CN113007705B - 一种可燃多种粉体燃料的燃烧器 - Google Patents

一种可燃多种粉体燃料的燃烧器 Download PDF

Info

Publication number
CN113007705B
CN113007705B CN202110377937.0A CN202110377937A CN113007705B CN 113007705 B CN113007705 B CN 113007705B CN 202110377937 A CN202110377937 A CN 202110377937A CN 113007705 B CN113007705 B CN 113007705B
Authority
CN
China
Prior art keywords
outlet
plate body
secondary air
primary air
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110377937.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113007705A (zh
Inventor
陈隆
张红顺
王乃继
罗伟
张鑫
程晓磊
徐大宝
戈铁柱
张斌
周沛然
谭静
龚艳艳
魏琰荣
张媛
黄宇
肖翠微
王永英
李美军
程鹏
牛芳
段璐
李慧
王志强
刘振宇
杨石
杜丽伟
肖旭
杜伯犀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Tiandi Sunac Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Tiandi Sunac Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Tiandi Sunac Technology Co ltd filed Critical Beijing Tiandi Sunac Technology Co ltd
Priority to CN202110377937.0A priority Critical patent/CN113007705B/zh
Publication of CN113007705A publication Critical patent/CN113007705A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113007705B publication Critical patent/CN113007705B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种可燃多种粉体燃料的燃烧器。所述可燃多种粉体燃料的燃烧器包括壳体、一次风粉管、回流帽、阻挡环、二次风***和三次风***。壳体具有燃烧室，壳体的轴向一端敞开以便与炉膛连通。一次风粉管可拆卸地安装在壳体上，一次风粉管具有第一进口和第一出口。回流帽与一次风粉管相连，回流帽包括第一板体和第二板体，第二板体具有第一端和第二端，第二端与第一板体相连，第一板体与第一出口间隔开，第二板体与一次风粉管间隔开，第一板体上设有多个通槽。阻挡环固定在一次风粉管上，阻挡环具有阻挡面。所述可燃多种粉体燃料的燃烧器具有燃料适应性好、点火伴油时间短、NOx排放低和低负荷稳燃性能好等优点。

Description

一种可燃多种粉体燃料的燃烧器
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种可燃多种粉体燃料的燃烧器。
背景技术
烟煤、兰炭、贫煤、生物质等是我国目前使用较多的固体能源。相关技术中燃烧粉体类燃料的燃烧器，往往先选定燃料种类，再进行燃烧器设计，因此造成设计出的燃烧器燃料适应性差，不利于保障能源安全。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种燃料适应性好的可燃多种粉体燃料的燃烧器。
根据本发明实施例的可燃多种粉体燃料的燃烧器包括：
壳体，所述壳体具有燃烧室，所述燃烧室沿所述壳体的轴向延伸，所述壳体的轴向一端敞开以便与炉膛连通；
