[发明专利]粉碎的固体燃料燃烧器

权利要求书

1.一种用于燃烧固体燃料的燃烧器，包括：

第一氧化剂导管，其具有第一纵轴、第一氧化剂入口和与第一氧化剂入口隔开的第一氧化剂出口，所述第一氧化剂导管适于以第一流速传输氧化剂第一物流进入第一氧化剂入口和排出第一氧化剂出口，该氧化剂具有大于约21vol％的氧气浓度；

固体燃料导管，其具有基本上平行于第一纵轴的第二纵轴、输入口和与输入口隔开的输出口，该固体燃料导管围绕所述第一氧化剂导管，从而在第一氧化剂导管和该固体燃料导管之间形成第一套管，所述第一套管适于传输输运气体和多个固体燃料粒子的混合物进入输入口和排出输出口；

第二氧化剂导管，其具有基本上平行于第二纵轴的第三纵轴、第二氧化剂入口和与第二氧化剂入口隔开的第二氧化剂出口，该第二氧化剂导管围绕所述固体燃料导管，从而在固体燃料导管和第二氧化剂导管之间形成第二套管，所述第二套管适于以第二流速传输氧气浓度大于约21vol％的所述氧化剂或其它氧化剂的第二物流，所述第二物流进入第二氧化剂入口和排出第二氧化剂出口；和

将输出口附近的混合物析离成邻近第一氧化剂导管的该混合物的稀薄部分流和邻近固体燃料导管的该混合物的稠密部分流的装置，所述稠密部分流包含输运气体与固体燃料的第一质量比，所述稀薄部分流包含输运气体与固体燃料的第二质量比，该第二质量比大于该第一质量比，

其中，排出第一氧化剂出口的至少一部分氧化剂第一物流在燃烧期间与至少一部分稀薄部分流结合，从而形成邻近输出口的内燃烧区域，和

其中，排出第二氧化剂出口的至少一部分所述氧化剂或者另一氧化剂第二物流在燃烧期间和至少一部分稠密部分流结合，从而形成接近内燃烧区域的外燃烧区域。

2.权利要求1所述的燃烧器，进一步包括：

辅助气体导管，其具有基本平行于第三纵轴的第四纵轴、辅助气体入口和与辅助气体入口隔开的辅助气体出口，所述辅助气体导管围绕第二氧化剂导管，从而在第二氧化剂导管和辅助气体导管之间形成第三套管，所述第三套管适于以第三流速传输辅助气体，所述辅助气体进入辅助气体入口并排出辅助气体出口。

3.权利要求1所述的燃烧器，进一步包括设置在第一氧化剂导管内的旋流器。

4.权利要求1所述的燃烧器，其中所述用于析离混合物的装置包括：

旋涡发生器，靠近输出口设置在第一套管内；和

旋涡溢流管，设置在第一套管内，与旋涡发生器隔开一定距离设置在旋涡发生器和输出口之间某一位置，所述旋涡溢流管的水力半径小于第一套管的第一水力半径。

5.权利要求4所述的燃烧器，其中通过增加或者降低旋涡溢流管的水力半径和旋涡发生器与旋涡溢流管间距的至少之一来调节所述混合物的析离。

6.权利要求4所述的燃烧器，其中所述旋涡溢流管具有适于与稀薄部分流和稠密部分流的至少之一相接触的旋流叶片或者整流叶片。

7.权利要求4所述的燃烧器，其中所述固体燃料导管的输出口和旋涡溢流管靠近输出口的一部分形成喷嘴尖端结构，该喷嘴尖端结构通过输出口的向外发散和靠近输出口的旋涡溢流管部分的向内收敛至少之一加以改变。

8.权利要求1所述的燃烧器，其中第一流速和第二流速的至少之一是可变的。

9.权利要求1所述的燃烧器，其中第一氧化剂导管和固体燃料导管基本同轴。

10.权利要求1所述的燃烧器，其中第一氧化剂导管、固体燃料导管和第二氧化剂导管中的至少两个同轴。

11.权利要求1所述的燃烧器，其中所述输出口和第一氧化剂出口基本互相平行并且基本在第一平面内，所述第一平面基本垂直于输出口处的第二纵轴和第一氧化剂出口处的第一纵轴，且

其中，氧化剂第一物流的一部分最初在该第一平面附近与混合物的稀薄部分流的一部分相接触。

12.权利要求11所述的燃烧器，其中所述氧化剂或者另一氧化剂第二物流的一部分，最初在和该第一平面隔开的另一平面附近与混合物的稠密部分流的一部分相接触。