专利名称：一种多通道旋流煤粉燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋流煤粉燃烧器。
背景技术：
煤炭是我国的主要能源，在电力工业及其他行业动力装置中煤粉燃烧方式占据了较大的比例，尽管煤粉锅炉燃烧系统在设计工况(包括设计负荷，设计煤种等条件)下工作时才可以达到最佳性能，但燃烧系统经常在非设计工况下运行。对于旋流燃烧器，在燃烧器的二次风喷口面积不变的情况下，当二次风风量偏离设计值时，会造成二次风通道出口风速及旋流强度偏离设计值，进而影响燃烧器整体的燃烧性能。当负荷下降、锅炉燃尽风 (OFA)风量增大时会导致二次风风量减小。燃烧器二次风风量大幅降低时，风速和旋流强度降低，回流区变小，射流衰减过快，从而会出现煤粉火焰稳定性差，燃烧不充分等问题。而当锅炉燃尽风的风量减少时，燃烧器二次风风量会增大，二次风风速和旋流强度相应增大，导致射流扩展角变大，相邻燃烧器相互影响，甚至会出现全扩散气流等问题，使燃烧恶化。对于采用多层燃烧器布置的电站锅炉，当二次风风量降低到某些特殊值时，可采用关闭某层或某几层燃烧器的方法保证处于工作状态的燃烧器出口二次风风速和旋流强度与设计值相差不大(如燃烧器二次风风量降低至设计值的50%，对于双层布置燃烧器的锅炉，可关闭其中一层燃烧器)；但当二次风风量的降低量不是这些特殊值时，采用上述方法也无法使处于工作状态燃烧器出口二次风风速和旋流强度不过多偏离设计值(二次风量过高或者过低)，而且关闭某层燃烧器的调节方法会使锅炉内火焰中心位置发生变化，造成炉膛出口烟温的变动，会导致锅炉气温特性发生变化；对于燃烧器只数较少的锅炉则没有有效的调节手段，只能降低燃烧器出口风速或者关停某只燃烧器，致使燃烧恶化，在二次风风量增大的情况下，目前缺乏有效的调节手段来保证燃烧器出口二次风风速和旋流强度不过多偏离设计值。综上所述，现有的旋流煤粉燃烧器煤粉火焰存在稳定性差、燃烧不充分以及存在全扩散气流的问题。
发明内容
本发明为解决现有的旋流煤粉燃烧器煤粉火焰存在稳定性差、燃烧不充分以及存在全扩散气流的问题，进而提供一种多通道旋流煤粉燃烧器。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明所述的多通道旋流煤粉燃烧器包括一次风管道、二次风第一管道、二次风第二管道、二次风第三管道、二次风调节管道和多个直径不等的锥形分离环，所述一次风管道内设置有多个直径不等的锥形分离环，所述多个直径不等的锥形分离环沿一次风管道的长度方向由大到小依次设置，每个锥形分离环的小端均朝向一次风管道的出口端，所述旋流煤粉燃烧器还包括第一旋流器、第二旋流器、二次风第三管道风门和二次风调节管道风门，所述一次风管道的一端设置在二次风第一管道内，所述二次风第一管道设置在二次风第二管道内，所述二次风第二管道设置在二次风第三管道内，所述二次风第三管道设置在二次风调节管道内，所述第一旋流器设置在二次风第一管道内，所述第二旋流器设置在二次风第二管道内，所述二次风第三管道风门设置在二次风第三管道内，所述二次风调节管道风门设置在二次风调节管道内。本发明的有益效果是本发明的多通道旋流煤粉燃烧器设置有二次风第三管道和二次风第三管道风门， 针对在锅炉运行中经常存在的与设计工况相比燃烧器中二次风量减小的情况，通过减少二次风第三管道的风量来维持二次风第一管道和二次风第二管道的出口风速为设计值，同时使得二次风第一管道和二次风第二管道出口气流的旋流强度维持为设计值，本发明与现有的旋流煤粉燃烧器相比，有效避免实际运行中电站锅炉及工业锅炉由负荷下降及锅炉燃尽风风量上调所带来的燃烧器中二次风量减小，出口二次风速、旋流强度的下降对燃烧造成的不利影响；本发明的多通道旋流煤粉燃烧器设置有二次风调节管道，针对在锅炉运行中经常存在的与设计工况相比二次风量增大的情况，通过增大二次风调节管道的风量来维持二次风第一管道、二次风第二管道和二次风第三管道出口风速为设计值，同时使