具有自稳能力的三级配风低NOx煤粉燃烧器

摘要

本发明公开了一种具有自稳能力的三级配风低NOx煤粉燃烧器。外二次风箱中设置预燃室和内二次风管扩锥延伸形成的锥形筒，锥形筒的大端套入预燃室一端的孔口形成外二次风道，预燃室的另一端与外二次风箱外端面封闭的壁面上开有一个环形的三次风风道；中心风管同轴安装在一次风管内，一次风管和中心风管的扩锥端均位于锥形筒内；内二次风管套设在一次风管外，轴向可动旋流叶轮安装在内二次风管内，其外端安装内二次风叶轮拉杆；隔板的环形通道处安装有调风器，调风器外端安装调风拉杆，调风拉杆的内端圆周上等分安装与内二次风箱滑动配合的滑动筋片。本发明具有强自稳能力、火焰位置可调、防止预燃室结渣及低NOx排放的特点，可以广泛应用于各种工业煤粉锅炉中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤粉燃烧器，尤其涉及一种具有自稳能力的三级配风低NOx煤粉燃烧器。

背景技术

我国的燃煤工业锅炉以链条炉居多，其实际运行效率只有65％左右，能源利用率低。而采用悬浮燃烧方式的煤粉工业锅炉，则有较高的锅炉效率。在工业锅炉上燃用煤粉，燃烧器的设计是关键。由于工业锅炉的炉膛空间较小，这就要求燃烧器应能较好地组织炉内的流场，使煤粉能高效稳定地燃烧，既能避免炉内结渣产生，同时又具有低NO_X排放功能。而现在投产使用的煤粉燃烧器大多应用于电厂，适用于工业锅炉的煤粉燃烧器则较少。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明的目的在于提供适用于工业锅炉用的一种具有自稳能力的三级配风低NOx煤粉燃烧器。

本发明采用的技术方案是：

本发明的二次风箱由中心开有圆孔的隔板分成有二次风进口的内二次风箱及外二次风箱，所述外二次风箱中设置圆筒形的预燃室和内二次风管扩锥延伸形成的锥形筒，预燃室同轴空套在外二次风箱内，预燃室的一端与外二次风箱外端面封闭的壁面上开有环形的三次风道，锥形筒的大端套入预燃室的另一端的孔口形成环形的外二次风道；所述内二次风箱内，中心风管同轴安装在一次风管内，中心风管进口穿过一次风管壁倾斜安装在一次风管上，一次风管和中心风管的扩锥端均位于锥形筒内，且中心风管的扩锥露出一次风管外；内二次风管套设在一次风管外，轴向可动旋流叶轮安装在内二次风管内，轴向可动旋流叶轮外安装内二次风叶轮拉杆，轴向可动旋流叶轮内圈与一次风管外圈为滑动配合；隔板的环形通道处安装有调风器，调风器外端安装调风拉杆，调风拉杆的内端圆周上等分安装滑动筋片，滑动筋片与内二次风箱为滑动配合。

所述一次风管和中心风管的扩锥端的锥角相同，均为90°～100°。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明在二次风管内设置旋流叶片，使经过旋流叶片的气流产生旋转，形成有利于着火的回流区，使煤粉更易点燃；

2、本发明的旋流叶轮设置成轴向可动，能方便调节内二次风的旋流强度，从而调节燃烧器内的气流流动情况，改善燃烧效果；

3、本发明的二次风箱隔板有环形通道，联通内二次风箱及外二次风箱，环形通道处安装调风器，该装置能灵活调节进入外二次风箱的风量，从而调节内、外二次风的风量比，改善燃烧器内的燃烧情况；

4、本发明采用了预燃室，在预燃室中能形成使煤粉气流稳定着火和燃烧的热源；

5、本发明具有中心风，可调节煤粉着火点；

6、本发明采用内二次风、外二次风及三次风的三级配风方式，既可防止预燃室结渣，又具有降低NOx排放功能；

7、本发明的新型结构使煤粉火焰在锅炉炉膛中的燃烧温度分布均匀，不会出现局部过热的现象；

8、本发明适用于各种中小型工业煤粉锅炉，在使用过程中具有较高的燃烧效率。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是图1的A放大图。

