气粉双燃料燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉设备技术领域，尤其涉及一种气粉双燃料燃烧器。


背景技术：

2.锅炉的常规燃料通常分为粉体燃料、气体燃料和液体燃料。在一个燃烧器内既可以单独燃烧煤粉、单独燃烧天然气，还可以煤粉和天然气混燃的现实需求越发迫切。相关技术中，双燃料燃烧器多为原有煤粉燃烧器简单叠加燃气喷嘴，在同时考虑煤粉稳燃、天然气和助燃空气均匀混合以及低氮排放方面存在不足。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的实施例提出一种气粉双燃料燃烧器，该燃烧器可实现煤粉燃料和燃气燃料的单独或掺混燃烧。
5.本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器包括燃烧器本体，所述燃烧器本体具有一次风通道、稳燃腔、燃气通道、燃气喷孔、二次风通道、预燃腔和三次风通道，所述稳燃腔位于所述一次风通道的下游且与所述一次风通道相连通，所述稳燃腔的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大，一次风可在所述稳燃腔的出口处形成一次风回流区，所述燃气通道经所述燃气喷孔与所述二次风通道相连通，所述燃气喷孔的延伸方向与所述二次风通道的延伸方向之间具有夹角，所述预燃腔位于所述二次风通道和所述稳燃腔的下游且与所述二次风通道和所述稳燃腔相连通，所述预燃腔的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大，二次风可在所述预燃腔内形成二次风回流区，所述二次风回流区位于所述一次风回流区的下游且与所述一次风回流区交汇，所述三次风通道位于所述预燃腔的外侧，所述三次风通道的出口朝靠近所述预燃腔的中心轴线的方向延伸。
6.本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器，一次风在稳燃腔的出口处形成一次风回流区，二次风在预燃腔内形成二次风回流区，燃料经过一次风回流区和二次风回流区并在预燃腔内进行两次加热，从而实现燃料的快速着火和稳定着火，以提高燃烧器的着火和稳燃性能，使得燃料扩展至低挥发分、低热值的燃料，从而使二次风和三次风能够配入较多循环烟气以降低氧含量，进而降低燃烧过程中的氮氧化物的生成。并且，燃气通过燃气喷孔切向喷入二次风通道内，从而将燃气与二次风快速均匀地混合。
7.由此，本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器解决了燃料稳燃、燃气与助燃空气(二次风)混合以及低氮排放方面存在不足的问题。
8.在一些实施例中，所述燃烧器本体包括点火器、一次风封环、一次风筒体和一次风输入管，所述一次风封环套设在所述点火器上，所述一次风筒体包括相连的一次风平直段和一次风扩散段，所述一次风扩散段位于所述一次风平直段的下游，所述一次风平直段套设在所述点火器的至少部分外，所述点火器和所述一次风平直段在内外方向上间隔开，所述一次风封环与所述一次风平直段可拆卸地相连，所述点火器、所述一次风平直段和所述
一次风封环限定出所述一次风通道，所述一次风扩散段的内部腔室为所述稳燃腔，所述一次风扩散段的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大，所述一次风平直段上设有与所述一次风通道连通的一次风进孔，所述一次风输入管与所述一次风平直段相连，且所述一次风输入管的内部腔室经所述一次风进孔与所述一次风通道相连通。
9.在一些实施例中，所述一次风通道内具有第一轴向叶轮组件，所述第一轴向叶轮组件用于使一次风经过所述第一轴向叶轮组件后形成具有切向速度的旋转气流，所述第一轴向叶轮组件包括第一叶环和多个第一轴向叶片，所述第一叶环套设在所述点火器上，多个所述第一轴向叶片沿所述第一叶环的周向间隔布设在所述第一叶环上，所述第一轴向叶片的叶顶与所述一次风平直段的内壁之间具有2-5mm的间隙。
10.在一些实施例中，所述燃烧器本体还包括燃气筒体、第一燃气封环、第二燃气封环和燃气输入管，所述燃气筒体套设在所述一次风筒体外，所述一次风筒体和所述燃气筒体在内外方向上间隔开，所述燃气筒体包括相连的燃气平直段和燃气扩散段，所述燃气扩散段位于所述燃气平直段的下游，所述燃气扩散段的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大，所述第一燃气封环的内端与所述一次风筒体相连，所述第一燃气封环的外端与所述燃气平直段相连，所述第二燃气封环的内端与所述一次风筒体相连，所述第二燃气封环的外端与所述燃气扩散段相连，所述一次风筒体、所述燃气平直段、所述燃气扩散段、所述第一燃气封环和所述第二燃气封环限定出所述燃气通道，所述燃气喷孔设在所述燃气扩散段上，所述燃气平直段上设有与所述燃气通道相连通的燃气进孔和让位孔，所述燃气输入管与所述燃气平直段相连，且所述燃气输入管的内部腔室经所述燃气进孔与所述燃气通道相连通，所述一次风输入管贯穿所述让位孔。
11.在一些实施例中，还包括第一紧固件，所述一次风封环上设有第一安装孔，所述第一燃气封环上设有第二安装孔，所述第一紧固件依次与所述第一安装孔和所述第二安装孔配合。