一次风粉管，所述一次风粉管可拆卸地安装在所述壳体上，所述一次风粉管具有第一进口和第一出口，所述第一进口设在所述燃烧室的外部，所述第一出口设在所述燃烧室的内部；
回流帽，所述回流帽与所述一次风粉管相连，所述回流帽包括第一板体和第二板体，所述第二板体具有在所述壳体的轴向上相对的第一端和第二端，所述第二端在所述壳体的轴向上相对所述第一端远离所述一次风粉管，所述第二端与所述第一板体的外沿相连，所述第一板体在所述壳体的轴向上与所述第一出口间隔开，所述第二板体在内外方向上与所述一次风粉管的外表面间隔开，所述第一板体上设有多个通槽；
阻挡环，所述阻挡环套设固定在所述一次风粉管的外表面上，所述阻挡环具有朝向所述第一板体的阻挡面；
二次风***，所述二次风***包括二次风道，所述二次风道具有第二进口和第二出口，所述第二出口与所述燃烧室连通；和
三次风***，所述三次风***包括三次风道，所述三次风道具有第三进口和第三出口，所述第三出口用于与所述炉膛连通。
根据本发明实施例的可燃多种粉体燃料的燃烧器具有燃料适应性好、点火伴油时间短、NOx排放低和低负荷稳燃性能好等优点。
在一些实施例中，多个所述通槽中的每一者设在所述第一板体的边沿上，多个所述通槽沿所述第一板体的周向间隔开地设置，所述第二板体具有倾斜部分，所述第二端位于所述倾斜部分上，所述倾斜部分沿所述第一端到所述第二端的方向逐渐向外倾斜。
在一些实施例中，所述倾斜部分的倾角为10°-45°。
在一些实施例中，所述阻挡环与所述第一出口之间的距离为L0，所述壳体的敞口端的内径为D0，所述L0与所述D0的比值为0.3-1.5。
在一些实施例中，所述二次风道包括：内二次风道和外二次风道，所述内二次风道和所述外二次风道中的每一者设在所述壳体的外侧，所述内二次风道和所述外二次风道中的每一者上设有所述第二进口，所述内二次风道上设有所述第二出口，所述外二次风道具有第四出口，所述第四出口用于与所述炉膛连通。
在一些实施例中，进一步包括散热翅片，所述散热翅片设在所述壳体的外表面上，且所述散热翅片位于所述二次风道的内部。
在一些实施例中，所述外二次风道包括环形部分，所述环形部分的外径与所述环形部分的内径的差值的二分之一为D1，所述散热翅片的内外方向上的宽度为H，所述H与所述D1的比值为0.5-0.8。所述壳体的敞口端的内径为D0，所述散热翅片的在所述壳体的轴向上的长度为L1，所述L1与所述D0的比值为0.1-0.5。
在一些实施例中，进一步包括：
第一风箱，所述第一风箱安装在所述壳体的外侧，所述第一风箱具有第一风箱进口和第一风箱出口，所述第一风箱进口与所述内二次风道的第二出口连通，所述第一风箱出口与所述燃烧室连通；
第二风箱，所述第二风箱安装在所述壳体的外侧，所述第二风箱具有第二风箱进口和第二风箱出口，所述第二风箱进口与所述第四出口连通，所述第二风箱出口与所述炉膛连通；
第三风箱，所述第三风箱安装在所述壳体的外侧，所述第三风箱具有第三风箱进口和第三风箱出口，所述第三风箱进口与所述第三出口连通，所述第三风箱出口与所述炉膛连通；
再循环风机，所述再循环风机包括第一风机进口和第一风机出口，所述第一风机进口用于与循环烟气连通；
鼓风机，所述鼓风机包括第二风机进口和第二风机出口，所述第二风机进口用于与空气连通；和
再循环风箱，所述再循环风箱包括第四风箱进口、第五风箱进口、第四风箱出口、第五风箱出口和第六风箱出口，所述第一风机出口与所述第四风箱进口连通，所述第二风机出口与所述第五风箱进口连通，所述第四风箱出口与所述内二次风道的第二进口连通，所述第五风箱出口与所述外二次风道的第二进口连通，所述第六风箱出口与所述第三进口连通。
在一些实施例中，所述第一风箱出口与所述第二风箱出口在所述壳体的轴向上间隔开地设置。所述第二风箱出口与所述第三风箱出口在所述内外方向上间隔开地设置。
在一些实施例中，进一步包括均料器，所述均料器安装在所述一次风粉管的内部。所述均料器与所述第一出口之间的距离为L2，所述一次风粉管的内径为D2,所述L2与所述D2的比值为5-10。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的可燃多种粉体燃料的燃烧器的实施例的主视图；
图2为根据本发明一个实施例的可燃多种粉体燃料的燃烧器的实施例的下端处的结构示意图。
