專利名稱：一種多邊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，具體涉及一種多邊低速燃燒器。
背景技術(shù)：
我國(guó)難燃煤種著火困難，火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊停虼私?jīng)常會(huì)出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)甚至鍋爐滅火的問題。根據(jù)煤粉氣流的熱著火理論以及火焰?zhèn)鞑ニ俣壤碚摚悍蹥饬髟跔t內(nèi)不僅要迅速加熱到其著火溫度，煤粉氣流的速度還應(yīng)不大于其火焰?zhèn)鞑ニ俣?。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。由此可見，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，目前所有的直流燃燒器在現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)中都不能有效的降低燃燒器的出口速度，出口速度低將發(fā)生一次風(fēng)粉管的堵粉問題，這對(duì)于煤粉氣流的著火燃燒是致命的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能有效降低煤粉氣流燃燒器出口速度、穩(wěn)燃能力強(qiáng)的多邊低速燃燒器。
該多邊低速燃燒器，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)分流變速裝置2、5、10，該分流變速裝置將出口段外殼1的內(nèi)部空間進(jìn)行分割，形成由窄空間過渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道3、6、11和寬空間過渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道4、7、12。所述的分流變速裝置2成彎曲板狀，布置在出口段外殼1內(nèi)部的兩側(cè)，形成低流速介質(zhì)通道3-1、3-2和高流速介質(zhì)通道4。所述的分流變速裝置5、10為與出口段外殼1形狀配合的瓶狀，布置在出口段外殼1的內(nèi)部，形成周邊低流速介質(zhì)通道6、11，中心高流速介質(zhì)通道7、12。所述的瓶式分流變速裝置5為多邊形、10為圓形。瓶式分流變速裝置5、10分別通過前支撐架8、13、后支撐架9、14固定在出口段外殼1內(nèi)。在高流速介質(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15，在高流速介質(zhì)通道7、12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16。
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擴(kuò)容形成降速燃燒，一部分在煤粉氣流出口通過擠壓形成增速燃燒，降速部分燃燒的煤粉氣流成功地解決了現(xiàn)有燃煤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，可大幅度地降低外側(cè)及周邊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，然后再引燃中心高速股煤粉氣流。其過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。
2、由于產(chǎn)生增速部分和降速部分兩股不同速度的煤粉氣流，出口時(shí)的速度差使兩者更容易混合，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紊流擴(kuò)散和火焰?zhèn)鞑ザc(diǎn)燃高速股煤粉氣流，整個(gè)著火過程迅速、燃燒穩(wěn)定。
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，煤粉氣流不堵管等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為燃燒器出口段的主視圖；圖2為圖1的A——A向視圖，其分流變速裝置是成彎曲的板狀；圖3為圖2的B——B向視圖；圖4為圖2的C向視圖；圖5為圖1的A——A向視圖，其分流變速裝置5為長(zhǎng)方形瓶狀；圖6為圖5的D——D向視圖；圖7為圖5的E向視圖；圖8為圖1的A——A向視圖，其分流變速裝置10為圓形瓶狀；圖9為圖8的F——F向視圖；圖10為圖8的G向視圖；
圖11為在高流速介質(zhì)通道4內(nèi)布置流量調(diào)節(jié)擋板示意圖；圖12為在高流速介質(zhì)通道7、12內(nèi)布置流量調(diào)節(jié)擋板示意圖。
圖中1——出口段外殼2——板式分流變速裝置3(3-1、3-2)——低流速介質(zhì)通道 4——高流速介質(zhì)通道5——長(zhǎng)方形瓶式分流變速裝置10—圓形瓶式分流變速裝置6、11——低流速介質(zhì)通道7、12——高流速介質(zhì)通道8、13——前支撐架 9、14——后支撐架15、16——流量調(diào)節(jié)擋板具體實(shí)施例實(shí)施例1如圖1、2、3、4所示的多邊低速燃燒器，在燃燒器出口段外殼1內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向放入兩個(gè)板式分流變速裝置2，出口段的長(zhǎng)度為100cm左右，將出口段外殼1的內(nèi)部空間進(jìn)行分割，該分流變速裝置2在中部位置進(jìn)行彎曲，兩邊形成由窄空間過渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道3-1、3—2，中間形成由寬空間過渡到窄空間的高速介質(zhì)通道4。本實(shí)施例出口段外殼1為長(zhǎng)方形，板式分流變速裝置2與出口段外殼1配合固定。為了更有效調(diào)節(jié)介質(zhì)的速度，在高流速介質(zhì)通道4內(nèi)可以布置進(jìn)一步調(diào)節(jié)高流速介質(zhì)流量的流量調(diào)節(jié)檔板15。
實(shí)施例2如圖1、5、6、7所示的多邊低速燃燒器，在燃燒器出口段外殼1內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向放入長(zhǎng)方形瓶式分流變速裝置5，形成四邊由窄空間過渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道6，中心形成由寬空間過渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道7。所述的長(zhǎng)方形瓶式分流變速裝置5，通過前支撐架8、后支撐架9固定在出口段外殼1內(nèi)。在高流速介質(zhì)通道7內(nèi)可以布置進(jìn)一步調(diào)節(jié)高流速介質(zhì)流量的流量調(diào)節(jié)檔板16。其它與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3如圖1、8、9、10所示的多邊低速燃燒器，在燃燒器出口段外殼1內(nèi)沿殼體的長(zhǎng)度方向放入圓形瓶式分流變速裝置10，形成周邊由窄空間過渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道11，中心形成由寬空間過渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道12。所述的圓形瓶式分流變速裝置10，通過前支撐架13、后支撐架14固定在出口段外殼1內(nèi)。其它與實(shí)施例2相同。
