双面点火组合钝体微油点火燃烧器

摘要

本发明公开了一种双面点火组合钝体微油点火燃烧器。一次风管道经一段内陷而形成喉部的变径管道构成的煤粉浓缩器与二级煤粉燃烧室连通，一级煤粉燃烧室安装在二级煤粉燃烧室内，二级煤粉燃烧室伸入在三级煤粉燃烧室内。与二级煤粉燃烧室连接的三级煤粉燃烧室上、下侧面等分开有多个二次风进口，上、下两个油燃烧室斜向穿过二级煤粉燃烧室后安装在一级煤粉燃烧室上，二级煤粉燃烧室端口安装组合钝体，位于三级煤粉燃烧室内的二级煤粉燃烧室上、下面开有多个通流孔。采用双油枪上下布置，实现对进入一级煤粉燃烧室的煤粉进行双面点火，增强煤粉气流与油火焰的紊流质、热交换，迅速加热煤粉，并形成火幕，延长煤粉的停留时间；从而强化了着火过程。

权利要求

1.一种双面点火组合钝体微油点火燃烧器，包括依次相连通的且中心轴线重合的矩形截面一次风通道(1)、煤粉浓缩器(2)、一级煤粉燃烧室(4)、二级煤粉燃烧室(6)和三级煤粉燃烧室(7)；一次风通道(1)经一段内陷而形成喉部的变径管道构成的煤粉浓缩器(2)与二级煤粉燃烧室(5)连通，一级煤粉燃烧室(4)安装在二级煤粉燃烧室(5)内，二级煤粉燃烧室(5)伸入在三级煤粉燃烧室(7)内；其特征在于：与二级煤粉燃烧室(5)连接的三级煤粉燃烧室(7)上、下侧面等分开有多个二次风进口(7.1)，上、下两个油燃烧室(3)斜向穿过二级煤粉燃烧室(5)后安装在一级煤粉燃烧室(4)上，二级煤粉燃烧室(5)出口端口安装组合钝体(6)，二级煤粉燃烧室(5)位于三级煤粉燃烧室(7)内的部分的上、下面开有多个通流孔(5.1)；

所述的组合钝体(6)由三个钝体构成，上、下(6.1、6.3)钝体为具有一个呈直角梯形的截面的六面体，对称布置于二级煤粉燃烧室出口处，中钝体(6.2)为截面形状呈三角形的正四面体，其位置处于燃烧器主轴线上，中钝体(6.2)突出在上下两个钝体外。

说明书

双面点火组合钝体微油点火燃烧器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种煤粉燃烧器，尤其是涉及一种双面点火组合钝体微油点火燃烧器。

背景技术

[0002] 微油点火助燃技术，可实现锅炉冷炉启动时用微量的油即可完成锅炉点火，以及在停炉、低负荷和超低负荷稳燃时用微量的油稳定锅炉燃烧，这种燃烧技术一般用于高挥发分煤种时，节油效果一般可达90％以上。但对于低挥发分的无烟煤和贫煤，只能达到60％左右的节油效果，其应用受到很大限制。以往的微油点火燃烧器一般都采用单侧布置油枪的方式，因此对煤粉的加热是单面加热；这就导致加热时间长，要求整个煤粉燃烧器的尺寸较长。这对于绝大部分电厂来说是难以做到的，因此如何在较短的距离内使得煤粉完成着火、燃烧过程是燃用低挥发分煤种必须面对的问题。解决这一问题，可以从两方面着手：一是最大限度的增大火焰与煤粉的接触面颊，二是延长煤粉与火焰的接触时间，也就是延长煤粉在燃烧器内的停留时间。本发明就是在这两个方面提出了合理的解决方案。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种双面点火组合钝体微油点火燃烧器，采用方形喷口的能够燃用低挥发分煤种并具有良好节油效果的微油点火煤粉燃烧器。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

[0005] 包括依次相连通的且中心轴线重合的矩形截面一次风通道、煤粉浓缩器、一级煤粉燃烧室、二级煤粉燃烧室和三级煤粉燃烧室；一次风管道经一段内陷而形成喉部的变径管道构成的煤粉浓缩器与二级煤粉燃烧室连通，一级煤粉燃烧室安装在二级煤粉燃烧室内，二级煤粉燃烧室伸入在三级煤粉燃烧室内。与二级煤粉燃烧室连接的三级煤粉燃烧室上、下侧面等分开有多个二次风进口，上、下两个油燃烧室斜向穿过二级煤粉燃烧室后安装在一级煤粉燃烧室上，二级煤粉燃烧室端口安装组合钝体，位于三级煤粉燃烧室内的二级煤粉燃烧室上、下面开有多个通流孔。

[0006] 所述的组合钝体由三个钝体构成，上、下钝体为具有一个呈直角梯形的截面的六面体，对称布置于二级煤粉燃烧室出口处，中钝体为截面形状呈三角形的正四面体，其位置处于燃烧器主轴线上，中钝体突出在上下两个钝体外。

[0007] 本发明具有的有益效果是：

[0008] 采用双油枪上下布置，可实现对进入一级煤粉燃烧室的煤粉进行双面点火，增强了煤粉气流与油火焰的紊流质、热交换，迅速加热煤粉，并形成火幕，可一定程度延长煤粉的停留时间；从而强化了着火过程。

