專利名稱：用于燃燒器和過熱空氣通道的低渦旋流葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及爐內(nèi)燃燒器，尤其涉及一種用于燃燒器和空氣通道的新的、有效的旋流葉片。
用在工業(yè)和民用鍋爐上的燃燒器和過熱空氣(OFA)通道的一個(gè)主要部件是位于二次(或燃燒)空氣區(qū)的旋流葉片。這些旋流葉片通過在二次空氣流出燃燒器或過熱空氣通道時(shí)使空氣產(chǎn)生渦旋來改變進(jìn)入的二次空氣的流動(dòng)方向。旋流葉片位于環(huán)繞燃燒器燃料噴口或OFA通道的核心空氣流道的環(huán)狀流道中。葉片由平板材料制成，并將其設(shè)計(jì)成能在環(huán)狀流道中從全關(guān)位置調(diào)整到全開位置。


圖1表示了在環(huán)繞燃燒器噴嘴18的環(huán)狀的內(nèi)層和外層空氣區(qū)都帶有可調(diào)旋流葉片12、14的Babcock & Wilcox(B&W)DRBXCL型燃燒器10。固定旋流葉片22也表示在燃燒器的外層空氣區(qū)中。一個(gè)錐形擴(kuò)散器16位于在24處供給一次空氣及煤粉的燃燒器噴嘴18中。流入內(nèi)、外層空氣區(qū)的氣流由調(diào)節(jié)風(fēng)門20控制。
美國專利1,602,180披露了帶凸緣的傾斜葉片。當(dāng)然，該凸緣不是因?yàn)榱飨虻木壒饰挥诹鞯乐?，而是為了固定支撐在葉片上。
美國專利2,647,568披露了相對于燃燒器軸線傾斜的葉片或翼片。這些翼片具有擴(kuò)口狀和等高線狀的表面，但它們不具有垂直于長度方向的延長部分。
美國專利2,515,813是又一個(gè)沒有延長部分的傾斜葉片的例子。
美國專利3,049,055討論了最佳葉片彎曲度。
如圖2所示，接收F向氣流的常規(guī)旋流葉片34的低壓背面或下風(fēng)面遭受沿表面擴(kuò)散并流過葉片下游邊緣的不斷增加的旋渦V。如圖3所示，在葉片低壓側(cè)形成擾動(dòng)空氣的旋渦或V。大的游渦的產(chǎn)生降低了旋流葉片的空氣旋流性能，增大了跨過葉片的壓降。
本發(fā)明涉及一種用于燃燒器氣流通道和過熱空氣通道中的新穎的旋流葉片。本發(fā)明尤其涉及在旋流葉片根部增加一個(gè)垂直延長部分，根據(jù)一個(gè)給定公式，該垂直延長部分偏離旋流葉片前緣。該延長部分還有一個(gè)正比于旋流葉片高、長比(H/L)值的給定寬、長比(h/l)。另外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)使沿葉根形成的旋渦減少了。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于底部空氣通道和/或過熱空氣通道的低渦旋流葉片，該葉片包括一個(gè)具有葉根、前緣、尾緣及外部邊緣的板狀葉片部件；及一個(gè)固定在葉片部件上、大致從葉片低壓側(cè)根部橫向延伸的延長部分，該延長部分在葉片處于從葉片部件前緣向葉片尾緣流過的氣流中時(shí)用來減少沿葉片低壓側(cè)旋渦的形成和增長。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能減少旋渦并提高效率、設(shè)計(jì)簡單、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、生產(chǎn)成本低的葉片部件。
在所附的作為本發(fā)明公開文本一部分的權(quán)利要求書中具體記載了本發(fā)明的各種新穎特點(diǎn)。為了更好地理解本發(fā)明及在使用本發(fā)明時(shí)獲得的操作上的優(yōu)點(diǎn)和特殊目的，下面參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖中圖1是公知的使用常規(guī)設(shè)計(jì)的旋流葉片的Babcock & Wilcox燃燒器的不完全的透視圖；圖2是公知的旋流葉片低壓側(cè)正視圖；圖3是公知旋流葉片前視圖；圖4是本發(fā)明旋流葉片底平面圖；圖5是本發(fā)明旋流葉片低壓側(cè)正視圖；圖6是本發(fā)明旋流葉片前面正視圖。
如圖4至圖6所示，本發(fā)明包括在用于燃燒器空氣通道和過熱空氣通道中的旋流葉片36根部37上增加的一個(gè)延長部分38。該延長部分位于偏離旋流葉片前緣1u處。該偏離消除了阻止旋流葉片全關(guān)閉的任何機(jī)械干擾。延長部分的寬(h)與長(l)之比正比于具有高、長(H/L)比范圍為0.43到0.80的旋流葉片的高長比。
本發(fā)明要解決的問題是要減小當(dāng)旋流葉片與流向F成一定角度旋轉(zhuǎn)時(shí)沿旋流葉片根部所形成的旋渦U的尺寸。當(dāng)二次空氣從高壓側(cè)前部流向低壓側(cè)后部時(shí)，沿旋流葉片根部形成旋渦。旋流葉片前緣附近旋渦的尺寸小，而當(dāng)沿旋流葉片根部長度方向供給附加空氣時(shí)，旋渦的尺寸就增加。
延長部分38減少了在旋流葉片根部周圍流動(dòng)的二次空氣量，因而減小了旋渦的尺寸。旋渦尺寸的減小使旋流葉片間的流動(dòng)面積增大，導(dǎo)致壓降減少。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明壓力可降低10％。此外，通過減小旋渦的尺寸，在本發(fā)明使氣流產(chǎn)生渦旋情況下能提高效率。將葉片36的頂緣39的曲率半徑R選擇得適合燃燒器的空氣通道，前緣和尾緣角θ也是如此選擇。
雖然對用來解釋本發(fā)明原理應(yīng)用的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明和描述，很顯然，在不超出本發(fā)明原理的情況下可以有其它的實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種具有葉根、前緣、尾緣及外部邊緣的板狀葉片部件；及一個(gè)固定在葉片部件上、從葉片低壓側(cè)根部基本上橫向延伸的延長部分，該延長部分在葉片處于從葉片部件前緣向尾緣流過的氣流中時(shí)用來減少沿葉片低壓側(cè)形成和增長的旋渦。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的旋流葉片，其特征在于上述延長部分基本上沿垂直于葉片部件方向延伸。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求2的旋流葉片，共特征在于延長部分長度小于根部長度，并基本處于根部中心。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求2的旋流葉片，其特征在于前緣和尾緣彼此成銳角，葉片部件的外邊緣是曲線形的，根部是直的。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1的旋流葉片，其特征在于上述延長部分具有寬度(h)和長度(l)，其寬與長之比(h/l)正比于具有高、長比(H/L)范圍為0.43到0.80的旋流葉片的高、長比。
全文摘要
一種用于爐內(nèi)燃燒器及過熱空氣通道的旋流葉片，包括一個(gè)具有根部及一個(gè)從葉片部件低壓側(cè)根部垂直伸出的延長部分的板狀葉片部件。該延長部分可使葉片低壓側(cè)旋渦的形成和增長減小，且提高了流動(dòng)效率，降低了跨過葉片的壓力損失。
文檔編號(hào)F23D1/00GK1165936SQ9710951
公開日1997年11月26日 申請日期1997年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月21日
發(fā)明者利希特·莫藤, 賈馬魯?shù)佟ち_伯特J, 托馬·史蒂文A 申請人:巴布考克及威爾考克斯公司