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一种煤粉燃烧器和具有该煤粉燃烧器的锅炉.pdf

  • 上传人:111****11
  • 文档编号:927612
  • 上传时间:2018-03-19
  • 格式:PDF
  • 页数:13
  • 大小:419.50KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200910175074.8

    申请日:

    2009.09.27

    公开号:

    CN102032566A

    公开日:

    2011.04.27

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F23D 1/00申请日:20090927|||公开

    IPC分类号:

    F23D1/00; F23C5/08

    主分类号:

    F23D1/00

    申请人:

    烟台龙源电力技术股份有限公司

    发明人:

    程昌业; 张超群; 张孝勇; 龚泽儒; 崔星源

    地址:

    264006 山东省烟台开发区衡山路9号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京集佳知识产权代理有限公司 11227

    代理人:

    李兆岭;逯长明

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    内容摘要

    本发明公开一种煤粉燃烧器和具有该煤粉燃烧器的锅炉,公开的煤粉燃烧器包括热源和内燃室,热源位于内燃室内,内燃室具有进口和出口;热源点燃通过内燃室的煤粉,使煤粉在内燃室内进行还原性燃烧,内燃室包括第一进口段和燃烧室,第一进口段后端与燃烧室的燃料入口相通;第一进口段后端的截面积不小于其前端的截面积,燃烧室前端的截面积大于第一进口段前端的截面积。在煤粉气流流量保持不变的情况下,由于通流截面的增加,本发明提供的煤粉燃烧器使煤粉气流的流速相应降低,能够延长煤粉在内燃室内停留的时间,促进煤粉在还原性气氛下进行还原性燃烧;另一方面能够延长煤粉颗粒在火源附近停留的时间,提高煤粉的燃烧效率。

    权利要求书

    1: 一种煤粉燃烧器, 其特征在于, 包括热源和维持内部煤粉气流具有预定过量空气系 数的内燃室, 所述热源位于内燃室内, 所述内燃室具有进口和出口 ; 所述热源能够点燃通过 内燃室的煤粉, 并使煤粉在内燃室内进行还原性燃烧, 所述内燃室包括第一进口段和燃烧 室, 所述第一进口段后端与燃烧室的燃料入口相通, 前端与煤粉燃烧器的进风管相接 ; 所述 第一进口段后端的截面积不小于其前端的截面积, 所述燃烧室前端的截面积不小于第一进 口段后端的截面积, 且大于所述第一进口段前端的截面积。
    2: 根据权利要求 1 所述的煤粉燃烧器, 其特征在于, 所述第一进口段内表面与第一参 照平面的两个交线的夹角角度在 10 度到 55 度之间, 所述第一参照平面为通过所述第一进 口段中线的平面。
    3: 根据权利要求 1 或 2 所述的煤粉燃烧器, 其特征在于, 所述燃烧室前端的截面积与所 述第一进口段前端的截面积与的比值在 1.2 到 5 之间。
    4: 根据权利要求 1 、 2 或 3 所述的煤粉燃烧器, 其特征在于, 还包括前端与第一进口段后 端相接, 后端与燃料入口相通的第二进口段 ; 所述第二进口段后端的截面积不小于其前端 的截面积 ; 所述第二进口段前端的截面积不小于第一进口段后端的截面积, 且大于所述第 一进口段前端的截面积, 所述燃烧室前端的截面积不小于第二进口段后端的截面积, 且大 于所述第二进口段前端的截面积。
    5: 根据权利要求 4 所述的煤粉燃烧器, 其特征在于, 还具有前后相接的第三进口段和 第四进口段, 所述第三进口段前端与第二进口段后端相接, 所述第四进口段后端与所述燃 料入口相接 ; 所述第三进口段后端的截面积不小于其后端的截面积, 所述第四进口段后端的截面积 不小于其前端的截面积 ; 所述第四进口段前端的截面积不小于第三进口段后端的截面积, 且大于所述第三进口段前端的截面积, 所述第三进口段前端的截面积不小于所述第二进口 段后端的截面积, 且大于第二进口段前端的截面积, 所述燃烧室前端的截面积不小于第四 进口段后端的截面积, 且大于所述第四进口段前端的截面积。
    6: 根据权利要求 5 所述的煤粉燃烧器, 其特征在于, 所述第二进口段、 第三进口段和第 四进口段的内表面分别与第二参照平面、 第三参照平面和第四参照平面分别相交形成的三 对交线, 每对所述交线夹角角度在 10 度到 90 度之间, 所述第二参照平面、 第三参照平面和 第四参照平面分别通过第二进口段、 第三进口段和第四进口段的中线。
    7: 根据权利要求 1-6 任一项所述的煤粉燃烧器, 其特征在于, 所述燃料入口偏离燃烧 室的中线。
    8: 一种锅炉, 包括炉膛, 其特征在于, 还包括权利要求 1-7 中任一项所述的煤粉燃烧 器, 所述煤粉燃烧器的内燃室与锅炉的炉膛相通。