12.在一些实施例中，所述燃烧器本体还包括二次风筒体、二次风封环和二次风输入管，所述二次风筒体包括相连的二次风平直段和二次风扩散段，所述二次风扩散段位于所述二次风平直段的下游，所述二次风平直段套设在所述燃气筒体的至少部分外，所述燃气筒体和所述二次风平直段在内外方向上间隔开，所述二次风封环的内端与所述燃气筒体相连，所述二次风封环的外端与所述二次风平直段相连，所述燃气筒体、所述二次风平直段和所述二次风封环限定出所述二次风通道，所述二次风扩散段的内部腔室为所述预燃腔，所述二次风扩散段的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大，所述二次风平直段上设有与所述二次风通道连通的二次风进孔，所述二次风输入管与所述二次风平直段相连，且所述二次风输入管的内部腔室经所述二次风进孔与所述二次风通道相连，所述燃气喷孔的延伸方向与所述二次风通道的延伸方向之间的夹角为45
°‑
135
°
。
13.在一些实施例中，所述二次风封环包括可拆卸相连的第一封环部和第二封环部，所述第一封环部的内端与所述燃气平直段相连，所述第二封环部的外端与所述二次风平直段相连，所述气粉双燃料燃烧器还包括第二紧固件，所述第一封环部上设有第三安装孔，所述第二封环部上设有第四安装孔，所述第二紧固件依次与所述第三安装孔和所述第四安装孔配合。
14.在一些实施例中，所述燃烧器本体还包括三次风筒体、三次风封环和三次风输入
管，所述三次风筒体套设在所述二次风筒体的至少部分外，所述二次风筒体和所述三次风筒体在内外方向上间隔开，所述三次风筒体包括相连的三次风平直段和三次风收缩段，所述三次风收缩段位于所述三次风平直段的下游，所述三次风收缩段的横截面积在上游至下游的方向上逐渐减小，所述三次风封环的内端与所述二次风筒体相连，所述三次风封环的外端与所述三次风平直段相连，所述二次风筒体、所述三次风封环和所述三次风筒体限定出所述三次风通道，所述三次风平直段上设有与所述三次风通道连通的三次风进孔，所述三次风输入管与所述三次风平直段相连，且所述三次风输入管的内部腔室经所述三次风进孔与所述三次风通道相连。
15.在一些实施例中，所述二次风筒体还包括二次风收缩段，所述二次风收缩段位于所述二次风扩散段的下游且与所述二次风扩散段相连，所述二次风收缩段的横截面积在上游至下游的方向上逐渐减小，所述二次风收缩段和所述三次风收缩段的两端平齐。
16.在一些实施例中，所述三次风通道内具有第二轴向叶轮组件，所述第二轴向叶轮组件用于使三次风经过所述第二轴向叶轮组件后形成具有切向速度的旋转气流，所述第二轴向叶轮组件包括第二叶环和多个第二轴向叶片，所述第二叶环套设在所述二次风收缩段上，多个所述第二轴向叶片沿所述第二叶环的周向间隔布设在所述第二叶环上，所述第二轴向叶片的叶顶与所述三次风收缩段的内壁之间具有3-10mm的间隙。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的第一结构示意图。
18.图2是本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的第二结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的流场的示意图。
20.图4是本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的出口处的环形火焰的示意图。
21.图5是本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的不同比例的二次风和三次风的火焰长度的示意图。
22.附图标记：
23.一次风回流区100、二次风回流区200、
24.燃烧器本体1、
25.点火器11、一次风封环12、一次风筒体13、一次风平直段131、一次风通道1311、一次风扩散段132、稳燃腔1321、一次风输入管14、第一轴向叶轮组件15、
26.燃气筒体16、燃气平直段161、燃气通道1611、燃气扩散段162、燃气喷孔1621、第一燃气封环17、第二燃气封环18、燃气输入管19、第一紧固件20、
27.二次风筒体21、二次风平直段211、二次风通道2111、二次风扩散段212、预燃腔2121、二次风收缩段213、二次风封环22、第一封环部221、第二封环部222、二次风输入管23、第二紧固件24、
28.三次风筒体25、三次风平直段251、三次风通道2511、三次风收缩段252、三次风封环26、三次风输入管27、第二轴向叶轮组件28。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过
参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.下面结合附图描述本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器。
