[发明专利]一种工业用径向浓缩双调风旋流煤粉与燃气混合燃烧器

说明书

技术领域：

本发明属于工业(锅)炉、窑燃烧干燥加热领域，具体涉及一种工业用径向浓缩双调风旋流煤粉与燃气混合燃烧器。

背景技术：

煤粉燃烧是一种效率较高的组织燃烧方式，广泛应用于发电厂大型蒸汽锅炉和少量热处理炉、窑等热工设备，常规的单纯煤粉燃烧装置对炉膛空间和炉膛温度有较高要求。对于中小型工业锅炉通常使用效率较低的层燃方式，随着我国节能减排工作的深入，现存大量的工业锅炉节能空间很大，其中层燃方式改悬浮燃烧是非常有效的途径之一，而煤粉燃烧是一种效率很高的悬浮燃烧方式。但目前工业锅炉在应用煤粉燃烧时因为炉膛空间狭小、水冷度大等原因，导致燃烧不稳定、煤种适用性差、燃烬率低等诸多问题。

如中国专利CN202040815U公开了一种天然气助燃的工业煤粉旋流燃烧器，通过围绕点火枪的外侧面自内而外依次设置中心风通道、一次风通道、直流天然气通道、内旋流二次风通道以及外旋流二次风通道；借助天然气助燃提高温度场和强化辐射传热。但是，该专利的燃气和煤粉混烧装置采用燃气火焰在炉内燃烧的方式，在实际运行中可能造成燃气装置前端暴露于炉膛高温环境造成结焦烧坏，使得拆装检修困难，并且不能达到集中点燃煤粉的最佳效果；由于其结构和位置的不合理性，导致其不易安装燃气火焰稳燃装置，在运行中经常出现燃气熄火造成设备故障。

发明内容：

针对以上节能需求和存在的技术缺陷，本发明的目的是，提供一种点火位置可调节、具有燃气增量枪并且安装燃气火焰稳燃装置的径向浓缩双调风旋流煤粉、燃气混合燃烧器。

具体如下：

一种工业用径向浓缩双调风旋流煤粉与燃气混合燃烧器，包括天然气组织燃烧功能块、煤粉输送和浓缩功能块、可调二次风分配功能块；天然气组织燃烧功能块的一端插入呈弯头状的所述煤粉输送和浓缩功能块的水平部分；可调二次风分配功能块安装在呈弯头状的所述煤粉输送和浓缩功能块水平部分的外圈，包围该水平部分；天然气组织燃烧功能块包括燃气助燃风管道、燃气输送管道、自动点火装置、旋流配风盘、稳燃扰流装置；自动点火装置插入燃气助燃风管道中与燃气输送管道平行；旋流配风盘安装在燃气输送管道的插入燃气助燃风管道的一端的末端的外围；稳燃扰流装置安装在燃气助燃风管道插入煤粉输送和浓缩功能块的一端。

所述天然气组织燃烧功能块还包括火焰检测装置，其安装在燃气助燃风管道未插入煤粉输送和浓缩功能块的一端。

燃气助燃风管道壁沿周向开有中心风旁路，旁路开孔形状为斜向出口。

煤粉输送和浓缩功能块包括由输送弯头、煤粉通道、煤粉浓缩环、二级燃烧室；所述煤粉通道左端与输送弯头连接，右端开口与炉膛连接；煤粉通道内壁安装有煤粉浓缩环，其特征外形圆环，横截面成梯形。

可调二次风分配功能块由水平同轴的两层套管组成，所述二次风由内外两层布置形成内二次风通道和外二次风通道，通过分层管道实现分风。

本发明的有益效果是：

本发明在煤粉燃烧器的基础上增加燃气燃烧装置，能有效解决低挥发份煤粉着火推迟的问题，通过燃气火焰能量点燃中心浓相煤粉，对整个煤粉火炬的提前稳定燃烧提供了能量保证，从而使煤粉可以在相对狭小的空间和较低的炉膛温度下稳定燃烧，扩大了煤粉燃烧的应用范围和煤种适用范围。通过对内二次风和外二次风的旋流调节，改变混合射流在炉膛内的卷吸强度，改变煤粉火焰的轴向长度和径向扩散度。当外二次风旋流增强时，煤粉火焰沿轴向长度变短而径向范围增加；反之亦然；调节火焰形状以适应不同形状的燃烧空间，合理组织炉内空气动力场。

附图说明：

图1是本发明径向浓缩双调风旋流煤粉、燃气混合燃烧装置结构示意图。

图2是稳燃扰流装置结构示意图。

图3是具体实施中的中心风旁路开口示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做详细描述。

该发明由多层同心圆形通道叠加组成，由内而外依次为：燃气输送管道；燃气助燃风通道；煤粉通道；内二次风通道；外二次风通道。这些通道共同组成了相对独立的三个功能块天然气组织燃烧功能块(1)、煤粉输送和浓缩功能块(2)、可调二次风分配功能块(3)。天然气组织燃烧功能块(1)的一端插入呈弯头状的煤粉输送和浓缩功能块(2)的水平部分，使得天然气和煤粉混合燃烧；可调二次风分配功能块(3)包括内二次风通道、外二次风通道，安装在弯头状的煤粉输送和浓缩功能块(2)水平部分的外圈，包围该水平部分，用于分风。

对所述三个功能块按照功能分别叙述如下：