图中：燃烧器100；一次风粉管1；第一进口101；第一出口102；旋流叶片2；旋流叶片进口201；旋流叶片出口202；二次风***3；第二进口301；第一风箱出口302；第二风箱出口303；三次风***5；第三进口501；第三风箱出口502；散热翅片6；回流帽7；第一板体701；第二板体702；通槽703；阻挡环8；阻挡面801；均料器9；壳体10；燃烧室1001。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的可燃多种粉体燃料的燃烧器100包括壳体10、一次风粉管1、回流帽7、阻挡环8、二次风***3和三次风***5。
壳体10具有燃烧室1001，燃烧室1001沿壳体的轴向延伸，壳体10的轴向一端敞开以便与炉膛连通。
一次风粉管1可拆卸地安装在壳体10上，一次风粉管1具有第一进口101和第一出口102，第一进口101设在燃烧室1001的外部，第一出口102设在燃烧室1001的内部。
回流帽7与一次风粉管1相连，回流帽7包括第一板体701和第二板体702，第二板体702具有在壳体10的轴向上相对的第一端和第二端，第二端在壳体10的轴向上相对第一端远离一次风粉管1，第二端与第一板体701的外沿相连，第一板体701在壳体10的轴向上与第一出口102间隔开，第二板体702在内外方向上与一次风粉管1的外表面间隔开，第一板体701上设有多个通槽703。
阻挡环8套设固定在一次风粉管1的外表面上，阻挡环8具有朝向第一板体701的阻挡面801。
二次风***3包括二次风道，二次风道具有第二进口301和第二出口，第二出口与燃烧室1001连通。
三次风***5包括三次风道，三次风道具有第三进口501和第三出口，第三出口用于与炉膛连通。
根据本发明实施例的燃烧器100工作时，粉体燃料经第一进口101进入一次风粉管1，通过第一出口102进入回流帽7。粉体燃料进入回流帽7后部分粉体燃料(回流的粉体燃料)与第一板体701发生碰撞而反弹。另一部分粉体燃料(直接流出的粉体燃料)从第一板体701上的通槽703流出并最终流入炉膛。回流的粉体燃料向上运动至与阻挡环8的阻挡面801碰撞，再次发生反弹，从而回流的粉体燃料在阻挡环8和回流帽7之间形成的回流区内多次回流，使得回流的粉体燃料温度更高更易被点燃。
由于一次风粉管1可拆卸地安装在壳体10上，因此，可以根据粉体燃料的种类更换一次风粉管1，使得一次风粉管1上的阻挡环8在壳体10的轴向上与第一出口102之间的距离不同。具体地，对于不易点燃的粉体燃料，其一次风粉管1上的阻挡环8在壳体10的轴向上与第一出口102之间的距离较远，从而阻挡环8和回流帽7之间形成的回流区较长，使得该粉体燃料易被点燃。对于易点燃的粉体燃料，其一次风粉管1上的阻挡环8在壳体10的轴向上与第一出口102之间的距离较近，从而阻挡环8和回流帽7之间形成的回流区较短，从而缩短粉体燃料在燃烧器100内的停留时间，防止因粉体燃料在燃烧器100内快速燃烧且停留时间过长，从而避免一次风粉管1和壳体10因温度过高而发生变形。由此，可以通过更换一次风粉管1使燃烧器100适应不同种类的粉体燃料。
相关技术中粉体燃料燃烧器所应用的锅炉从启动到达到100％负荷需要一定的时间。可以分为两个阶段，第一阶段时，炉膛温度较低，燃烧燃料的同时需要混入油进行辅助燃烧以保证不断火，第二阶段时，炉膛温度较高，可以不用混入油进行辅助燃烧。相关技术中的粉体燃料燃烧器具有点火伴油时间长和低负荷稳燃性能差等缺点。
根据本发明实施例的燃烧器100利用阻挡环8和回流帽7形成回流区，同时二次风***3送入助燃空气，与回流区内回流的粉体燃料充分混合，能够在第一阶段帮助回流的粉体燃料燃烧，减少点火伴油时间实现快速点火。当低负荷燃烧时，因为有回流区，回流的粉体燃料温度更高更易燃，因此低负荷稳燃性能好。
因此，根据本发明的实施例的燃烧器100具有燃料适应性好、点火伴油时间短和低负荷稳燃性能好等优点。
下面以图1和图2为例，详细描述根据本发明实施例的燃烧器100。
根据本发明的燃烧器100包括壳体10、一次风粉管1、回流帽7、阻挡环8、二次风***3和三次风***5。
壳体10具有燃烧室1001，燃烧室1001沿壳体10的轴向延伸，壳体10的轴向一端敞开以便与炉膛连通。