31.如图1至图3所示，本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器包括燃烧器本体1，燃烧器本体1具有一次风通道1311、稳燃腔1321、燃气通道1611、燃气喷孔1621、二次风通道 2111、预燃腔2121和三次风通道2511。其中，可通过一次风通道1311向燃烧器本体1输送一次风，或一次风和煤粉，也即是利用一次风运输煤粉燃料。可通过燃气通道1611向燃烧器本体1输送燃气，可通过二次风通道2111向燃烧器本体1输送二次风，可通过三次风通道2511向燃烧器本体1输送三次风。并且，一次风通道1311、燃气通道1611和二次风通道2111沿一次风通道1311的径向由内至外依次间隔分布。
32.稳燃腔1321位于一次风通道1311的下游且与一次风通道1311相连通，稳燃腔1321 的横截面积在上游至下游的方向上(如图1或图2中的前后方向)逐渐增大，一次风可在稳燃腔1321的出口处形成一次风回流区100。可以理解的是，一次风和煤粉通过一次风通道1311进入稳燃腔1321内，并在一次风通道1311和稳燃腔1321壁面的作用下，在稳燃腔1321的出口处形成一次风回流区100。
33.燃气通道1611经燃气喷孔1621与二次风通道2111相连通，燃气喷孔1621的延伸方向与二次风通道2111的延伸方向之间具有夹角。可以理解的是，燃气经燃气通道1611并通过燃气喷孔1621喷入二次风通道2111内，以使燃气与二次风混合。并且，燃气喷孔1621 朝向二次风通道2111，燃气喷孔1621的延伸方向与二次风通道2111的延伸方向之间具有夹角，以使燃气切向喷入流动的二次风中，从而将燃气与二次风快速均匀地混合。
34.预燃腔2121位于二次风通道2111和稳燃腔1321的下游且与二次风通道2111和稳燃腔1321相连通，预燃腔2121的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大，二次风可在预燃腔2121内形成二次风回流区200，二次风回流区200位于一次风回流区100的下游且与一次风回流区100交汇。可以理解的是，二次风通道2111和稳燃腔1321均与预燃腔2121 相连通，一次风混合煤粉以及二次风混合燃气一同进入预燃腔2121内。在二次风通道2111 和预燃腔2121壁面的作用下，混合的二次风和燃气在预燃腔2121内形成二次风回流区200，二次风回流区200与一次风回流区100交汇，进而使燃气和煤粉相互混合，并在预燃腔2121 内进行初步燃烧。
35.由此，在一次风回流区100和二次风回流区200的叠加作用，使得燃气首先进入二次风回流区200，然后进入一次风回流区100。而首先进入一次风回流区100的煤粉也会进入下游的二次风回流区200，使得燃气和粉体燃料都经过两次加热，从而实现本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的燃料快速着火和稳定着火的效果。
36.此外，本领域技术人员可以理解的是，燃烧器与锅炉的炉膛连通。14mw-80mw的锅炉安装1-2个本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器，大于80mw的锅炉，安装3个以上本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器。本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器可用于蒸汽锅炉、热水锅炉等工业锅炉，也可用于热电厂等电站锅炉。并且，预燃腔2121的体积相对于锅炉的炉膛的体积，预燃腔2121的体积较小，也使得预燃腔2121的容积热负荷大，较容易维持在一个高的温度环境。
37.三次风通道2511位于预燃腔2121的外侧，三次风通道2511的出口朝靠近预燃腔
2121 的中心轴线的方向延伸。可以理解的是，由于二次风的主要作用是加速与燃气混合、补充初始的着火阶段需要的空气，三次风是补充燃尽阶段所需要的空气，因此二次风的氧含量不小于三次风的氧含量。并且，本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器具有较好的着火和稳燃性能，使得燃料可扩展至低挥发分、低热值燃料，从而使得二次风和三次风可配入较多循环烟气降低氧含量，从而降低燃烧过程中氮氧化物的生成。
38.可选地，一次风通道1311、燃气通道1611、二次风通道2111以及三次风通道2511的截面形状均为环形，稳燃腔1321和预燃腔2121均呈上游小下游大的圆台状。如图1和图2所示，燃气通道1611环绕在一次风通道1311和稳燃腔1321的外周侧，二次风通道2111 环绕在燃气通道1611的外周侧，三次风通道2511环绕在预燃腔2121的外周侧。一次风通道1311的后端与稳燃腔1321的前端相连通，稳燃腔1321的后端和二次风通道2111的后端均与预燃腔2121的前端相连通。燃气喷孔1621位于燃气通道1611和二次风通道2111 之间，以将燃气通道1611和二次风通道2111相连通。预燃腔2121的后端和三次风通道 2511的后端均与锅炉的炉膛(图中未示出)相连通。
39.例如，若煤粉燃料和燃气燃料掺混燃烧时，向一次风通道1311内同时通入一次风和煤粉，向燃气通道1611内通入燃气，向二次风通道2111内通入二次风，向三次风通道2511 内通入三次风。若煤粉燃料单独燃烧时，向一次风通道1311内同时通入一次风和煤粉，向二次风通道2111内通入二次风，向三次风通道2511内通入三次风。若燃气燃料单独燃烧时，向一次风通道1311内通入一次风，向燃气通道1611内通入燃气，向二次风通道2111 内通入二次风，向三次风通道2511内通入三次风。
