[实用新型]通用型直流煤粉燃烧器

说明书

原有直流煤粉燃烧器锅炉，一般在低于(70％MCR)负荷的情况下，燃烧就会出现不稳定，熄火放炮现象时有发生，燃用无烟煤、贫煤和劣质烟煤的锅炉燃烧不稳定现象发生的频率更高，必须投用大量助燃用油才能保证锅炉的燃烧稳定。

检索有关方面的技术资料得知，钝体、船体、大速差同向射流、……和浓、淡燃烧器等新型燃烧器，它们在节约锅炉点火及助燃用油方面，虽然取得了可喜的经济效益，但都程度不同的存在结焦、磨损、堵管、烧坏喷口以及高温腐蚀等缺陷，因此难以维持煤粉锅炉的长期稳定经济运行。同时上述诸种新型燃烧器中，尚没有任何一种能适应各种不同煤种和大量程负荷变化(≥50％MCR)，同时还能保证在高负荷下不出现一次风喷口变形、烧坏等严重威胁锅炉安全运行的隐患；实现锅炉长周期的安全、稳定经济运行。本实用新型的目的，就是要克服上述不足，实现燃烧不同煤种的锅炉在≥50％MCR的大量程变负荷工况下，能维持长周期的安全经济运行。

本实用新型的目的是这样实现的，一种通用型直流煤粉燃烧器，它包括煤粉气流喷口和火焰稳定器，其特征是：火焰稳定器主要由三列百叶片组成，在离喷口一定距离处一列百叶片斜置在一次风管中心线的一侧通道内，另两列百叶片呈V字形(中间留有加装冷却风的接口)布置在一次风喷口内，在该百叶窗形火焰稳定器的特定结构条件下，煤粉气流在绕流第一列百叶片后，便分成左右两股煤粉浓度及煤粉颗粒组分均不同的水平射流，未装百叶片的一侧(向火侧)煤粉浓度大，颗粒粗，形成粗、浓相；另一侧(第一列百叶片背后)的煤粉浓度低，颗粒细，形成细、淡相，适当调节各列百叶片与喷口水平中心线之间的安装角，可使煤粉空气两相流，在绕流百叶窗形火焰稳定器后，形成有利于煤粉迅速升温着火的煤粉浓度场、气流速度场和温度场，形成引燃煤粉气流的稳定着火源。

本实用新型的优点是：1、结构简单，安装和更换火焰稳定器方便、快捷；2、喷口不会结焦、烧坏；3、煤粉颗粒同叶片之间只发生碰撞，相对滑动小，不易磨损，阻力也小，动力消耗增加不大；4、燃烧挥发份为V_daf≤4．3％无烟煤能在低负荷(50％MCR)下长时间(4小时以上)全脱油稳定运行，可节省点火及大量助燃用油；5、能适应燃烧不同煤种(尤其是无烟煤、贫煤、劣质烟煤)锅炉和大量程负荷变化(≥50％MCR)，且保证在高负荷下不出现一次风喷口变形，烧坏等故障。

下面结合附图对本实用新型进一步阐述：

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视剖面图；

图3是本实用新型的工作(稳燃)原理示意图。

参照附图1、2，本实用新型由喷口1一次风管2百叶窗形火焰稳定器3组成。在离喷口1一定距离处一列百叶片斜置在一次风管2中心线的一侧通道4内，另两列百叶片呈V字形排列，对称布置在一次风喷口内，其顶都中间留有接入冷却风的接口，百叶片采用耐热不锈钢或耐磨、耐热铸钢制成。

参照附图3，含煤粉的气流(图中用箭头表示)进入一次风管2，在绕流火焰稳定器的第一列百叶片后，形成煤粉浓度及煤粉颗粒组分均差异较大的两股水平射流。第一列百叶片后的一侧为细、淡相，另一侧为粗、浓相。这两股射流在绕流两列呈V字形布置的百叶片时，因气粉撞击叶片后，其速度向量的不同变化，使煤粉逐渐聚集在喷口两侧壁附近，当流经最后一片叶片时，其煤粉颗粒浓度达到最大值。气流继续向下游流动时，高浓度区的煤粉颗粒在惯性的作用下，几乎朝同喷口中心线平行的方向直线射入炉膛，在射流的外缘形成局部高煤粉浓度区7，而主气流向下游流动时卷吸叶片后的流体，从而降低了叶片后的静压，沿喷口中心轴线方向产生一反向压压力梯度，下游的流体(烟气)得以向两列叶片对称中心区回流，由于中心区的低压，两侧主气流向轴线偏转，通过一段距离后两侧主气流汇合，形成了绕流回流区5。由于回流区中是炉膛内回流来的高温烟气，其速度均匀，稳定且很低，而主气流区速度却很高，因此在主汽流与回流区之间发生强烈的湍流扩散混合，造成强烈的动量、质量和热量交换，十分有利于煤粉气流的升温着火。同时局部高煤粉浓度区7的煤粉因处在高温烟气之中且受到炉膛火炬的辐射热作用，得以迅速升温着火，形成稳定的火焰6(着火源)，使燃烧稳定。调节上部接入的冷却风量确保锅炉在高负荷或燃用高挥发份烟煤时不会烧坏喷口，煤质变劣或低负荷(50％MCR)时能全脱油燃烧稳定。

本实用新型直流煤粉燃烧器可直接利用原有一次风管来实现，不必改动水冷壁管，工业实验表明，本实用新型继成功地解决了煤粉锅炉烧无烟煤(V_daf≤4．3％)在50％MCR工况下全脱油稳燃问题之后，于最近在江西南昌电厂420T／H锅炉上应用，实现了烧烟煤(V_daf≥25％)在50％MCR负荷下全脱油稳定运行且满负荷(100％MCR)下喷口不产生变形、烧坏至今已连续安全经济运行三个多月(现仍在役)的业绩。