    说明书


    一种煤粉燃烧器和具有该煤粉燃烧器的锅炉

        技术领域 本发明涉及一种煤粉燃烧设备, 特别涉及一种煤粉燃烧器, 还涉及具有该煤粉燃 烧器的锅炉。
         背景技术 申请人在另一件发明名称为 “一种煤粉燃烧器及具有该煤粉燃烧器的锅炉” 的专 利申请中, 提供了一种煤粉燃烧器, 请参考图 1、 该图示意上述发明提供的煤粉燃烧器的结 构。该煤粉燃烧器包括热源 200 和内燃室 100, 内燃室 100 具有进口 101 和出口 102, 内燃 室 100 形成一个适合的空间, 以维持内部煤粉气流具有预定过量空气系数。内燃室 100 的 进口 101 与一次风煤粉管道相通, 煤粉气流通过一次风煤粉管道、 进口 101 进入内燃室中。 热源 200 从进风管 300 伸入内燃室 100 中, 以持续地将通过进口 101 进入内燃室 100 的煤 粉点燃。
         在煤粉气流流动方向上, 所述内燃室 100 具有预定的长度, 并能够维持煤粉气流 中的过量空气系数远小于 1。这里的过量空气系数是指, 燃烧 1kg 煤粉时实际供入内燃 室 100 的空气量与完全燃烧 1kg 煤粉时所需的理论空气量的比值。维持预定过量空气系 数的方式可以是限制煤粉气流中空气与煤粉的比例, 保持较高的一次风煤粉浓度。过量 空气系数与煤种有关 : 煤的水分越大, 过量空气系数越大, 煤的灰分越大, 过量空气系数越 小; 反之, 煤的水分越小, 过量空气系数越大, 煤的灰分越小, 过量空气系数越大。通过简 单的试验, 就可以确定适合的过量空气系数, 获得最优的技术效果。过量空气系数优选在 0.15-0.45 之间, 在该范围内煤粉燃烧器能够维持稳定燃烧, 同时可以实现在煤粉着火的内 燃室 100 内形成强烈的还原性气氛, 从而有效地抑制氮氧化物的生成。
         该发明提供的煤粉燃烧器的工作过程是 : 过量空气系数为 0.15-0.45 的煤粉气流 通过内燃室 100 时, 热源 200 持续地将煤粉气流中煤粉, 煤粉在内燃室 100 内进行不完全 的、 还原性燃烧, 还原性燃烧形成的火焰在内燃室 100 中传播, 并释放出热量, 在内燃室 100 中形成适当高温环境, 煤粉气流形成高温煤粉燃烧火焰从出口 102 喷出。在还原性燃烧过 程中, 持续性热源 200 和过量空气系数远小于 1 的条件使内燃室 100 内维持一个还原性气 氛。 在该高温环境下, 还原性气氛使煤粉中的氮元素首先被热分解, 并转化成 NHi(i = 0, 1, 2)、 HCN 等还原性中间产物和氮氧化物。还原性中间产物与已生成的氮氧化物反应生成氮 气。
         煤粉气流在内燃室 100 内燃烧, 形成的高温煤粉燃烧火焰通过出口 102 喷到炉膛 中, 这样, 煤粉就不依赖于炉膛内的高温烟气着火, 从而为煤粉后续在炉膛内的继续燃烧提 供良好的着火基础和条件, 满足锅炉炉膛中, 煤粉稳定燃烧的需要。
         煤粉在内燃室 100 内进行还原性燃烧过程中, 相应的氮元素转化为氮气, 从而能 够减少进入炉膛的煤粉中的氮元素含量, 减少煤粉在炉膛中燃烧时产生的燃料型氮氧化物 的生成量 ; 由于燃料型氮氧化物为煤粉燃烧的氮氧化物的主要组成部分, 从而能够减少炉 膛燃烧过程中氮氧化物的生成量, 减少锅炉运行过程中氮氧化物的生成量。 而且, 在煤粉在
         锅炉炉膛中进行燃烧时, 可以向锅炉炉膛中供入足够的空气, 以提高锅炉的运行效率, 从而 兼顾了锅炉的环保性能的运行效率。