例如，如图1所示，壳体10的轴向与上下方向一致，壳体10的下端敞开，壳体10的上端设置有安装孔，安装孔与壳体10同轴，一次风粉管1穿过安装孔并安装在壳体10上。燃烧室1001的径向尺寸由上至下先保持不变后逐渐增加，即燃烧室1001的敞口端呈喇叭状。
一次风粉管1可拆卸地安装在壳体10上，例如，一次风粉管1与壳体10通过法兰连接。一次风粉管1与壳体10同轴。一次风粉管1具有第一进口101和第一出口102，第一进口101设在燃烧室1001的外部，第一出口102设在燃烧室1001的内部。
回流帽7与一次风粉管1相连，回流帽7包括第一板体701和第二板体702。第二板体702为环形板，第二板体702具有在壳体10的轴向上相对的第一端和第二端，第二端在壳体10的轴向上相对第一端远离一次风粉管1，第二端与第一板体701的外沿相连，第一板体701在壳体10的轴向上与第一出口102间隔开，第二板体702在内外方向上与一次风粉管1的外表面间隔开，第一板体701上设有多个通槽703。
例如，回流帽7的第一端(上端)和一次风粉管1上均设有多对连接孔，螺钉穿过成对的连接孔并紧固，回流帽7通过螺钉吊装在一次风粉管1的第一出口102处。
例如，壳体10的径向与内外方向一致，第二板体702的内表面在内外方向上相对第二板体702的外表面邻近壳体10的轴线。其中，内外方向如图2中的箭头B所示。
在一些实施例中，多个通槽703中的每一者设在第一板体701的边沿上，多个通槽703沿第一板体701的周向间隔开地设置。第二板体702具有倾斜部分，第二端位于倾斜部分上，倾斜部分从第一端到第二端的方向逐渐向外倾斜。
由此，直接流出的粉体燃料的流动路径从第一端到第二端的方向逐渐向外倾斜，从而直接流出的粉体燃料通过通槽703后会在内外方向上形成浓淡分级，使得直接流出的粉体燃料中心区富燃贫氧，火焰***区富氧贫燃，从而NOx排放低。
优选地，倾斜部分的倾角为10°-45°。进一步有利于降低NOx的排放。
优选地，各通槽703的总面积与第一出口102的面积的比值为0.1-0.5。阻挡环8套设固定在一次风粉管1的外表面上，阻挡环8具有朝向第一板体701的阻挡面801。
优选地，阻挡面801为弧形面。
一次风粉管1有多个，每个一次风粉管1的阻挡环8在一次风粉管1轴向上与第一出口102的距离不同。具体使用时可以根据粉体燃料的种类选择合适的一次风粉管1。
优选地，阻挡环8与第一出口102之间的距离为L0，壳体10的敞口端的内径为D0，L0与所述D0的比值为0.3-1.5。
二次风***3包括二次风道，二次风道具有第二进口301和第二出口，第二出口与燃烧室1001连通。
三次风***5包括三次风道，三次风道具有第三进口501和第三出口，第三出口用于与炉膛连通。
优选地，三次风道为环形风道，在另一些实施例中，三次风道也可以为圆筒形风道，且三次风道设置多个，多个圆筒形风道沿壳体10的周向间隔开地设置。
在一些实施例中，二次风***3包括内二次风***和外二次风***。二次风道包括内二次风道和外二次风道，内二次风道和外二次风道中的每一者设在壳体10的外侧，内二次风道和外二次风道中的每一者上设有第二进口301，内二次风道上设有第二出口，外二次风道具有第四出口，第四出口用于与炉膛连通。
根据本发明实施的燃烧器100工作时，一次风粉管1内的粉体燃料具有一定的速度，通常为15m/s-25m/s。直接流出的粉体燃料通过通槽703后会在内外方向上形成浓淡分级，且该直接流出的粉体燃料中心区富燃贫氧，火焰***区富氧贫燃。与此同时，内二次风通过第二出口进入燃烧室1001内和回流的粉体燃料混合燃烧，形成稳定的火焰；外二次风通过第四出口及时送入助燃空气，促进燃料释放大量热；三次风通过第三出口通入空气，由此，通过内二次风、外二次风、三次风实现空气分级补入，能够降低NOx的排放。
在一些实施例中，燃烧器100进一步包括散热翅片6，散热翅片6设在壳体10的外表面上，散热翅片6位于外二次风道的内部。由此，不仅可以利用散热翅片6对壳体10进行散热，而且可以利用散热翅片6的热量加热外二次风，从而使得壳体10的温度不至过高而发生变形，外二次风温度不至过低以利于点燃粉体燃料。
例如，散热翅片6为12个，各散热翅片6沿壳体10的轴向间隔开地均布。
优选地，外二次风道包括环形部分，所述环形部分的外径与所述环形部分的内径的差值的二分之一为D1，所述散热翅片6的内外方向上的宽度为H，所述H与所述D1的比值为0.5-0.8。所述壳体10的敞口端的内径为D0，所述散热翅片6的在所述壳体10的轴向上的长度为L1，所述L1与所述D0的比值为0.1-0.5。