40.由此，本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器，一次风在稳燃腔1321的出口处形成一次风回流区100，二次风在预燃腔2121内形成二次风回流区200，燃料经过一次风回流区 100和二次风回流区200并在预燃腔2121内进行两次加热，从而实现燃料的快速着火和稳定着火，以提高燃烧器的着火和稳燃性能，使得燃料扩展至低挥发分、低热值的燃料，从而使二次风和三次风能够配入较多循环烟气以降低氧含量，进而降低燃烧过程中的氮氧化物的生成。并且，燃气通过燃气喷孔1621切向喷入二次风通道2111内，从而将燃气与二次风快速均匀地混合。
41.在一些实施例中，如图1和图2所示，燃烧器本体1包括点火器11、一次风封环12、一次风筒体13和一次风输入管14。一次风封环12套设在点火器11上，一次风筒体13包括相连的一次风平直段131和一次风扩散段132，一次风扩散段132位于一次风平直段131 的下游。一次风平直段131套设在点火器11的至少部分外，点火器11和一次风平直段131 在内外方向上间隔开，一次风封环12与一次风平直段131可拆卸地相连，点火器11、一次风平直段131和一次风封环12限定出一次风通道1311。一次风扩散段132的内部腔室为稳燃腔1321，一次风扩散段132的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大。一次风平直段131上设有与一次风通道1311连通的一次风进孔，一次风输入管14与一次风平直段 131相连，且一次风输入管14的内部腔室经一次风进孔与一次风通道1311相连通。
42.可选地，如图1和图2所示，点火器11呈圆柱状，点火器11和一次风筒体13均沿前后方向设置，且一次风筒体13的中心轴线与点火器11的中心轴线共轴。一次风平直段131 的后端与一次风扩散段132的前端相连，一次风扩散段132的横截面积在从前到后的方向上逐渐增大，且一次风扩散段132的周壁的延伸方向与一次风扩散段132的轴向之间的角度大于
0度且小于等于45度。一次风平直段131套设在点火器11外且与点火器11在内外方向上间隔开，点火器11的点火端(后端)位于一次风平直段131内，且点火器11的点火端与一次风平直段131的后端平齐，点火器11的前端位于一次风平直段131外。
43.一次风封环12套设在点火器11上，一次风封环12位于一次风平直段131的前侧，一次风封环12的后壁面与一次风平直段131的前端可拆卸地相连，以使一次风封环12封堵一次风平直段131的前端的开口。点火器11的位于一次风平直段131内部分、一次风平直段131和一次风封环12共同限定出一次风通道1311。一次风扩散段132的内部腔室为稳燃腔1321，一次风通道1311的后端与稳燃腔1321的前端相连通。
44.一次风平直段131的周壁上设有一次风进孔，一次风进孔位于一次风平直段131的前部，一次风进孔沿一次风平直段131的径向延伸且与一次风通道1311相连通。一次风输入管14沿一次风平直段131的径向设置，一次风输入管14的靠近一次风平直段131的一端与一次风进孔的孔壁相连，以使一次风输入管14内部腔室经一次风进孔与一次风通道1311 相连通。
45.可以理解的是，如图3所示，一次风通过一次风输入管14并经一次风进孔输送至一次风通道1311内，一次风沿一次风通道1311的延伸方向流至稳燃腔1321内，并在一次风通道1311出口气流的脱体作用下以及稳燃腔1321壁面的扩散作用下，使一次风在稳燃腔1321 的出口(稳燃腔1321的后端的开口)处形成一次风回流区100。并且，通过向一次风输入管14内输入煤粉，以使一次风运输煤粉至稳燃腔1321内，通过点火器11进行点燃。
46.在一些实施例中，如图1至图3所示，一次风通道1311内具有第一轴向叶轮组件15，第一轴向叶轮组件15用于使一次风经过第一轴向叶轮组件15后形成具有切向速度的旋转气流。第一轴向叶轮组件15包括第一叶环和多个第一轴向叶片，第一叶环套设在点火器 11上，多个第一轴向叶片沿第一叶环的周向间隔布设在第一叶环上，第一轴向叶片的叶顶与一次风平直段131的内壁之间具有2-5mm的间隙。
47.可选地，如图1至图3所示，第一轴向叶轮组件15位于一次风通道1311的后端，使得一次风通过第一轴向叶轮组件15后，一次风绕一次风筒体13的轴向旋转进入稳燃腔1321 内，以形成旋流的一次风回流区100。
48.进一步地，第一叶环套设在点火器11的点火端上，第一轴向叶片的叶根与第一叶环的外周壁相连，多个第一轴向叶片沿第一叶环的周向间隔分布，第一轴向叶片的叶顶与一次风平直段131的内壁之间的间隙为2mm、3mm、4mm或5mm。并且，一次风封环12与一次风平直段131可拆卸的连接关系，使得点火器11可从一次风平直段131内取出，以便于检修和更换点火器11以及清理和更换第一轴向叶轮组件15。
