專利名稱：一種單側(cè)低速燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鍋爐燃燒設(shè)備，具體涉及一種單側(cè)低速燃燒器。
背景技術(shù)：
四角切圓燃燒鍋爐的煤粉氣流從燃燒器噴入爐膛，煤粉氣流在噴入爐膛時(shí)，不僅要迅速加熱到其著火溫度，煤粉氣流即一次風(fēng)粉的速度不應(yīng)大于其火焰?zhèn)鞑ニ俣?，才能形成穩(wěn)定燃燒。當(dāng)煤粉氣流的出口速度遠(yuǎn)大于其火焰?zhèn)鞑ニ俣葧r(shí)，其火焰鋒面將遠(yuǎn)離燃燒器噴口，無(wú)法形成穩(wěn)定的火焰鋒面而導(dǎo)致鍋爐滅火。相反，煤粉氣流的出口速度越低，其火焰鋒面就越靠近燃燒器，燃燒穩(wěn)定性就越好。我國(guó)難燃煤種較多，目前所有難燃煤種燃燒器的煤粉氣流出口速度內(nèi)、外側(cè)都是一致的(不考慮邊界層的影響)，且都大于其火焰?zhèn)鞑ニ俣?，電站燃煤鍋爐經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因一次風(fēng)粉速度過(guò)高而引發(fā)的燃燒不穩(wěn)甚至鍋爐滅火的問(wèn)題。有效降低煤粉氣流的燃燒器出口速度，是穩(wěn)定燃燒的一條非常有效的途徑。但是，煤粉氣流的整體速度降低雖然有利于著火過(guò)程，但使煤粉氣流的剛性大大降低，容易發(fā)生由煤粉氣流刷墻引起的水冷壁結(jié)渣和高溫腐蝕；另外，無(wú)法降低煤粉氣流速度的另一個(gè)重要原因的是由于輸送煤粉顆粒的需要，在現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)中所有燃燒器出口最低速度只能控制在20m/s左右，否則將發(fā)生堵管問(wèn)題。這對(duì)于煤粉氣流的著火燃燒是非常不利的，是引起鍋爐燃燒不穩(wěn)、甚至鍋爐滅火的主要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種燃燒穩(wěn)定性好、不堵粉、向火側(cè)優(yōu)先著火燃燒的用于四角切圓燃燒鍋爐的單側(cè)低速燃燒器。
一種用于四角切圓燃燒鍋爐的單側(cè)低速燃燒器，在燃燒器出口段外殼1內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向放入一個(gè)分流變速板2，所述的分流變速板2成彎曲狀，該分流變速板2將外殼1的內(nèi)部空間進(jìn)行分割，形成由窄空間過(guò)渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道3和寬空間過(guò)渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道4。所述的低流速介質(zhì)通道3內(nèi)布置有可進(jìn)一步調(diào)節(jié)低流速介質(zhì)流量的流量調(diào)節(jié)檔板5。所述的高流速介質(zhì)通道4內(nèi)布置有可進(jìn)一步調(diào)節(jié)高流速介質(zhì)流量的流量調(diào)節(jié)檔板6。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型利用文丘里管原理將燃燒器出口段分成兩部分，一部分在煤粉氣流出口通過(guò)擴(kuò)容形成降速燃燒，一部分在煤粉氣流出口通過(guò)擠壓形成增速燃燒，降速部分燃燒的煤粉氣流成功地解決了現(xiàn)有四角切燃鍋爐燃燒器不能有效調(diào)節(jié)煤粉氣流出口速度的弊端，在不降低煤粉氣流輸送速度的條件下，可大幅度地降低向火側(cè)低速煤粉氣流的出口速度，從而使其所需要的著火熱量減小，使該股煤粉氣流先著火，開(kāi)引燃背火側(cè)高速股煤粉氣流，縮短全部煤粉氣流的著火距離。
2、增速部分和降速部分兩股速度不同的煤粉氣流由于速度差的原因更容易混合，速差越大，混合越強(qiáng)烈，因此低速股煤粉氣流著火后在瞬間通過(guò)紊流擴(kuò)散和火焰?zhèn)鞑ザc(diǎn)燃高速股煤粉氣流，使全部煤粉氣流迅速著火、穩(wěn)定燃燒。
3、可以減少燃煤鍋爐穩(wěn)定燃燒的輔助用油，減少鍋爐滅火次數(shù)，同時(shí)還能在一定程度上降低NOx排放量，獲得環(huán)保效益。