换言之，D1和H满足：H＝(0.5-0.8)D1，D0和L1满足：L1＝(0.1-0.5)D0。由此，更利于壳体10的散热且利于利用散热翅片6加热外二次风。
在一些实施例中，燃烧器100进一步包括：第一风箱、第二风箱、第三风箱、再循环风机、鼓风机再循环风箱。
第一风箱安装在壳体10的外侧，第一风箱具有第一风箱进口和第一风箱出口302，第一风箱进口与内二次风道的第二出口连通，第一风箱出口302与燃烧室1001连通。
第二风箱安装在壳体10的外侧，第二风箱具有第二风箱进口和第二风箱出口303，第二风箱进口与第四出口连通，第二风箱出口303与炉膛连通。
第三风箱安装在壳体10的外部，第三风箱具有第三风箱进口和第三风箱出口502，第三风箱进口与第三出口连通，第三风箱出口502与炉膛连通。
再循环风机包括第一风机进口和第一风机出口，第一风机进口用于与循环烟气连通。
鼓风机包括第二风机进口和第二风机出口，第二风机进口用于与空气连通。
再循环风箱包括第四风箱进口、第五风箱进口、第四风箱出口、第五风箱出口和第六风箱出口。
第一风机出口与第四风箱进口连通，第二风机出口与第五风箱进口连通，第四风箱出口与内二次风道的第二进口301连通，第五风箱出口与外二次风道的第二进口301连通，第六风箱出口与第三进口501连通。
由此，第一风机进口通入锅炉排出的循环烟气，第二风机进口通入空气，循环烟气经再循环风机进入再循环风箱，与鼓风机送入的空气充分混合，再通过第四风箱出口、第五风箱出口和第六风箱出口分别进入内二次风道、外二次风道和三次风道，之后经第二出口、第四出口和第三出口进入燃烧室1001或炉膛。结合烟气再循环技术推迟粉体燃料的燃烧，从而降低NOx的排放。此外，利用第一风箱能使进入燃烧室1001的风更加均匀，利用第二风箱和第三风箱能使进入炉膛内的风更加均匀。
在一些实施例中，第一风箱出口302与第二风箱出口303在壳体10的轴向上间隔开地设置，第三风箱出口502与第三出口在内外方向上间隔开地设置。由此，推迟轴向上粉体燃料和空气的混合，从而在轴向上能够推迟粉体燃料和氧气的接触，延长炉内火焰长度，进一步有利于降低NOx的初始排放。
上述内二次风道通入的空气为内二次风，外二次风道通入的空气为外二次风，三次风道通入的空气为三次风。优选地，内二次风、外二次风和三次风的过量空气系数分别为(0.3-0.5)、(0.1-0.4)和(0.4-0.8)。上述再循环风箱内的烟气含量为15％-21％。
在一些实施例中，燃烧器100进一步包括均料器9，均料器9安装在一次风粉管1的内部。均料器9与第一出口102之间的距离为L2，一次风粉管1的内径为D2,L2与D2的比值为5-10。由此，使得从第一出口102出的粉体燃料足够均匀，从而利于实现回流的粉体燃料和直接流出的粉体燃料的合理分配，进而提高燃烧器的使用效果。
在一些实施例中，燃烧器100进一步包括空气预热器，空气预热器用以加热内二次风、外二次风和三次风，从而帮助燃烧。
在一些实施例中，燃烧器100进一步包括旋流叶片2，旋流叶片2包括多个旋流叶片、旋流叶片进口201和旋流叶片出口202。旋流叶片2可转动地安装在壳体10上，且旋流叶片进口201与第二风箱出口303连通，旋流叶片出口202与燃烧室1001连通。内二次风通过第二出口进入旋流叶片2，经过旋流叶片2的作用内二次风产生旋流。由此，从旋流叶片出口202出去的旋流内二次风和回流的粉体燃料充分混合。
进一步地，旋流叶片2为切向叶片式旋流叶片，且旋流强度1.5-2.5。
在一些实施例中，燃烧器100进一步包括燃烧器自动控制***，燃烧器自动控制***包括PLC控制器和上位机。PLC控制器分别与内二次风道、外二次风道、三次风道、供料器等连接。上位机包括显示操作界面。PLC控制器与上位机连接。通过测量风量流量和给料量，将测量值传送到PLC控制器，与变量设成定值构成PID控制***，通过上位机调节供料器频率和风阀开度来调节燃烧器负荷。