49.在一些实施例中，如图1至图3所示，燃烧器本体1还包括燃气筒体16、第一燃气封环17、第二燃气封环18和燃气输入管19。燃气筒体16套设在一次风筒体13外，一次风筒体13和燃气筒体16在内外方向上间隔开，燃气筒体16包括相连的燃气平直段161和燃气扩散段162，燃气扩散段162位于燃气平直段161的下游，燃气扩散段162的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大。第一燃气封环17的内端与一次风筒体13相连，第一燃气封环17的外端与燃气平直段161相连，第二燃气封环18的内端与一次风筒体13相连，第二燃气封环18的外端与燃气扩散段162相连，一次风筒体13、燃气平直段161、燃气扩散段162、第一燃气封环17和第二燃气封环18限定出燃气通道1611。燃气喷孔1621设在燃气扩散段162上，燃气平直段
161上设有与燃气通道1611相连通的燃气进孔和让位孔，燃气输入管19与燃气平直段161相连，且燃气输入管19的内部腔室经燃气进孔与燃气通道1611相连通，一次风输入管14贯穿让位孔。
50.可选地，如图1和图2所示，燃气筒体16的中心轴线与一次风筒体13的中心轴向共轴。燃气平直段161的后端与燃气扩散段162的前端相连，燃气扩散段162的横截面积在从前到后的方向上逐渐增大，燃气扩散段162的壁面的延伸方向与燃气扩散段162的轴向之间的角度大于20度且小于等于45度。
51.燃气平直段161的前后两端与一次风平直段131的前后两端平齐，燃气平直段161套设在一次风平直段131外且在内外方向上间隔开，第一燃气封环17的内端与一次风平直段 131的前端相连，第一燃气封环17的外端与燃气平直段161的前端相连。
52.燃气扩散段162的前后两端与一次风扩散段132的前后两端平齐，燃气扩散段162套设在一次风扩散段132外且在内外方向上间隔开，第二燃气封环18的内端与一次风扩散段 132的后端相连，第二燃气封环18的外端与燃气扩散段162的外端相连。
53.由此，一次风平直段131、一次风扩散段132、燃气平直段161、燃气扩散段162、第一燃气封环17和第二燃气封环18共同限定出燃气通道1611。
54.燃气喷孔1621开设在燃气扩散段162的周壁上，燃气喷孔1621的延伸方向与燃气扩散段162的轴向之间的夹角大于45度且小于135度。燃气平直段161的周壁上开设有燃气进孔和让位孔，燃气进孔和让位孔均沿燃气平直段161的径向延伸，燃气进孔和让位孔均位于燃气平直段161的前部，且燃气进孔和让位孔沿燃气平直段161的周向间隔分布。
55.燃气输入管19沿燃气平直段161的径向设置，燃气输入管19的靠近燃气平直段161 的一端与燃气进孔的孔壁相连，以使燃气输入管19的内部腔室经燃气进孔与燃气通道1611 相连通。让位孔与一次风进孔在内外方向上相对应，一次风输入管14密封贯穿让位孔，一次风输入管14的远离一次风平直段131的一端位于燃气平直段161外侧。
56.可以理解的是，如图3所示，燃气通过燃气输入管19并经燃气进孔输送至燃气通道1611 内，燃气沿燃气通道1611的延伸方向流至燃气喷孔1621处，由于第二燃气封环18的封堵作用，燃气通过燃气喷孔1621喷出。
57.在一些实施例中，如图1和图2所示，还包括第一紧固件20，一次风封环12上设有第一安装孔，第一燃气封环17上设有第二安装孔，第一紧固件20依次与第一安装孔和第二安装孔配合。
58.可选地，如图1和图2所示，第一紧固件20为螺丝，第一安装孔和第二安装孔均为螺纹孔。第一安装孔沿前后方向贯穿一次风封环12的前后壁面，第二安装孔为盲孔，第二安装孔设在第一燃气封环17的前壁面上。第一紧固件20贯穿第一安装孔，且第一紧固件20 的后端位于第二安装孔内，第一紧固件20分别与第一安装孔和第二安装孔螺纹配合，以使一次风封环12与第一燃气封环17可拆卸地相连。
59.进一步地，第一紧固件20、第一安装孔和第二安装孔均为多个，且多个第一紧固件20 和多个第一安装孔一一对应，多个第一安装孔与多个第二安装孔一一对应。第一安装孔沿一次风封环12的周向间隔分布，第二安装孔沿第一燃气封环17的周向间隔分布，第一紧固件20配合在相对应的第一安装孔和第二安装孔内，从而提高一次风封环12与第一燃气封环17之间连接的稳定性。
60.在一些实施例中，如图1至图3所示，燃烧器本体1还包括二次风筒体21、二次风封环22和二次风输入管23。二次风筒体21包括相连的二次风平直段211和二次风扩散段212，二次风扩散段212位于二次风平直段211的下游。二次风平直段211套设在燃气筒体16的至少部分外，燃气筒体16和二次风平直段211在内外方向上间隔开。二次风封环22的内端与燃气筒体16相连，二次风封环22的外端与二次风平直段211相连，燃气筒体16、二次风平直段211和二次风封环22限定出二次风通道2111。二次风扩散段212的内部腔室为预燃腔2121，二次风扩散段212的横截面积在上游至下游的方向上逐渐增大。二次风平直段211上设有与二次风通道2111连通的二次风进孔，二次风输入管23与二次风平直段 211相连，且二次风输入管23的内部腔室经二次风进孔与二次风通道2111相连。燃气喷孔1621的延伸方向与二次风通道2111的延伸方向之间的夹角为45
°‑
135
°
。
61.可选地，如图1和图2所示，二次风筒体21的中心轴线与燃气筒体16的中心轴向共轴。二次风平直段211的后端与二次风扩散段212的前端相连，二次风扩散段212的横截面积在从前到后的方向上逐渐增大，二次风扩散段212的壁面的延伸方向与二次风扩散段 212的轴向之间的角度大于0度且小于等于15度，二次风扩散段212的内部腔室为预燃腔 2121。