4、具有煤種適應(yīng)性廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，燃燒器外型不發(fā)生變化，水冷壁不結(jié)渣，煤粉管不堵管等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的主視圖圖2為圖1的A——A向視圖圖3為圖2的B——B向視圖圖4為圖2的C向視圖圖5為在低流速介質(zhì)通道內(nèi)布置流量調(diào)節(jié)擋板示意圖。
圖6為在高流速介質(zhì)通道內(nèi)布置流量調(diào)節(jié)擋板示意圖。
圖中1——燃燒器出口段外殼2——分流變速板3——低流速介質(zhì)通道 4——高流速介質(zhì)通道5、6——流量調(diào)節(jié)擋板具體實(shí)施例如圖1、2、3、4所示的用于四角切圓燃燒鍋爐的單側(cè)低速燃燒器，利用分流變速板2將煤粉氣流分隔并轉(zhuǎn)變成為流量不同、速度不同的高速股和低速股兩股煤粉氣流。分流變速板2在燃燒器出口段外殼1內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向固定放置，出口段的長(zhǎng)度為100cm左右，所述的分流變速板2沿殼體的長(zhǎng)度方成彎曲狀，該分流變速板2將外殼1的內(nèi)部空間進(jìn)行分割，形成由窄空間過(guò)渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道3和寬空間過(guò)渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道4。為了更進(jìn)一步有效控制低流速介質(zhì)的速度以適應(yīng)不同煤質(zhì)的著火需要，如圖5所示，在低流速介質(zhì)通道3內(nèi)布置有可進(jìn)一步調(diào)節(jié)低流速介質(zhì)的流量調(diào)節(jié)檔板5?；蛟诟吡魉俳橘|(zhì)通道4內(nèi)布置有可進(jìn)一步調(diào)節(jié)高流速介質(zhì)的流量調(diào)節(jié)檔板6，如圖6所示。
低速股煤粉氣流的流量約為總一次風(fēng)煤粉氣流流量的1/6到3/4(以適應(yīng)不同煤種)，通過(guò)低流速通道從燃燒器向火側(cè)噴入爐膛，向火側(cè)低速股煤粉氣流在低流速通道出口的速度可控制在12-18m/s，使其和煤粉氣流的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺容^接近。這樣，向火側(cè)煤粉氣流在離開(kāi)燃燒器低流速通道后迅速著火燃燒，并引燃高流速通道的煤粉氣流，使煤粉氣流的火焰鋒面(著火距離)能夠穩(wěn)定在燃燒器出口附近；高速股煤粉氣流的量約為煤粉氣流流量的1/4到5/6，速度在23-33m/s范圍內(nèi)，以保持煤粉氣流的剛性。
本實(shí)用新型的工作原理如下本實(shí)用新型利用文丘里管的原理，通過(guò)分流變速擋板將燃燒器出口段分成兩部分，一部分由窄空間過(guò)渡到寬空間，通過(guò)對(duì)介質(zhì)擴(kuò)容形成低流速介質(zhì)通道，一部分由寬空間過(guò)渡到窄空間，通過(guò)對(duì)介質(zhì)擠壓形成高流速介質(zhì)通道。低流速介質(zhì)通道是對(duì)正常流速的煤粉進(jìn)行擴(kuò)容來(lái)降低煤粉氣流的速度，成功地解決了現(xiàn)有四角切燃鍋爐燃燒器不能有效調(diào)節(jié)煤粉氣流出口速度的弊端，在不降低煤粉氣流輸送速度的條件下，可大幅度地降低向火側(cè)低速煤粉氣流的出口速度，從而使其所需要的著火熱量減小，使該股煤粉氣流先著火，然后再引燃背火側(cè)高速股煤粉氣流。
煤粉氣流的出口速度越低，越容易被加熱到其著火溫度，越容易在燃燒器噴口附近形成穩(wěn)定的火焰鋒面；煤粉氣流速度降低到一定程度后，在燃燒器出口某處，煤粉顆粒因速度衰減而降速到0，對(duì)其加熱和著火過(guò)程非常有利。因此在向火側(cè)實(shí)現(xiàn)煤粉氣流低流速可以起到強(qiáng)烈穩(wěn)定燃燒的作用。