图3是图1的B-B向视图。

图4是调风拉杆的结构示意图。

图5是图4的仰视图。

图中：1、一次风管，2、中心风管，3、中心风管进口，4、内二次风管，5、外二次风道，6、三次风道，7、预燃室，8、隔板，9、内二次风箱，10、外二次风箱，11、二次风进口，12、扩锥，13、轴向可动旋流叶轮，14、内二次风叶轮拉杆，15、环形通道，16、调风器，17、调风拉杆，18、法兰，19、滑动筋片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1～图5所示，本发明的二次风箱由中心开有圆孔的隔板8分成有二次风进口11的内二次风箱9及外二次风箱10，所述外二次风箱10中设置圆筒形的预燃室7和内二次风管4扩锥延伸形成的锥形筒，预燃室7同轴空套在外二次风箱10内，预燃室7的一端与外二次风箱10外端面封闭的壁面上开有环形的三次风道6，锥形筒的大端套入预燃室7的另一端的孔口形成环形的外二次风道5；所述内二次风箱9内，中心风管2同轴安装在一次风管1内，中心风管进口3穿过一次风管壁倾斜安装在一次风管1上，一次风管1和中心风管2的扩锥端均位于锥形筒内，且中心风管2的扩锥12露出一次风管1外；内二次风管4套设在一次风管1外，轴向可动旋流叶轮13安装在内二次风管4内，轴向可动旋流叶轮13外安装内二次风叶轮拉杆14，轴向可动旋流叶轮13内圈与一次风管1外圈为滑动配合；隔板8的环形通道15处安装有调风器16，调风器16外端安装调风拉杆17，调风拉杆17的内端圆周上等分安装滑动筋片19，滑动筋片19与内二次风箱9为滑动配合。

所述一次风管1和中心风管2的扩锥端的锥角相同，均为90°～100°。

所述的内二次风叶轮拉杆14和调风拉杆17用法兰18支撑在燃烧器前端。

本发明安装时，将一次风管1连接煤粉输送管道(图1中未标出)，将中心风管进口3和二次风进口11分别连接一风机(图1中未示出)，将整个燃烧器用法兰连接在卧式工业煤粉锅炉装置的火筒上。

本发明的工作过程如下：

炉膛先用点火气枪(图1中未示出)预热10秒钟后，打开风机，使煤粉气流通过一次风管1进入，沿着中心风管2的扩锥10处喷出，并被已经燃烧的燃气点燃，同时打开二次风进口11，此时，二次风进入内二次风箱9，及通过隔板8上的环形通道15进入外二次风箱10，然后分别通过内二次风管4、外二次风道5进入燃烧器，并有部分空气通过三次风道6进入炉膛，实现内二次风、外二次风以及三次风的三级配风方式，达到空气分级供给，降低NO_X的排放。在煤粉被点燃并与燃气共燃10秒钟后，关闭点火气枪，完全由煤粉燃烧。内二次风管4的气流通过轴向可动旋流叶轮13后，产生旋转，流出喷口后在中心(即在中心风管扩锥12尾部)形成回流区，卷吸炉内的高温烟气，加热并点燃煤粉。内二次风气流的旋流强度通过轴向可动旋流叶片13来调节，拉伸内二次风叶轮拉杆14即可实现旋流强度的连续调节，从而改善燃烧效果。外二次风道5的气流沿着预燃室7壁面流动，不仅提供了煤粉后期燃烧所需氧气，而且有效防止了预燃室7内结渣。外二次风气流通过隔板环形通道15处的调风器16来调节，通过拉伸调风拉杆17即可调节外二次风风量。煤粉的着火点可通过改变中心风管2内的风速来调节。