62.二次风平直段211的后端与燃气扩散段162的后端平齐，二次风平直段211套设在燃气平直段161和燃气扩散段162外且在内外方向上间隔开，二次风封环22的内端与燃气平直段161的外周壁相连，二次风封环22的外端与二次风平直段211的前端相连，二次风封环22位于一次风输入管14和燃气输入管19的后侧。燃气平直段161的位于二次风平直段 211内的部分、燃气扩散段162、二次风平直段211和二次风封环22共同限定出二次风通道2111。由此，稳燃腔1321的后端和二次风通道2111的后端均与预燃腔2121的前端相连通。
63.二次风平直段211的周壁上开设有二次风进孔，二次风进孔沿二次风平直段211的径向延伸，二次风进孔位于二次风平直段211的前部。二次风输入管23沿二次风平直段211 的径向设置，二次风输入管23的靠近二次风平直段211的一端与二次风进孔的孔壁相连，以使二次风输入管23的内部腔室经二次风进孔与二次风通道2111相连通。
64.燃气通道1611通过燃气喷孔1621与二次风通道2111相连通，燃气喷孔1621的延伸方向与二次风通道2111的延伸方向之间的夹角为45
°‑
135
°
，以使燃气切向喷入二次风气流中。
65.可以理解的是，如图3所示，二次风通过二次风输入管23并经二次风进孔输送至二次风通道2111内，二次风沿二次风通道2111的延伸方向流至预燃腔2121内，并在燃气通道 1611的钝体回流(燃气扩散段162为钝体)的作用下以及预燃腔2121壁面的扩散作用下，使二次风在预燃腔2121内形成二次风回流区200。并且，通过燃气喷孔1621切向喷入二次风通道2111内的燃气，以使二次风与燃气快速均匀的混合，并将燃气运输至预燃腔2121 内，通过点火器11进行点燃。
66.此外，二次风在二次风通道2111内流至燃气扩散段162处时，由于燃气扩散段162导致二次风通道2111的横截面积在从前到后的方向上逐渐减小，使得二次风的速度不断加大。并且，二次风在预燃腔2121内形成的二次风回流区200的面积大于一次风回流区100 的面积。燃气喷口的燃气速度为100-300m/s，而二次风流经燃气扩散段162外侧时，速度为30-60m/s，高速的燃气燃料和二次风以一定的相交角度迅速混合，有利于减小生成的快速型(瞬时型)nox。混合后燃气和二次风分布相对均匀，又有利于减小局部高温生成的热力型
nox。
67.在一些实施例中，如图1和图2所示，二次风封环22包括可拆卸相连的第一封环部221 和第二封环部222。第一封环部221的内端与燃气平直段161相连，第二封环部222的外端与二次风平直段211相连。气粉双燃料燃烧器还包括第二紧固件24，第一封环部221上设有第三安装孔，第二封环部222上设有第四安装孔，第二紧固件24依次与第三安装孔和第四安装孔配合。
68.可选地，如图1和图2所示，第一封环部221的内端与燃气平直段161的外周壁相连，第二封环部222的外端与二次风平直段211的前端相连，第二封环部222的中心通孔的直径大于燃气扩散段162的直径，以使燃气扩散段162可通过第二封环部222的中心通孔。
69.第二紧固件24为螺丝，第三安装孔和第四安装孔均为螺纹孔。第三安装孔沿前后方向贯穿第一封环部221的前后壁面，第四安装孔为盲孔，第四安装孔设在第二封环部222的前壁面上。第二紧固件24贯穿第三安装孔，且第二紧固件24的后端位于第四安装孔内，第二紧固件24分别与第三安装孔和第四安装孔螺纹配合，以使第一封环部221与第二封环部222可拆卸地相连，从而使燃气筒体16和一次风筒体13可从二次风筒体21内取出，以便于清理燃气喷孔1621和维修、更换燃气筒体16和一次风筒体13。
70.进一步地，第二紧固件24、第三安装孔和第四安装孔均为多个，且多个第二紧固件24 和多个第三安装孔一一对应，多个第三安装孔与多个第四安装孔一一对应。第三安装孔沿第一封环部221的周向间隔分布，第四安装孔沿的第二封环部222的周向间隔分布，第二紧固件24配合在相对应的第三安装孔和第四安装孔内，从而提高第一封环部221与第二封环部222之间连接的稳定性。
71.在一些实施例中，如图1至图3所示，燃烧器本体1还包括三次风筒体25、三次风封环26和三次风输入管27。三次风筒体25套设在二次风筒体21的至少部分外，二次风筒体21和三次风筒体25在内外方向上间隔开。三次风筒体25包括相连的三次风平直段251 和三次风收缩段252，三次风收缩段252位于三次风平直段251的下游，三次风收缩段252 的横截面积在上游至下游的方向上逐渐减小。三次风封环26的内端与二次风筒体21相连，三次风封环26的外端与三次风平直段2511相连，二次风筒体21，三次风封环26和三次风筒体25限定出三次风通道2511。三次风平直段251上设有与三次风通道2511连通的三次风进孔，三次风输入管27与三次风平直段2511相连，且三次风输入管27的内部腔室经三次风进孔与三次风通道2511相连。