得二次风第一管道和二次风第二管道出口气流的旋流强度维持为设计值，即保证了燃烧器出口主要燃烧区域的流场不发生大幅变化，调节二次风道远离主燃烧区，其变化对主要燃烧区域的影响很小；本发明有效避免了实际运行中电站锅炉及工业锅炉由锅炉燃尽风风量下调所带来的燃烧器中二次风量增大，出口二次风风速、旋流强度的增大对燃烧的不利影响；本发明的多通道设计和独立的风道风门的设计使得运行调控灵活方便，大大改善了锅炉的动态负荷特性，解决了现有的旋流煤粉燃烧器煤粉火焰存在稳定性差、燃烧不充分以及存在全扩散气流的问题；本发明与现有的双通道旋流燃烧器相比，本发明二次风通道数大于现有的双通道旋流燃烧器，进一步强化了空气分级供给燃烧，有利于抑制燃料型 NOx的形成。
图1是本发明的多通道旋流煤粉燃烧器的主视剖视图，图2是本发明的具体实施方式
二的主视剖视图，图3是本发明的具体实施方式
三的主视剖视图，图4是本发明的具体实施方式
四的主视剖视图。
具体实施例方式具体实施方式
一如图1 4所示，本实施方式的多通道旋流煤粉燃烧器包括一次风管道1、二次风第一管道3、二次风第二管道4、二次风第三管道5、二次风调节管道6和多个直径不等的锥形分离环2，所述一次风管道1内设置有多个直径不等的锥形分离环2， 所述多个直径不等的锥形分离环2沿一次风管道1的长度方向由大到小依次设置，每个锥形分离环2的小端均朝向一次风管道1的出口端，所述旋流煤粉燃烧器还包括第一旋流器 3-1、第二旋流器4-1、二次风第三管道风门5-1和二次风调节管道风门6-1，所述一次风管道1的一端设置在二次风第一管道3内，所述二次风第一管道3设置在二次风第二管道4 内，所述二次风第二管道4设置在二次风第三管道5内，所述二次风第三管道5设置在二次风调节管道6内，所述第一旋流器3-1设置在二次风第一管道3内，所述第二旋流器4-1设置在二次风第二管道4内，所述二次风第三管道风门5-1设置在二次风第三管道5内，所述二次风调节管道风门6-1设置在二次风调节管道6内。
具体实施方式
二 如图2所示，本实施方式所述旋流煤粉燃烧器还包括二次风第一管道风门3-2和二次风第二管道风门4-2，所述二次风第一管道风门3-2设置在二次风第一管道3内，所述二次风第二管道风门4-2设置在二次风第二管道4内。如此设计，可以实现二次风第一管道3和二次风第二管道4中风量的独立调节，使得燃烧器在二次风量大幅变化时运行调节更加灵活方便。其他组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图3所示，本实施方式所述旋流煤粉燃烧器还包括第三旋流器5-2和第四旋流器6-2，所述第三旋流器5-2设置在二次风第三管道5内，所述第四旋流器6-2设置在二次风调节管道6内。如此设计，可以使二次风第三管道5和二次风调节管道6内的风形成旋流形式。其他组成及连接关系与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四如图4所示，本实施方式所述旋流煤粉燃烧器还包括第一旋流器调节手柄3-3、第二旋流器调节手柄4-3、第三旋流器调节手柄5-3和第四旋流器调节手柄6-3，所述第一旋流器调节手柄3-3设置在第一旋流器3-1上，所述第二旋流器调节手柄 4-3设置在第二旋流器4-1上，所述第三旋流器调节手柄5-3设置在第三旋流器5-2上，第四旋流器调节手柄6-3设置在第四旋流器6-2上。如此设计，旋流器调节手柄可调整旋流器叶片的角度或在通道中的位置，可以根据煤种特性调整旋流煤粉燃烧器出口的旋流强度， 改变中心回流区大小，形成合适的中心回流区。其他组成及连接关系与具体实施方式
