[发明专利]水煤浆雾化器及包含该雾化器的水煤浆燃烧装置

说明书

技术领域

本发明属于水煤浆燃烧技术领域，具体涉及一种水煤浆雾化器及包含该雾化器的水煤浆燃烧装置。

背景技术

水煤浆是煤炭、水、化学添加剂经过物理工艺制备的固态或液态化合洁净燃料。工程应用中通常采用雾化形式增大水煤浆燃料(以下简称浆介)表面积，提高浆介蒸发、挥发速度(水分HO₂、碳氢、CH₂化合物的蒸发及挥发速度参数直接支持浆介燃料燃烧工艺的着火环节)，其蒸、挥发速度与浆介体表单位面积成正比，浆介雾化单位粒度级(雾化浆粒直径÷浆介平均直径≈粒度级，理论最高雾化粒度级＝1)是悬浮燃烧工艺的重要技术参数，甚至是关键技术指标，直接关系燃烧工况的稳定性，间接影响燃烧工艺的综合性指标。因此传统浆介雾化器通常采用相当孔径，应用相当压力势能产生的浆束，配以压缩空气势能产生雾介与浆介的相对运动，使浆介发生细化，即雾化。

但是，传统的水煤浆雾化器的初混浆介流流速不高，不能有效提高水煤浆的击溅雾化效率；并且，传统的水煤浆雾化器时常发生束口堵塞，导致雾化程序中断，燃烧被迫停止，必须拆解雾化器清洗，方可排堵，影响设备运行的可靠性和经济性；

此外，传统水煤浆燃烧装置中，燃烧机不能根据负荷工况调节焰炬形态，仅在高温环境内方可稳定燃烧，以致低温负荷调节量小，高温负荷炉内结渣严重，极大限制了应用范围，甚至因此造成工程项目的流产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术所存在的上述不足，提供一种浆介雾化效率高、且能自动清除束口堵塞故障的水煤浆雾化器及含该雾化器的液、固态水煤浆燃烧装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该水煤浆雾化器包括壳体，壳体内有作为压缩空气进入通道的进风腔、形成水煤浆浆束的束浆孔、将压缩空气与浆束进行混合的初始混合腔、与初始混合腔依次连通的中间混合腔、末端混合腔，进风腔通过压缩空气喷孔与初始混合腔连通，束浆孔也与初始混合腔连通，末端混合腔内有抗击锤，抗击锤设于末端混合腔的入口对面，末端混合腔上开有雾化喷孔。

优选的是，初始混合腔与中间混合腔之间沿径向可设有与进风腔相通的环隙通道。进风腔与环隙通道之间还设有对压缩空气进行缓冲均压的均压孔和环形风仓。这样，有一路压缩空气经环形风仓和环隙通道进入中间混合腔，由于环隙气流的喷向为径向，故在紊流气束径向加速的作用下，相对的形成管流气束，以约束中间混合腔中混合介束的径向紊流，确保浆介击中抗击锤的稳定性。

为了相对平衡空间压强，壳体内还可设有均风仓，进风腔的端部有多个均风孔，均风孔与均风仓连通，进风腔通过均风仓与初始混合腔连通。

所述压缩空气喷孔与初始混合腔的中轴线之间成一夹角，束浆孔处于压缩空气喷孔的下方，优选所述夹角范围为25°-75°之间，优选为25°-35°。

壳体内还有设于进风腔下方的通条，所述通条内腔体与可接纳水煤浆的接头座连通，且其末端与束浆孔连通。束浆孔可设于通条内腔体的末端，通条可沿该雾化装置的轴线方向移动，通条末端可伸入初始混合腔中。

优选的是，通条首端连接有传动杆，传动杆与外部运动系统相连，运动系统可选用任何可使传动杆沿该雾化装置轴线方向移动的装置，比如可以选用液压系统或气动系统，从而实现对束口进行自动清堵。

进一步优选的是，通条通过疏堵滑杆与传动杆相连，所述疏堵滑杆上连接有手柄。在无需使用上述运动系统或运动系统出现故障时，可通过人工操纵手柄，实现人工清堵。

壳体上还可设有用于调节接头座径向角度的径向可调输浆座。

一种液、固态水煤浆燃烧装置，包括带有炉膛的外壳、雾化器、调节雾化器的进风量的燃烧机，其中，所述雾化器采用上述的水煤浆雾化装置。

所述燃烧机内可有可形成旋转空气流柱的一次风道，一次风道内有对空气进行导向的一次风旋流片，一次风道的入口处还有一次风调节门，一次风道外还有形成空芯直气流柱的二次风道，二次风道的入口处还有二次风调节门。

此外，燃烧机内二次风道外克有可形成旋转空气流柱的三次风道，三次风道内有对空气进行导向的三次风旋流片，三次风道的入口处还有三次风调节门。

本发明雾化器的有效效果如下：

1.能在连续工作的工况中自动清排堵塞故障，能可靠自检并排除因燃料堵塞造成停止雾化装置工作的隐患，从而提高水煤浆燃烧机的整体技术性能水平。雾化器通过采用机械形式清堵，对粘性淤塞、集合性堵塞、拱结性堵塞能在0.5～2秒内进行清除。