[0009] 二级燃烧室壁面开设的若干圆孔，其作用是利用二次风压大于一次风压的特性，使部分二次风另穿过小孔进入二级燃烧室形成射流，起到了阻碍进入二级燃烧室的淡煤粉气流的作用，将其推向中部，这将大大加强其与一级燃烧室出来的高温气流的混合与传热，加速淡煤粉气流的的着火过程，另外这股二次风还可以补充燃烧所需要的空气，部分弥补由于一次风空气量不足对燃烧带来的影响。组和钝体的存在，进一步延长了煤粉在燃烧器内的停留时间，且在三级燃烧室内形成强烈的混合扰动，并维持钝体后方稳定的高温回流区，从而改善着火条件，提高着火稳定性。本发明给出的微油点火煤粉燃烧器，既可用作点火燃烧器、又可作为主燃烧器及低负荷稳燃的燃烧器。

附图说明

[0010] 图1是本发明的微油点火煤粉燃烧器的纵剖结构原理示意图。

[0011] 图2是图1的左剖视图。

[0012] 图3是图1的右剖视图。

[0013] 图中：1、一次风通道，2、煤粉浓缩器，3、油燃烧室，4、一级煤粉燃烧室，5、二级煤粉燃烧室，6、组合钝体，7、三级煤粉燃烧室，5.1、通流孔，6.1、下钝体，6.2、中钝体，6.3、上钝体，7.1、二次风进口，7.2、二次风通道。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

[0015] 如图1、图2所示，本发明包括依次相连通的且中心轴线重合的矩形截面一次风通道1、煤粉浓缩器2、一级煤粉燃烧室4、二级煤粉燃烧室6和三级煤粉燃烧室7；一次风管道1经一段内陷而形成喉部的变径管道构成的煤粉浓缩器2与二级煤粉燃烧室5连通，一级煤粉燃烧室4安装在二级煤粉燃烧室5内，二级煤粉燃烧室5伸入在三级煤粉燃烧室7内。
与二级煤粉燃烧室5连接的三级煤粉燃烧室7上、下侧面等分开有多个二次风进口7.1，上、下两个油燃烧室3斜向穿过二级煤粉燃烧室5后安装在一级煤粉燃烧室4上，二级煤粉燃烧室5端口安装组合钝体6，位于三级煤粉燃烧室7内的二级煤粉燃烧室5上、下面开有多个通流孔5.1。

[0016] 在一级燃烧室上下两侧对称的装有变截面油燃烧室，其轴心线与燃烧器主轴线间(出口处为正方向)成钝角。

[0017] 所述的变截面油燃烧室，其截面形状由进口处的圆形，逐渐变化到出口的腰圆形。

[0018] 所述的二级煤粉燃烧室为一次风通道的延伸，在其靠近一级燃烧室出口处的上下壁面上，分别以等距离开设若干通流孔，使二级燃烧室与二次风通道相连通。

[0019] 所述的三级煤粉燃烧室其截面宽度等同于二级煤粉燃烧室截面宽度，截面高度大于二级燃烧室截面高度；其与二级煤粉燃烧室上下壁面形成的缝隙，作为二次风通道。在三级煤粉燃烧室与二级煤粉燃烧室相连接的上下壁面上，分别开设若干个矩形孔道，作为二次风进口。

[0020] 如图1、图3所示，所述的组合钝体6由三个钝体构成，上、下6.1、6.3钝体为具有一个呈直角梯形的截面的六面体，对称布置于二级煤粉燃烧室出口处，中钝体6.2为截面形状呈三角形的正四面体，其位置处于燃烧器主轴线上，中钝体6.2突出在上下两个钝体外。

[0021] 本发明的微油点火煤粉燃烧器实际工作时情形如下：

[0022] 一次风携带煤粉进入一次风通道1，当通过浓缩器2时，煤粉气流被浓缩。依据惯性原理，当煤粉气流的流通截面突然扩大时，浓煤粉气流将保持惯性而集中进入一级燃烧室4，而淡煤粉气流则会发生偏转从上下两端一级和二级燃烧室中间缝隙绕过油燃烧室进入二级燃烧室6。从油燃烧室3喷出的油火焰将在煤粉气流上下两侧直接冲刷浓煤粉气流，形成剧烈的传质、传热过程，使煤粉迅速升温并着火燃烧；高温产物流经一级燃烧室出口时，与穿过通流孔5.1的二次风以及淡煤粉气流的混合体相遇，形成剧烈的混合扰动过程，这一过程，一方面促进一级燃烧室内尚未完全燃烧的煤粉继续燃烧放热，另一方面将大大缩短淡煤粉气流的着火时间，加速燃烧过程。二级燃烧室内的燃烧产物及未燃煤粉到达出口将遇到组和钝体，气流将从钝体6.1、6.3的上下两侧及中间穿过，其中从中间穿过的气流将遇到钝体6.2，产生分流，其结果，将在组和钝体后部形成三个稳定的高温回流区，这对加强气流的混合扰动，强化传热、传质过程将起到关键作用，另外，钝体的存在，还将延长气、粉混合物在燃烧室内的停留时间，从而有利于低挥发分煤种的着火燃烧。穿过组合钝体进入三级燃烧室7的混合物中，包括燃烧产物和未燃尽的煤粉，由于一次风煤粉气流中的空气量一般都在总空气量的15～40％左右，因此，若要使煤粉最大限度的燃烧放热，必须补充二次风。三级燃烧室的作用就是通入二次风，加速煤粉的燃烧和燃尽。二次风从进口7.1进入二次风通道7.2，然后进入三级燃烧室7，在三级燃烧室进口处与从钝体6.1、6.3分流出来的混合物相遇，由于二者速度的差异以及钝体6.1、6.3的偏流作用，导致气流再一次产生剧烈的混合扰动，完成后续的燃烧过程，最终高温烟气由三级燃烧室出口喷入炉膛。

[0023] 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。