         为了保持锅炉的燃烧功率, 需要向锅炉内以预定量供给煤粉, 因此, 要使煤粉气流 以适当的流速通过煤粉燃烧器的内燃室。但是, 当煤粉流速较高时, 内燃室中还原性燃烧 存在燃烧不充分、 燃烧时间短, 燃烧程度低的问题, 不仅难以实现降低氮氧化物生成量的目 的, 还会影响锅炉的燃烧效率 ; 另外, 当煤粉属于难着火煤种时, 也存在还原性燃烧程度低 的问题, 甚至存在火源不能将煤粉点燃的情况, 进而影响锅炉的正常燃烧。
         因此, 如何在保证锅炉燃烧效率的前提下, 提高煤粉在煤粉燃烧器中还原性燃烧 的程度, 降低氮氧化物生成量、 促进煤粉在炉膛中的稳定燃烧是煤粉燃烧领域面临的技术 难题。 发明内容
         针对上述技术难题, 本发明的第一个目的在于, 提供一种煤粉燃烧器, 以在保证锅 炉的燃烧效率的前提下, 提高煤粉在煤粉燃烧器中还原性燃烧的程度。
         本发明的第二个目的在于, 提供一种具有上述煤粉燃烧器的锅炉。 为了实现上述第一个目的, 本发明提供的煤粉燃烧器, 包括热源和维持内部煤粉 气流具有预定过量空气系数的内燃室, 所述热源位于内燃室内, 所述内燃室具有进口和出 口; 所述热源能够点燃通过内燃室的煤粉, 并使煤粉在内燃室内进行还原性燃烧, 所述内燃 室包括第一进口段和燃烧室, 所述第一进口段后端与燃烧室的燃料入口相通, 前端与煤粉 燃烧器的进风管相接 ; 所述第一进口段后端的截面积不小于其前端的截面积, 所述燃烧室 前端的截面积不小于第一进口段后端的截面积, 且大于所述第一进口段前端的截面积。
         优选的, 所述第一进口段内表面与第一参照平面的两个交线的夹角角度在 10 度 到 55 度之间, 所述第一参照平面为通过所述第一进口段中线的平面。
         优选的, 所述燃烧室前端的截面积与所述第一进口段前端的截面积与的比值在 1.2 到 5 之间。
         优选的, 还包括前端与第一进口段后端相接, 后端与燃料入口相通的第二进口段 ; 所述第二进口段后端的截面积不小于其前端的截面积 ; 所述第二进口段前端的截面积不小 于第一进口段后端的截面积, 且大于所述第一进口段前端的截面积, 所述燃烧室前端的截 面积不小于第二进口段后端的截面积, 且大于所述第二进口段前端的截面积。
         优选的, 还具有前后相接的第三进口段和第四进口段, 所述第三进口段前端与第 二进口段后端相接, 所述第四进口段后端与所述燃料入口相接 ; 所述第三进口段后端的截 面积不小于其后端的截面积, 所述第四进口段后端的截面积不小于其前端的截面积 ; 所述 第四进口段前端的截面积不小于第三进口段后端的截面积, 且大于所述第三进口段前端的 截面积, 所述第三进口段前端的截面积不小于所述第二进口段后端的截面积, 且大于第二 进口段前端的截面积, 所述燃烧室前端的截面积不小于第四进口段后端的截面积, 且大于 所述第四进口段前端的截面积。
         优选的, 所述第二进口段、 第三进口段和第四进口段的内表面分别与第二参照平 面、 第三参照平面和第四参照平面分别相交形成的三对交线, 每对所述交线夹角角度在 10 度到 90 度之间, 所述第二参照平面、 第三参照平面和第四参照平面分别通过第二进口段、
         第三进口段和第四进口段的中线。
         优选的, 所述燃料入口偏离燃烧室的中线。
         为了实现上述第二个目的, 本发明提供的锅炉包括锅炉体, 锅炉体内形成炉膛, 还 包括上述任一种煤粉燃烧器, 所述煤粉燃烧器的内燃室与锅炉的炉膛相通。