72.可选地，如图1和图2所示，三次风筒体25的中心轴线与二次风筒体21的中心轴向共轴。三次风平直段251的后端与三次风收缩段252的前端相连，三次风收缩段252的横截面积在从前到后的方向上逐渐减小，三次风收缩段252的壁面的延伸方向与三次风收缩段252的轴向之间的角度大于5度且小于等于15度。三次风封环26的内端与二次风平直段211的外周壁相连，三次风封环26的外端与三次风平直段251的内周壁相连。
73.三次风平直段251的周壁上开设有三次风进孔，三次风进孔沿三次风平直段251的径向延伸，三次风进孔位于三次风平直段251的前部。三次风输入管27沿三次风平直段251 的径向设置，三次风输入管27的靠近三次风平直段251的一端与三次风进孔的孔壁相连，以使三次风输入管27的内部腔室经三次风进孔与三次风通道2511相连通。
74.若将本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器安装在锅炉上时，三次风收缩段252
位于锅炉的炉膛内，三次风收缩段252有利于炉膛内的烟气在本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的出口处回流，进而降低氮氧化物的生成。
75.进一步地，如图1和图2所示，二次风筒体21还包括二次风收缩段213，二次风收缩段213位于二次风扩散段212的下游且与二次风扩散段212相连，二次风收缩段213的横截面积在上游至下游的方向上逐渐减小，二次风收缩段213和三次风收缩段252的两端平齐。
76.可选地，如图1和图2所示，二次风收缩段213的前端与二次风扩散段212后端相连，二次风收缩段213横截面积在从前到后的方向上逐渐减小，二次风收缩段213的壁面的延伸方向与二次风收缩段213的轴向之间的角度大于5度且小于等于15度。二次风扩散段 212的后端与三次风平直段251的后端平齐，二次风收缩段213的前后两端与三次风收缩段252的前后两端平齐。
77.由此，二次风扩散段212、二次风收缩段213、三次风平直段2511、三次风收缩段252 和三次风封环26共同限定出三次风通道2511。可以理解的是，如图3所示，预燃腔2121 内燃烧的火焰伴随二次风气流，并在二次风收缩段213聚拢的作用下，使火焰从二次风收缩段213的后端的出口加速喷出，高速喷射的火焰气流也有利于锅炉炉膛内的烟气内循环，从而降低氮氧化物的生成。
78.三次风通过三次风输入管27并经三次风进孔输送至三次风通道2511内，并在三次风收缩段252的作用下，三次风朝靠近二次风收缩段213的出口喷出的火焰的方向流动，从而防止二次风收缩段213的出口喷出的火焰出现飞边的现象。
79.在一些实施例中，如图1至图3所示，三次风通道2511内具有第二轴向叶轮组件28，第二轴向叶轮组件28用于使三次风经过第二轴向叶轮组件28后形成具有切向速度的旋转气流。第二轴向叶轮组件28包括第二叶环和多个第二轴向叶片，第二叶环套设在二次风收缩段213上，多个第二轴向叶片沿第二叶环的周向间隔布设在第二叶环上，第二轴向叶片的叶顶与三次风收缩段252的内壁之间具有3-10mm的间隙。
80.可选地，如图1至图3所示，第二轴向叶轮组件28位于三次风通道2511的后端，使得三次风通过第二轴向叶轮组件28后，三次风绕三次风筒体25的轴向旋转。进一步地，第二叶环套设在二次风收缩段213上，第二轴向叶片的叶根与第二叶环的外周壁相连，多个第二轴向叶片沿第二叶环的周向间隔分布，第二轴向叶片的叶顶与三次风收缩段252的内壁之间的间隙为3-10mm，以为紧邻火焰的二次风收缩段213留出膨胀量，防止第二轴向叶轮组件28和三次风收缩段252之间挤压变形。
81.可以理解的是，由于燃气喷口开设在燃气扩散段162的壁面上，所以靠近预燃腔2121 的壁面的燃气燃料浓度高于预燃腔2121中心处的燃料浓度，且这一趋势保持至二次风收缩段213的出口处。三次风补充二次风收缩段213的出口之后燃烧所需要的氧气，所以在三次风和二次风收缩段213的出口的火焰刚接触的地方，是温度高、燃料浓度高、氧含量高的“三高区域”。即燃烧最终在本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的出口附近形成如图 4所示的环形火焰，同时是最容易产生nox的位置。因此，三次风需配入循环烟气，降低氧含量，使烟气刚好配入环形火焰的位置，且三次风的氧浓度不大于二次风氧浓度，进一步降低局部的高温峰值。
82.此外，通过控制二次风和三次风的比例可以控制燃烧器出口的火焰长度。如图5所示，保持总配风量不变，二次风和三次风比例分别为0.3、0.5、1、2、3的燃烧器出口火焰示意
图。当二次风的风量小于三次风的风量时，燃烧器出口的火焰较短。当二次风的风量和三次风的风量相当时，火焰长度达到了最大值。当二次风的风量大于三次风的风量时，三次风对火焰的束缚作用减弱，火焰变粗变短。因此，本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器可以适应不同的炉膛尺寸，也可以调节在不同负荷下炉膛中的火焰尺寸和温度分布。
83.下面具体描述本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的三种使用状态。
84.煤粉燃料单独燃烧时：