工作过程，粉体燃料从供料器经第一进口101进入一次风粉管1，经均料器9均匀作用后，粉体燃料由第一出口102进入回流帽7。粉体燃料进入回流帽7后，一部分粉体燃料(50％-80％)与第一板体701发生碰撞形成回流的粉体燃料，该回流的粉体燃料反弹向上运动至碰到阻挡环8的阻挡面801，再次发生反弹，在阻挡环8和回流帽7之间形成的回流区内多次回流。一部分粉体燃料(20％-50％)通过通槽703进入到炉膛形成直接流出的粉体燃料。直接流出的粉体燃料通过通槽703会在内外方向上形成浓淡分级，且该直接流出的粉体燃料中心区富燃贫氧，火焰***区富氧贫燃。与此同时，内二次风经过旋流叶片2的旋流作用通过旋流叶片出口202进入燃烧室1001内和回流的粉体燃料混合燃烧，形成稳定的火焰；外二次风通过第四出口及时送入助燃空气，促进燃料释放大量热；三次风通过第三出口通入空气；由此，通过内二次风、外二次风、三次风实现空气分级补入。通过上述措施，使得燃烧器能够在低负荷下保证点火和燃烧的稳定，又能够降低NOx的初始排放。
由于本发明实施例的燃烧器100的一次风粉管1可拆卸地安装在壳体10上，因此，可根据具体粉体燃料选择安装合适的一次风粉管1。易燃的粉体燃料选择阻挡环8在一次风粉管1轴向上与第一出口102之间的距离短的一次风粉管1，使得阻挡环8和回流帽7之间形成的回流区较短，一次风粉管1不会发生过热变形。难燃的粉体燃料选择阻挡环8在一次风粉管1轴向上与第一出口102之间的距离长的一次风粉管1，使得阻挡环8和回流帽7之间形成的回流区较长，有利于该粉体燃料的燃烧。
利用本发明实施例的燃烧器100，安装于锅炉之中，通过合理空气动力场组织，使得粉体燃料燃尽率大于99％，锅炉热效率达到90％，使用烟煤粉和生物质粉作为粉体燃料时，锅炉的NOx初始排放小于200mg/Nm3。使用兰炭和贫煤作为粉体燃料时，锅炉的NOx初始排放小于400mg/m3。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
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。在本发明的描述中，“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。
在本发明中，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发明中的具体含义。
在本发明中，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。
在本发明中，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发明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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种可燃多种粉体燃料的燃烧器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有燃烧室，所述燃烧室沿所述壳体的轴向延伸，所述壳体的轴向一端敞开以便与炉膛连通；
一次风粉管，所述一次风粉管具有第一进口和第一出口，所述第一进口设在所述燃烧室的外部，所述第一出口设在所述燃烧室的内部；
回流帽，所述回流帽与所述一次风粉管相连，所述回流帽包括第一板体和第二板体，所述第二板体具有在所述壳体的轴向上相对的第一端和第二端，所述第二端在所述壳体的轴向上相对所述第一端远离所述一次风粉管，所述第二端与所述第一板体的外沿相连，所述第一板体在所述壳体的轴向上与所述第一出口间隔开，所述第二板体在内外方向上与所述一次风粉管的外表面间隔开，所述第一板体上设有多个通槽，多个所述通槽中的每一者设在所述第一板体的边沿上，多个所述通槽沿所述第一板体的周向间隔开地设置，所述第二板体具有倾斜部分，所述第二端位于所述倾斜部分上，所述倾斜部分沿所述第一端到所述第二端的方向逐渐向外倾斜；
阻挡环，所述阻挡环套设固定在所述一次风粉管的外表面上，所述阻挡环具有朝向所述第一板体的阻挡面；
二次风***，所述二次风***包括二次风道，所述二次风道包括内二次风道和外二次风道，所述内二次风道和所述外二次风道中的每一者设在所述壳体的外侧，所述内二次风道和所述外二次风道中的每一者上设有第二进口，所述内二次风道上设有第二出口，所述第二出口与所述燃烧室连通，所述外二次风道具有第四出口，所述第四出口用于与所述炉膛连通；和