向火側(cè)煤粉氣流能卷吸到大量的高溫?zé)煔?，其加熱條件比背火側(cè)煤粉氣流優(yōu)越得多，將低速股煤粉氣流置于向火側(cè)能使該股煤粉氣流迅速被加熱到著火溫度而穩(wěn)定著火燃燒，縮短煤粉氣流的著火距離。
高速通道和低速通道兩股速度不同的煤粉氣流由于速度差的原因更容易混合，速差越大，混合越強(qiáng)烈，因此低速股煤粉氣流著火后在瞬間通過(guò)紊流擴(kuò)散和火焰?zhèn)鞑ザc(diǎn)燃高速股煤粉氣流(其燃燒放熱足以點(diǎn)燃高速股煤粉氣流)。實(shí)現(xiàn)部分煤粉氣流先著火，然后點(diǎn)燃其它部分。其過(guò)程類似強(qiáng)制點(diǎn)火過(guò)程，包含著熱著火理論、火焰?zhèn)鞑ダ碚?、煤粉分步燃燒原理和?qiáng)制點(diǎn)火原理。
采用單側(cè)低速燃燒器后，向火側(cè)煤粉氣流出口速度可以降低到12-18m/s，完全滿足其著火需要；背火側(cè)高速股煤粉氣流比例大，速度高，煤粉氣流的剛性非但不會(huì)降低，而且有所提高(與mv2有關(guān))，對(duì)防止煤粉氣流刷墻引起的水冷壁結(jié)渣和高溫腐蝕有利。
正是因?yàn)槿绱?，煤粉氣流的?dòng)量實(shí)際是增大的，與鍋爐同角燃燒器上下層氣流的混合會(huì)得到強(qiáng)化，對(duì)煤粉氣流的燃盡有利。
低速股煤粉氣流引燃高速股煤粉氣流，使燃燒過(guò)程穩(wěn)定且分步進(jìn)行，避免了燃燒初期的局部高溫現(xiàn)象，對(duì)降低NOx有利，因此可稱之為切圓燃燒鍋爐的低NOx直流燃燒器。
用于新建鍋爐不增加任何投資，用于已投運(yùn)鍋爐改造時(shí)，對(duì)原燃燒系統(tǒng)不做改動(dòng)，對(duì)原有一次風(fēng)機(jī)或一次風(fēng)壓不提新要求，非常便于實(shí)施。
權(quán)利要求1.一種單側(cè)低速燃燒器，包括燃燒器出口段外殼(1)，其特征在于在燃燒器出口段外殼(1)內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向放入一個(gè)分流變速板(2)，所述的分流變速板(2)成彎曲狀，該分流變速板(2)將外殼(1)的內(nèi)部空間進(jìn)行分割，形成由窄空間過(guò)渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道(3)和寬空間過(guò)渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單側(cè)低速燃燒器，其特征在于低流速介質(zhì)通道(3)內(nèi)布置有可進(jìn)一步調(diào)節(jié)低流速介質(zhì)流量的流量調(diào)節(jié)檔板(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單側(cè)低速燃燒器，其特征在于高流速介質(zhì)通道(4)內(nèi)布置有可進(jìn)一步調(diào)節(jié)高流速介質(zhì)流量的流量調(diào)節(jié)檔板(6)。
專利摘要一種用于四角切圓燃燒鍋爐的單側(cè)低速燃燒器，在燃燒器出口段外殼內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向放入一個(gè)分流變速板，該分流變速裝置利用文丘里管原理將燃燒器出口段內(nèi)部空間分成兩部分，一部分由窄空間過(guò)渡到寬空間形成低流速介質(zhì)通道，在煤粉氣流出口通過(guò)擴(kuò)容形成降速燃燒，一部分由寬空間過(guò)渡到窄空間形成高流速介質(zhì)通道，在煤粉氣流出口通過(guò)擠壓形成增速燃燒。降速部分燃燒的煤粉氣流位于四角切圓燃燒器的向火側(cè)，成功地解決了現(xiàn)有燃燒器向火側(cè)煤粉氣流出口速度不能有效降低的弊端，從而使其所需要的著火熱量減小。具過(guò)程類似強(qiáng)制點(diǎn)火過(guò)程，包含有熱著火理論、火焰?zhèn)鞑ダ碚?、分步燃燒原理和?qiáng)制點(diǎn)火原理。
文檔編號(hào)F23D1/00GK2802287SQ20052011078
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者王春昌 申請(qǐng)人:西安熱工研究院有限公司