三相同。除上述实施方式外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或者等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。工作原理从一次风输粉管道送来的含煤粉的空气经过一次风管道1内的多个直径不等的锥形分离环2后，煤粉被集中在一次风通道1的中心喷入炉膛；在设计工况下，二次风第一管道3、二次风第二管道4、二次风第三管道5全开，关闭调节二次风通道6，二次风第一管道 3、二次风第二管道4和二次风第三管道5中的二次风分别以设计风速和旋流强度喷入炉膛与一次风混合；当燃烧器中的二次风量下降时，通过调节二次风第三管道风门5-1减少二次风第三管道5中的风量，从而保证二次风第一管道3和二次风第二管道4出口风速和旋流强度为设计值；当燃烧器中的二次风量上升时，打开二次风调节管道风门6-1，调节二次风调节管道6中的风量，从而保证二次风第一管道3、二次风第二管道4、二次风第三管道5 出口风速和旋流强度不变。
权利要求
1.一种多通道旋流煤粉燃烧器，所述旋流煤粉燃烧器包括一次风管道(1)、二次风第一管道(3)、二次风第二管道G)、二次风第三管道(5)、二次风调节管道(6)和多个直径不等的锥形分离环O)，所述一次风管道(1)内设置有多个直径不等的锥形分离环O)，所述多个直径不等的锥形分离环( 沿一次风管道(1)的长度方向由大到小依次设置，每个锥形分离环( 的小端均朝向一次风管道(1)的出口端，其特征在于所述旋流煤粉燃烧器还包括第一旋流器(3-1)、第二旋流器G-1)、二次风第三管道风门(5-1)和二次风调节管道风门(6-1)，所述一次风管道(1)的一端设置在二次风第一管道(3)内，所述二次风第一管道(3)设置在二次风第二管道(4)内，所述二次风第二管道(4)设置在二次风第三管道(5) 内，所述二次风第三管道( 设置在二次风调节管道(6)内，所述第一旋流器(3-1)设置在二次风第一管道(3)内，所述第二旋流器(4-1)设置在二次风第二管道(4)内，所述二次风第三管道风门(5-1)设置在二次风第三管道(5)内，所述二次风调节管道风门(6-1)设置在二次风调节管道(6)内。
2.根据权利要求1所述的一种多通道旋流煤粉燃烧器，其特征在于所述旋流煤粉燃烧器还包括二次风第一管道风门(3- 和二次风第二管道风门G-2)，所述二次风第一管道风门(3- 设置在二次风第一管道(3)内，所述二次风第二管道风门(4- 设置在二次风第二管道内。
3.根据权利要求1或2所述的一种多通道旋流煤粉燃烧器，其特征在于所述旋流煤粉燃烧器还包括第三旋流器(5- 和第四旋流器(6-2)，所述第三旋流器(5- 设置在二次风第三管道(5)内，所述第四旋流器(6- 设置在二次风调节管道(6)内。
4.根据权利要求3所述的一种多通道旋流煤粉燃烧器，其特征在于所述旋流煤粉燃烧器还包括第一旋流器调节手柄(3-3)、第二旋流器调节手柄G-3)、第三旋流器调节手柄 (5-3)和第四旋流器调节手柄(6-3)，所述第一旋流器调节手柄(3- 设置在第一旋流器 (3-1)上，所述第二旋流器调节手柄(4- 设置在第二旋流器(4-1)上，所述第三旋流器调节手柄(5- 设置在第三旋流器(5- 上，第四旋流器调节手柄(6- 设置在第四旋流器 (6-2)上。
全文摘要
一种多通道旋流煤粉燃烧器，它涉及一种旋流煤粉燃烧器。本发明为解决现有的旋流煤粉燃烧器煤粉火焰存在稳定性差、燃烧不充分以及存在全扩散气流的问题。所述一次风管道的一端设置在二次风第一管道内，所述二次风第一管道设置在二次风第二管道内，所述二次风第二管道设置在二次风第三管道内，所述二次风第三管道设置在二次风调节管道内，所述第一旋流器设置在二次风第一管道内，所述第二旋流器设置在二次风第二管道内，所述二次风第三管道风门设置在二次风第三管道内，所述二次风调节管道风门设置在二次风调节管道内。本发明的旋流煤粉燃烧器用于锅炉燃烧。
文档编号F23D1/02GK102269404SQ20111018114
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者曾令燕, 朱群益, 李争起, 王振旺, 遆曙光, 陈智超 申请人:哈尔滨工业大学