三次风***，所述三次风***包括三次风道，所述三次风道具有第三进口和第三出口，所述第三出口用于与所述炉膛连通；
所述一次风粉管可拆卸地安装在所述壳体上，可以根据粉体燃料的种类更换所述一次风粉管，使得所述一次风粉管上的所述阻挡环在所述壳体的轴向上与所述第一出口之间的距离不同。
2.根据权利要求1所述的可燃多种粉体燃料的燃烧器，其特征在于，所述倾斜部分的倾角为10°-45°。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的可燃多种粉体燃料的燃烧器，其特征在于，所述阻挡环与所述第一出口之间的距离为L0，所述壳体的敞口端的内径为D0，所述L0与所述D0的比值为0.3-1.5。
4.根据权利要求1中所述的可燃多种粉体燃料的燃烧器，其特征在于，进一步包括散热翅片，所述散热翅片设在所述壳体的外表面上，且所述散热翅片位于所述二次风道的内部。
5.根据权利要求4所述的可燃多种粉体燃料的燃烧器，其特征在于，所述外二次风道包括环形部分，所述环形部分的外径与所述环形部分的内径的差值的二分之一为D1，所述散热翅片的内外方向上的宽度为H，所述H与所述D1的比值为0.5-0.8；
所述散热翅片的在所述壳体的轴向上的长度为L1，所述L1与所述D0的比值为0.1-0.5。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的可燃多种粉体燃料的燃烧器，其特征在于，进一步包括均料器，所述均料器安装在所述一次风粉管的内部；
所述均料器与所述第一出口之间的距离为L2，所述一次风粉管的内径为D2,所述L2与所述D2的比值为5-10。
CN202110377937.0A 2021-04-08 2021-04-08 一种可燃多种粉体燃料的燃烧器 Active CN113007705B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110377937.0A CN113007705B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种可燃多种粉体燃料的燃烧器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110377937.0A CN113007705B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种可燃多种粉体燃料的燃烧器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113007705A CN113007705A (zh) 2021-06-22
CN113007705B true CN113007705B (zh) 2023-03-17

Family

ID=76388132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110377937.0A Active CN113007705B (zh) 2021-04-08 2021-04-08 一种可燃多种粉体燃料的燃烧器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113007705B (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10232373B4 (de) * 2002-07-17 2009-04-02 Schoppe, Fritz, Dr.-Ing. Verfahren zur Erhöhung der Flammstabilität bei Kohlenstaubfeuerungen und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
JP5897364B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-30 川崎重工業株式会社 微粉炭バイオマス混焼バーナ
CN104197326A (zh) * 2014-07-15 2014-12-10 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 一种新型旋流煤粉燃烧器