85.将本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的出口和锅炉的炉膛对接，通过一次风通道 1311、二次风通道2111、三次风通道2511分别送入煤粉燃料燃烧点火时所需要的一次风、二次风和三次风。开启点火器11，确认点火燃料(燃气或燃油)已点燃。通过外接的粉体输送装置向一次风中通入煤粉，经过一次风输入管14、一次风进孔、一次风通道1311和第一轴向叶轮组件15，进入稳燃腔1321内被点燃，并在一次风回流区100和二次风回流区200的作用下持续稳定燃烧。
86.确认通入的煤粉燃料被点燃后，调整煤粉燃料的供应量和一次风、二次风、三次风的风量，使得本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器达到所需要的负荷。并且，可通过向三次风中配入循环烟气，以降低三次风的氧含量来减少燃烧过程中产生的氮氧化物。
87.此时，一次风为纯空气，占理论空气量的5％-30％。二次风为纯空气，占理论空气量的 30％-80％。三次风为纯空气或者为空气中混入循环烟气的混合气体，总量为理论空气量的 30％-80％，氧含量为10％-21％。
88.燃气单独燃烧时：
89.将本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的出口和锅炉的炉膛对接，通过一次风通道 1311、二次风通道2111、三次风通道2511分别送入燃气燃烧点火时所需要的一次风、二次风和三次风。开启点火器11，确认点火燃料已点燃。通过外接的燃气供应装置向燃气通道1611内通入燃气，燃气经过燃气输入管19、燃气进孔、燃气通道1611和燃气喷孔1621，喷入二次风通道2111中并与二次风进行预混后，部分燃气流入二次风回流区200中被点燃，点燃后在二次风回流区200和一次风回流区100的作用下持续稳定燃烧。
90.确认通入的燃气被点燃后，调整燃气的供应量和一次风、二次风、三次风的风量，使得本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器达到所需要的负荷。并且，可通过向二次风、三次风中配入循环烟气，以降低二次风、三次风的氧含量来减少燃烧过程中产生的氮氧化物。
91.此时，一次风为的纯空气，占理论空气量的5％-30％。二次风为空气中混入循环烟气的混合气体，占理论空气量的30-80％，氧含量为17％-21％。三次风为空气中混入循环烟气的混合气体，总量为理论空气量的30％-80％，氧含量为15％-21％。
92.煤粉和燃气混合燃烧时：
93.将本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器的出口和锅炉的炉膛对接，通过一次风通道 1311、二次风通道2111、三次风通道2511分别送入气粉混合燃烧点火时所需要的一次风、二次风和三次风。开启点火器11，确认点火燃料已点燃。
94.通过外接的燃气供应装置向燃气通道1611内通入燃气，燃气经过燃气输入管19、燃气进孔、燃气通道1611和燃气喷孔1621，喷入二次风通道2111中并与二次风进行预混后，部分燃气流入二次风回流区200中被点燃。确认通入的燃气被点燃后，通过外接的粉体输送装置向一次风中通入煤粉，经过一次风输入管14、一次风进孔、一次风通道1311和第一轴向
叶轮组件15，进入稳燃腔1321内被点燃。燃气和煤粉在一次风回流区100和二次风回流区200的作用下持续稳定燃烧。
95.确认混合燃料被点燃后，按照比例调整燃气和煤粉的供应量以及一次风、二次风、三次风的风量，使得本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器达到所需要的负荷。并且，可通过向二次风、三次风中配入循环烟气，以降低二次风、三次风的氧含量来减少燃烧过程中产生的氮氧化物。
96.此时，一次风为的纯空气，占理论空气量的5％-30％。二次风为空气中混入循环烟气的混合气体，占理论空气量的30-80％，氧含量为17％-21％。三次风为空气中混入循环烟气的混合气体，总量为理论空气量的30％-80％，氧含量为15％-21％。
97.综上，本实用新型实施例的气粉双燃料燃烧器在单独燃烧煤粉以及混合燃烧煤粉和燃气时，nox可控制在为150-250mg/m3(@6％o2)。当单独燃烧燃气时，若二次风、三次风中未配入循环烟气，nox《80mg/m3(@3.5％o2)。若添加二次风、三次风中配入循环烟气，二次风氧含量不大于19％，三次风氧含量不大于18％，nox《30mg/m3(@3.5％o2)。
98.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
99.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
100.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
101.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
102.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
103.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。