         本发明提供的煤粉燃烧器, 由于所述第一进口段后端的截面积不小于第一进口段 前端的截面积, 所述燃烧室前端的截面积不小于第一进口段后端的截面积, 且大于所述第 一进口段前端的截面积 ; 因此, 在流量保持不变的情况下, 在煤粉气流从进风管进入燃烧室 中的过程中, 由于通流截面的增加, 其流速会相应降低 ; 这样, 一方面, 在煤粉燃烧器长度保 持不变的情况下, 该煤粉燃烧器能够延长煤粉在内燃室内停留的时间, 促进煤粉在还原性 气氛下的不完全的、 还原性燃烧, 使煤粉中更多的氮元素转化为氮气, 降低氮氧化物的生成 量; 另一方面能够延长煤粉颗粒在火源附近停留的时间, 从而有利于将煤粉点燃和保持煤 粉燃烧的稳定性, 提高煤粉的燃烧效率, 同时, 还有利于将难着火的煤种点燃, 促进煤粉在 炉膛中的稳定燃烧, 增强煤粉燃烧器的适应能力, 拓宽煤粉燃烧器可燃烧的煤粉种类。
         在进一步的技术方案中, 一方面, 在煤粉流动方向上, 第一进口段的截面逐渐增 加, 在煤粉气流流过第一进口段时, 可以使煤粉气流的流动速度以预定的速度逐渐降低, 使 其流速保持相对的稳定, 进而使煤粉气流分布保持均匀 ; 另一方面, 将所述第一进口段表面 与第一参考平面的两个交线之间的夹角角度限制在预定范围内, 可以防止煤粉气流流动速 度变化过快, 进一步地, 防止煤粉颗粒脱离气流, 在内燃室下壁面沉积, 从而能够减少煤粉 燃烧器的积粉现象。
         在进一步的技术方案中, 将所述燃烧室前端与所述第一进口段前端的截面积之比 限定在 1.2 到 5 之间, 可以避免煤粉气流进入燃烧室时, 煤粉气流流动速度变化过大, 这能 够进一步减少积粉现象。
         在经过第一进口段过程中, 煤粉被火源点燃, 释放出热量会煤粉气流产生膨胀, 煤 粉气流的膨胀能够使煤粉气流的流速会进一步提高 ; 为了降低或保持煤粉气流的流速, 在 进一步的技术方案中, 内燃室燃烧器还包括与第一进口段相接的第二进口段, 以降低或保 持煤粉气流的流动速度, 促进煤粉在内燃室内进行不完全的、 还原性燃烧, 降低氮氧化物的 生成量。
         在进一步的技术方案中, 所述煤粉燃烧器还包括第三进口段和第四进口段 ; 随着 煤粉气流燃烧程度加深, 该结构的煤粉燃烧器能够使煤粉气流的通流截面逐渐增加, 使煤 粉气流保持较低的流速, 以进一步增加煤粉在内燃室内停留的时间, 促进煤粉在还原性气 氛下的还原性燃烧, 进一步的减少氮氧化物的生成量。
         在进一步的技术方案中, 第一进口段的锥度小于其之后的各进口段的锥度, 可以 适应煤粉燃烧和浓度的需要, 保持内燃室中煤粉气流流速的稳定性。 一方面, 由于煤粉部分 的燃烧, 煤粉浓度减小, 煤粉气流中的煤粉颗粒与气流分离的可能性降低, 锥度较大的进口 段也不会造成煤粉颗粒的沉积 ; 另一方面, 随着煤粉燃烧程度的加深, 煤粉气流膨胀率越来 越大, 进口段锥度的增加也有利于将煤粉气流流动速度控制在预定的范围。
         在进一步的技术方案中, 所述燃料入口偏离燃烧室的中线。该技术方案提供的煤 粉燃烧器由于其结构的不对称性, 能在燃烧室前端部形成回旋涡流区, 该回旋涡流区能够 卷吸已着火的煤粉气流, 并能够在局部形成高温区域。 因此, 该煤粉燃烧器能够强化煤粉的着火, 促进难着火煤种的着火, 扩大燃烧器对煤种的适用范围。