CN106439801B (zh) * 2016-08-29 2019-07-02 煤科院节能技术有限公司 一种逆喷式钝体旋流煤粉燃烧器
CN206257664U (zh) * 2016-08-29 2017-06-16 煤科院节能技术有限公司 逆喷式钝体旋流煤粉燃烧器
CN109140433B (zh) * 2018-08-21 2024-04-19 北京天地融创科技股份有限公司 一种防止一次风管过热变形的双锥逆喷煤粉燃烧器
CN110043898B (zh) * 2019-04-10 2020-02-21 清华大学 多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器
CN110186037A (zh) * 2019-06-26 2019-08-30 国电龙源节能技术有限公司 一种基于提前热解的旋流煤粉燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
CN113007705A (zh) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK171450B1 (da) Brænder
WO2020207318A1 (zh) 多级回流逆喷式旋流煤粉燃烧器
CN203099814U (zh) 一种煤粉燃烧器
CN107328099B (zh) 生物质热风炉以及全自动生物质热风炉
CN103134049B (zh) 一种多角切圆多尺度煤粉解耦燃烧装置及其解耦燃烧方法
CN201126192Y (zh) 一种等离子体点火燃烧器
CN113701195A (zh) 双燃料管燃烧室及燃气轮机
CN107062217B (zh) 一种低质燃气燃烧器(钝体)
CN113007705B (zh) 一种可燃多种粉体燃料的燃烧器
CN117346141A (zh) 燃气燃烧器
CN101349435B (zh) 一种等离子体点火燃烧器
CN108224420A (zh) 一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx燃烧***
CN105402723A (zh) 一种适于低阶混煤燃烧的燃煤电厂旋流燃烧器
CN110701610A (zh) 一种低热值燃气燃烧器
CN212456816U (zh) 燃烧器及w火焰锅炉
CN214840783U (zh) 设置有中心风的浓缩型双调风旋流低氮燃烧器
CN215174993U (zh) 一种风量与旋流双调节燃烧器
CN216159090U (zh) 双燃料管燃烧室及燃气轮机
CN211011344U (zh) 一种筒式煤粉燃烧器
CN104121579A (zh) 双调风煤粉燃烧器顶置的锅炉
CN203731402U (zh) 一种用于煤粉工业锅炉的双调风煤粉燃烧器
CN113991153A (zh) 一种尾气燃烧器及固体氧化物燃料电池***
CN112781036A (zh) 设置有中心风的浓缩型双调风旋流低氮燃烧器
CN219607066U (zh) 风冷式煤粉燃烧器
CN217082542U (zh) 一种用于煤粉锅炉的旋流燃烧器通道结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 102600 No.5, Yulong Street, Caiyu Economic Development Zone, Caiyu Town, Daxing District, Beijing

Applicant after: Beijing Tiandi Sunac Technology Co.,Ltd.

Address before: 102600 No.5, Yulong Street, Caiyu Economic Development Zone, Caiyu Town, Daxing District, Beijing

Applicant before: CHINA COAL RESEARCH INSTITUTE (CCRI) ENERGY SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant