形軸流葉柵14，燃燒室的出口端面設(shè)有中心出口管2，出口端面的下部開有出渣口。經(jīng)過(guò)換熱器預(yù)熱的二次風(fēng)進(jìn)入預(yù)旋室12，從燃燒器端面的環(huán)形軸流葉柵14經(jīng)過(guò)預(yù)旋12進(jìn)入燃燒室，獨(dú)特的端面預(yù)旋進(jìn)風(fēng)方式使燃燒室16側(cè)壁形成一個(gè)完整連續(xù)的圓柱面，這為煤附著進(jìn)行強(qiáng)烈的附壁燃燒提供一個(gè)沒(méi)有任何阻礙的流場(chǎng)，并使液渣在高速旋轉(zhuǎn)氣流的驅(qū)動(dòng)下能夠順利的向排渣口流動(dòng)并排出，燃料采用高壓氣體輸送，燃料與一次風(fēng)(高壓氣體)由燃料進(jìn)料口11進(jìn)入預(yù)旋室12，與二次風(fēng)充分混合并預(yù)旋形成環(huán)形旋流進(jìn)入燃燒室16，在環(huán)形旋流作用下，煤粉會(huì)懸浮燃燒和附壁燃燒，而環(huán)形旋流到達(dá)燃燒器出口端面時(shí)會(huì)產(chǎn)生回流，延長(zhǎng)煤粉在燃燒器的停留時(shí)間，使煤粉在燃燒器內(nèi)完全燃燒或者氣化為一氧化碳，降低煙氣中的含塵量，最后，在燃燒室16產(chǎn)生的氣態(tài)燃燒產(chǎn)物從出口端面的中心出口管2流出。
對(duì)于所述的燃燒器，其特征在于內(nèi)筒壁6與外筒壁4之間組成一個(gè)冷卻水室8，冷卻水室8根據(jù)燃燒器的大小沿軸向分為幾格，每格上部相互連通，下部設(shè)有排污口15，冷卻水從燃燒器頂部靠近進(jìn)口端面處進(jìn)入冷卻水室8，當(dāng)?shù)谝桓袼业乃績(jī)?chǔ)滿的時(shí)候，冷卻水才會(huì)流進(jìn)第二格，并依次流到燃燒器末端的最后一個(gè)水室，末端水室頂部開有一個(gè)溢流出口1，當(dāng)冷卻水過(guò)量的時(shí)候會(huì)從溢流出口1流出。冷卻水室8頂部設(shè)有蒸汽出口7，將氣化的冷卻水導(dǎo)出，使冷卻水室保持常壓，保證燃燒器的安全。導(dǎo)出的蒸汽根據(jù)用戶的情況，可以直接供使用，也可以通過(guò)換熱器預(yù)熱二次風(fēng)以回收熱量。冷卻水量可以根據(jù)溢流出口1的水量，采用人工或者自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制，使冷卻水水量適中，在冷卻燃燒器表面的同時(shí)不至于帶走更多的熱量。
本實(shí)用新型燃燒器的有益效果在于獨(dú)特的端面預(yù)旋進(jìn)風(fēng)方式使燃燒室16側(cè)壁形成一個(gè)完整連續(xù)的圓柱面，這為煤附著進(jìn)行強(qiáng)烈的附壁燃燒提供一個(gè)沒(méi)有任何阻礙的流場(chǎng)，取得更好的燃燒效果；同時(shí)，由于燃燒器表面采用水冷卻系統(tǒng)，所以燃燒器只需要采用普通碳鋼制造，在材料成本上比空冷系統(tǒng)的燃燒器節(jié)省50％以上的投資，而且不會(huì)出現(xiàn)燃燒器因?yàn)槌瑴囟鴵p壞的情況。本實(shí)用新型燃燒器不但具有燃燒穩(wěn)定、捕渣率高、低塵等優(yōu)點(diǎn)，而且造價(jià)相對(duì)較低，是在中小窯爐上實(shí)現(xiàn)以煤代油的理想選擇。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1關(guān)于出渣口的A--A剖視圖；圖3是圖1關(guān)于環(huán)形軸流葉柵的B--B剖視圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明1.溢流出口，2.中心出口管，3.耐火層，4.外筒壁，5.水室隔板，6.內(nèi)筒壁，7.蒸汽出口管，8.冷卻水室，9.冷卻水進(jìn)水管，10.二次風(fēng)管，11.燃料進(jìn)料管，12.二次風(fēng)預(yù)旋室，13.中心觀察孔，14.環(huán)形軸流葉柵，15.排污管，16.燃燒室，17.故障清渣孔，18.排渣管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如附圖1所示，該燃燒器由內(nèi)筒壁6及進(jìn)出口端面組成燃燒室16，進(jìn)口端面設(shè)有二次風(fēng)預(yù)旋室12，二次風(fēng)和煤粉分別經(jīng)過(guò)二次風(fēng)管10和燃料進(jìn)料管11進(jìn)入二次風(fēng)預(yù)旋室12，混合后通過(guò)環(huán)形軸流葉柵14形成環(huán)形漩流進(jìn)入燃燒室16，燃燒室16的內(nèi)壁是一層緊附在內(nèi)筒壁6里面的耐火層3，煤粉在燃燒室16里進(jìn)行附壁燃燒，燃燒后的氣態(tài)產(chǎn)物由中心出口管2排出，進(jìn)口端面還具有一中心觀察孔13，通過(guò)中心觀察孔13可以觀察燃燒室16中的燃燒情況。
內(nèi)筒壁6和外筒壁4組成冷卻水室8，水室隔板5將水室分為四格，每格水室的上部連通，底部各有一排污管15，冷卻水由燃燒器頂部的冷卻水進(jìn)水管9進(jìn)入冷卻水室的第一格，然后依次進(jìn)入第二格、第三格和第四格，如果冷卻水量過(guò)多，冷卻水就會(huì)從溢流出口1流出，外筒壁4的頂部具有一蒸汽出口管7，冷卻水受熱氣化后由蒸汽出口管7導(dǎo)出。
如附圖2所示，排渣系統(tǒng)由故障清渣孔17及排渣管18組成。出渣口不是布置在燃燒器出口端的正下部，而是在出口端的側(cè)下部，本實(shí)施例中，從A-A方向看，漩流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，出渣口就布置在燃燒器的右下?cè)，出渣口方向與垂直方向成角30°～45°，這樣液渣就會(huì)在氣流與重力的作用下從出渣口流至排渣管18，故障清渣孔17可以觀察排渣的情況，當(dāng)發(fā)生意外堵塞時(shí)，也可以通過(guò)故障清渣孔17進(jìn)行清除。
附圖3是環(huán)形軸流葉柵14的B--B剖視圖，二次風(fēng)通過(guò)該環(huán)形軸流葉柵14形成環(huán)形旋流進(jìn)入燃燒室16，旋流的方向?yàn)轫槙r(shí)針。
權(quán)利要求1.一種可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器，包括燃燒室(16)及排渣系，燃燒室(16)具有一個(gè)完整連續(xù)的圓柱面；二次風(fēng)管(10)、燃料進(jìn)料口(11)及燃燒產(chǎn)物出口分別布置在燃燒器進(jìn)出的兩個(gè)端面上，出渣口布置在出口端面下部，二次風(fēng)管(10)、燃料進(jìn)料口(11)布置在進(jìn)口端面，其特征在于還包括冷卻水室(8)和預(yù)旋室(12)，燃燒室16的進(jìn)口端面設(shè)有二次風(fēng)預(yù)旋室(12)，預(yù)旋室(12)后端設(shè)有一外徑與燃燒室(16)圓柱型內(nèi)壁面的直徑相同或稍小的環(huán)形軸流葉柵(14)，燃料與二次風(fēng)在預(yù)旋室(12)充分混合后，形成環(huán)形旋流進(jìn)入燃燒室(16)燃燒；燃燒室外表面具有由內(nèi)筒壁(6)、外筒壁(4)組成的冷卻水室(8)，冷卻水室(8)設(shè)有使冷卻水量可調(diào)的溢流出口(1)、排污口15、蒸汽出口管(7)和冷卻水進(jìn)水管(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器，其特征在于燃料與二次風(fēng)在預(yù)旋室(12)充分混合后經(jīng)過(guò)環(huán)形軸流葉柵(14)形成環(huán)形旋流，達(dá)到燃燒室(16)出口端面形成回流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器，其特征在于出渣口布置在燃燒器出口端的側(cè)下部，出渣口方向與垂直方向成角30°～45°，并根據(jù)旋流方向布置在左下側(cè)或右下側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器，其特征在于冷卻水室(8)根據(jù)燃燒器的大小被水室隔板(5)分成幾格，每格上部相互連通，第一格的頂部設(shè)置有冷卻水進(jìn)水管(9)，最后一格設(shè)有根據(jù)溢流出的水量，可以選擇適中冷卻水量的溢流出口(1)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種可控水冷式煤粉旋風(fēng)低塵液排渣燃燒器，其特點(diǎn)是一次風(fēng)及煤粉和二次風(fēng)在預(yù)旋室充分混合后，通過(guò)環(huán)形軸流葉柵形成環(huán)形旋流進(jìn)入燃燒室燃燒，環(huán)形旋流達(dá)到燃燒室出口端面時(shí)形成回流，延長(zhǎng)了煤粉在燃燒室的停留時(shí)間，在提高捕渣率的同時(shí)降低煙氣中的含塵量，達(dá)到潔凈燃燒的標(biāo)準(zhǔn)；出渣口根據(jù)旋流的方向布置在燃燒室尾部的左下側(cè)或者右下側(cè)；燃燒室外表面采用水冷形式，冷卻水量根據(jù)所設(shè)置的溢流出口可以人工調(diào)節(jié)或者自動(dòng)調(diào)節(jié)。本設(shè)備燃燒穩(wěn)定，捕渣率高，排放煙氣相對(duì)潔凈，造價(jià)低，是在中小窯爐上實(shí)現(xiàn)以煤代油的理想選擇。
文檔編號(hào)F23D14/78GK2753968SQ20042010249
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者何立波, 王小憨, 陳恩鑒, 趙黛青, 楊衛(wèi)斌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所