         在提供上述煤粉燃烧器的基础上, 提供的具有该煤粉燃烧器的锅炉也具有相对应 的技术效果 ; 且由于在内燃室内煤粉进行了更充分的还原性燃烧, 使进入炉膛进行充分燃 烧燃尽的煤粉中的氮元素含量降低, 能够减少炉膛燃烧过程中产生氮氧化物的生成量及锅 炉的排放量, 提高锅炉的环保性能。 附图说明
         图 1 示意本申请人另一发明提供的煤粉燃烧器的结构 ; 图 2 示意了本发明实施例一提供的煤粉燃烧器的纵向结构 ; 图 3 示意了本发明实施例一提供的煤粉燃烧器的另一种结构 ; 图 4 示意了本发明实施例二提供了的煤粉燃烧器的结构 ; 图 5 示意了另一种结构的煤粉燃烧器的结构 ; 图 6 示意了本发明实施例四提供的煤粉燃烧器的结构 ; 图 7 示意了本发明实施四提供的煤粉燃烧器的结构。具体实施方式 下面结合附图对本发明进行详细描述, 本部分的描述仅是示范性和解释性, 不应 对本发明的保护范围有任何的限制作用。
         实施例一
         请参考图 2, 该图示意了本发明实施例一提供的煤粉燃烧器的纵向结构。 该煤粉燃 烧器包括内燃室 100 和火源 200, 为了描述的方便, 图中还示出了进风管 300 ; 火源 200 从进 风管 300 伸入到内燃室 100 内, 进风管 300 与进口 101 相通。
         实施例一提供的煤粉燃烧器的工作原理是 : 维持内燃室 100 内的还原性气氛, 煤 粉气流通过进风管 300 和进口 101 进入内燃室 100 时, 火源 200 持续地将进入内燃室 100 的煤粉点燃, 使煤粉在内燃室 100 内进行不完全的, 还原性燃烧, 还原性燃烧能够将煤粉中 的氮元素转化为氮气, 从而减少燃料型氮氧化物的生成量 ; 在煤粉燃烧器中经过还原性燃 烧的煤粉气流再进入锅炉的炉膛进行充分燃烧、 燃尽, 释放出其全部热量 ; 在完全性燃烧过 程中, 由于煤粉中的氮元素含量已经降低, 因此可以降低锅炉的氮氧化物生成量及排放量。
         为了保证煤粉在内燃室中的燃烧效果, 本例中, 所述内燃室 100 包括筒状的燃烧 室 110 和第一进口段 121, 第一进口段 121 为锥形, 且后端截面积大于前端的截面积, 燃烧室 110 的前端通过燃料入口 111 与第一进口段 121 后端相接 ; 这样, 燃烧室 110 前端的截面积 等于第一口段 121 后端的截面积, 且大于第一进口段 121 前端的截面积。
         本例结构的益处在于, 在煤粉气流通过进口 101 进入内燃室 100 时, 首先进入第一 进口段 121, 然后再通过燃料入口 111 进入燃烧室 110 内。 在煤粉气流流量保持不变的情况 下, 煤粉气流通过第一进口段 121 时, 随着通流截面的逐渐增加, 煤粉气流的流动速度会逐 渐降低 ; 这样, 在煤粉燃烧器长度保持不变的情况下, 煤粉气流中的煤粉颗粒在内燃室 100 内停留时间就会增加。一方面, 由于内燃室 100 内维持还原性气氛, 这就能够延长煤粉进行 还原性燃烧的时间, 使煤粉中较多的氮元素进行转化, 减少氮氧化物的生成量, 强化煤粉燃 烧器降低氮氧化物的作用 ; 另一方面, 还可以延长煤粉在火源 200 附近的停留时间, 从面能
         够为将煤粉点燃提供了便利条件, 不仅能够保持品质高的煤粉的还原性燃烧, 还能够促进 煤粉在炉膛中的稳定燃烧, 将品质低的煤粉点燃和保持品质低的煤粉的燃烧, 进一步地, 这 不仅也有利于提高煤粉的燃烧效率, 还有利于提高煤粉燃烧器对煤种的适应能力。