本實(shí)用新型工作原理如下多邊低速燃燒器利用文丘里管的原理，成功地解決了現(xiàn)有燃燒器不能有效調(diào)節(jié)煤粉氣流出口速度的弊端，在不降低煤粉氣流管道輸送速度的條件下，可大幅度地降低部分煤粉氣流的出口速度形成低速股煤粉氣流，使該部分煤粉氣流處在整個(gè)煤粉氣流的外側(cè)首先著火，然后再引燃中心高速股煤粉氣流。低速股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；低速股煤粉氣流降低到一定程度后，在燃燒器出口某處，煤粉顆粒因速度衰減而速度到0，對(duì)其加熱和著火過程非常有利，可以起到強(qiáng)烈穩(wěn)定燃燒的作用。另一方面低流速煤粉氣流的質(zhì)量流降低，其所需要的著火熱量減小，因此更容易加熱到其著火溫度。
兩股速度不同的氣流由于速度差的原因更易混合，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紊流擴(kuò)散和火焰?zhèn)鞑ザc(diǎn)燃中間高速股煤粉氣流，且其燃燒放熱足以點(diǎn)燃高速股煤粉氣流。實(shí)現(xiàn)了部分煤粉氣流先著火，然后點(diǎn)燃其它部分。其過程類似強(qiáng)制點(diǎn)火過程，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。
煤粉氣流的整體速度降低雖然有利于著火過程，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；更重要的是由于輸送煤粉顆粒的需要，在現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)中所有現(xiàn)有燃燒器無法降低煤粉氣流的出口速度，最低20m/s左右，否則，發(fā)生堵管問題。采用多邊低速燃燒器后，低流速煤粉氣流出口速度可以降低到12-18m/s，使其離開燃燒器后迅速著火燃燒，完全滿足其著火需要，氣流的量約為總一次風(fēng)煤粉氣流流量的1/4到3/4(以適應(yīng)不同煤種)。中間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，中間高速股煤粉氣流的量約為煤粉氣流流量的2/3左右，速度在23-33m/s，以保持煤粉氣流的剛性。正是因?yàn)槿绱耍悍蹥饬鞯膭?dòng)量實(shí)際是增大了，與鍋爐同角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，因此可稱之為燃煤鍋爐低NOx直流燃燒器。
與其它直流燃燒器噴口相比，只是在燃燒器噴口前加裝了分流變速裝置，結(jié)構(gòu)依舊簡(jiǎn)單，外型不發(fā)生變化；同時(shí)，阻力增加很有限，其阻力比濃淡燃燒器小得多。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1.一種多邊低速燃燒器，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)分流變速裝置(2、5、10)，該分流變速裝置將出口段外殼(1)的內(nèi)部空間進(jìn)行分割，形成由窄空間過渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道(3、6、11)和寬空間過渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道(4、7、12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多邊低速燃燒器，其特征在于所述的分流變速裝置(2)成彎曲板狀，布置在出口段外殼(1)內(nèi)部的兩側(cè)，形成低流速介質(zhì)通道(3-1、3-2)和高流速介質(zhì)通道(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多邊低速燃燒器，其特征在于所述的分流變速裝置(5、10)為與出口段外殼(1)形狀配合的瓶狀，布置在出口段外殼(1)的內(nèi)部，形成周邊低流速介質(zhì)通道(6、11)，中心高流速介質(zhì)通道(7、12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多邊低速燃燒器，其特征在于所述的瓶式分流變速裝置(5)為多邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多邊低速燃燒器，其特征在于所述的瓶式分流變速裝置(10)為圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多邊低速燃燒器，其特征在于多邊形瓶式分流變速裝置(5)通過前支撐架(8)、后支撐架(9)固定在出口段外殼(1)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多邊低速燃燒器，其特征在于圓形瓶式分流變速裝置(10)通過前支撐架(13)、后支撐架(14)固定在出口段外殼(1)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多邊低速燃燒器，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(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的多邊低速燃燒器，其特征在于高流速介質(zhì)通道(7、12)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(16)。
專利摘要一種多邊低速燃燒器，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)分流變速裝置，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，一部分由窄空間過渡到寬空間的低流速介質(zhì)通道，在煤粉氣流出口通過擴(kuò)容形成降速燃燒，一部分由寬空間過渡到窄空間的高流速介質(zhì)通道，在煤粉氣流出口通過擠壓形成增速燃燒，降速部分燃燒的煤粉氣流成功地解決了現(xiàn)有燃煤鍋爐燃燒器不能有效調(diào)節(jié)煤粉氣流出口速度的弊端，從而使其所需要的著火熱量減小。其過程類似強(qiáng)制點(diǎn)火過程，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)F23D1/00GK2847058SQ20052011078
公開日2006年12月13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