         可以理解, 当煤粉气流的通流截面积变化过快时, 煤粉气流的流动速度就会过快 降低, 进而会使部分煤粉颗粒与气流分离, 并沉积在内燃室 100 内壁的下表面, 进而产生积 粉现象。 因此, 为了避免煤粉气流的流动速度变化过快, 还可以对实施例一中的第一进口段 121 锥度进行具体设计, 本例中, 第一进口段 121 优选圆锥形, 并使其锥度 a 大于或等于 10 度, 以保证煤粉气流流速的逐渐降低 ; 且使其锥度 a 小于或等于 55 度以限制煤粉气流流速 变化的速度, 防止煤粉气流流速变化过快。在第一进口段 121 为其他锥形结构时, 也可以对 通流截面进行设定 ; 为了描述的方便, 以通过第一进口段 121 中线的第一参照平面为参照, 此处, 中线的延伸方向与煤粉气流流动方向平行 ; 可以使第一进口段 121 内表面与第一参 照平面的两个交线的夹角角度 a 在 10 度到 55 度之间, 从而对其截面积的变化进行设定。
         当煤粉气流的通流截面积变化过大时, 煤粉气流速度的变化也会使部分煤粉颗粒 与气流分离, 进而产生积粉现象, 因此, 为了避免煤粉气流在通过第一进口段 121 时, 流动 速度变化过大, 还对第一进口段 121 前端截面积和后端截面积的关系进行了限定, 本例中, 第一进口段 121 后端的截面积大于其前端截面积的 1.2 倍, 小于其前端截面积的 5 倍, 以将 燃烧室 110 前端的截面积与第一进口段 121 前端的截面积的比值限制在 1.2 到 5 之间, 使 煤粉气流流速保持在合适的范围之内。 可以理解, 第一进口段 121 的不限于为锥形, 如图 3, 该图示意了本发明实施例一 提供的煤粉燃烧器的另一种结构, 第一进口段 121 为筒形, 使燃烧室 110 前端的截面积大于 第一进口段 121 后端的截面积, 也能够实现上述两方面的目的。根据上述描述, 可以理解, 只要燃烧室 110 前端的截面积大于第一进口段 121 前端的截面积就可以实现本发明的目 的。
         实施例二
         请参考图 4, 该图示意了本发明实施例二提供了的煤粉燃烧器的结构。
         实施例二中, 内燃室 100 还包括第二进口段 122, 本例中, 第一进口段 121 为圆锥形 结构 ; 第二进口段 122 也优选圆锥形结构, 其前端与第一进口段 121 后端相接, 后端与燃烧 室 110 的燃料入口 111 相通, 且其后端的截面积大于其前端的截面积 ; 且使第二进口段 122 前端的截面积与第一进口段 121 后端的截面积相等, 且大于所述第一进口段 121 前端的截 面积。该结构的益处在于, 通过第一进口段 121 和第二进口段 122 将煤粉气流的通流截面 逐级放大。 这样, 煤粉气流经过第一进口段 121 后, 通过第二进口段 122 时, 第二进口段 122 通流截面逐渐增加 ; 同时, 煤粉燃烧产生的热量使煤粉气流膨胀, 煤粉气流流速具有增加的 趋势, 此时, 第二进口段 122 通流截面积增加能够吸收煤粉气流的膨胀, 降低煤粉气流的流 动速度, 或保持煤粉气流以预定的流速流动。
         本例中, 设置多级截面积逐渐增加的进口段有两方面的目的。 一方面的目的是, 能 够通过增加煤粉气流的通流截面保持或降低煤粉气流的流动速度, 另一方面的目的是, 多 个进口段的配合还能够适应由于煤粉气流膨胀而造成的流速增加的需要, 保持煤粉气流流 动速度的相对稳定, 进而保持煤粉气流燃烧速度的相对稳定。
         另外, 随着温度升高, 煤粉燃烧的速度有逐渐增加的趋势, 因此, 煤粉气流的膨胀
         率也有增加趋势, 为了适应煤粉气流的这种变化, 还可以使第二进口段 122 锥度 b 较大, 其 范围可以在 10 度到 90 度之间 ; 如图 4 所示, 优选的技术方案是使第二进口段 122 锥度 b 大 于第一进口段 121 的锥度 a, 在第二进口段 122 为其他锥形结构时, 也可以根据通过第二进 口段 122 中线的第二参照平面与第二进口段 122 内表面的两个交线的夹角角度 b 对第二进 口段 122 进行限定, 从而对其截面积的变化进行设定。同样, 为了避免煤粉气流在通过第二 进口段 122 时, 流动速度变化过大, 还可以将第二进口段 122 前端截面积和后端截面积的比 值限定在适当的范围内 ; 同时使燃烧室 110 前端的截面积与第一进口段 121 前端的截面积 的比值保持在 1.2 到 5 之间。
         为了使煤粉流速稳定地变化, 本例中, 第一进口段 121 后端的截面积与第二进口 段 122 前端的截面积相等, 以实现第一进口段与第二进口段 122 的平稳过渡 ; 还可以将第二 进口段 122 设置为筒状结构 ; 如图 5 示意的另一种结构的煤粉燃烧器的结构, 还可以将第一 进口段 121 和第二进口段 122 均设置为筒状结构, 并使第二进口段 122 前端的截面积大于 第一进口段 121 后端的截面积, 使二者之间通过突变结构相接。
         实施例三
         请参考图 6, 该图示意了本发明实施例四提供的煤粉燃烧器的结构。 在实施例二的 基础上, 本例中, 煤粉燃烧器还包括前后相接的第三进口段 123 和第四进口段 124, 第三进 口段 123 前端与第二进口段 122 后端相接, 第四进口段 124 后端与燃烧室 110 的燃料入口 111 相接 ; 第三进口段 123 后端的截面积大于其后端的截面积, 所述第四进口段 124 后端的 截面积大于其前端的截面积 ; 所述第四进口段 124 前端的截面积与所述第三进口段 123 后 端的截面积相等, 且大于第三进口段 123 前端的截面积 ; 第三进口段 123 前端的截面积大于 所述第二进口段 124 后端的截面积, 同时也大于第二进口段 122 前端的截面积 ; 燃烧室 110 前端的截面积与第四进口段 124 后端的截面积相等, 且大于第四进口段 124 前端的截面积。 各进口段均为圆锥形结构, 且各进口段同中线 ; 为了适应由于煤粉燃烧而产生流速增加, 在 煤粉流动方向上, 进口段的锥度不断增加, 即第二进口段 122 锥度大于第一进口段 121 的锥 度, 第三进口段 123 锥度大于第二进口段 122 的锥度, 第四进口段 124 锥度大于第三进口段 123 的锥度。
         当然, 根据实际需要, 也可以将各进口段设置为其他结构, 并根据分别通过各进口 段中线的平面为各进口段的参照平面, 和各进口段的参照平面与各进口段内表面分别相交 形成多对交线对各进口段的结构进行设置 ; 可以使各对交线之间夹角角度在预定范围内, 优选的, 各对交线之间夹角角度在 10 度到 90 度之间, 并可以将各进口段按该夹角角度递增 的方式布置, 使增加的通流截面吸收因煤粉燃烧而产生的膨胀量, 也能够实现降低煤粉气 流流速的目的 ; 各进口段中线的延长线可以交错, 以满足实际需要 ; 同时, 可以根据实际需 要, 使各进口段之间通过适当的方式相接, 如: 第四进口段 124 前端的截面也可以大于第三 进口段 123 后端的截面积, 第三进口段 123 前端的截面积也可以大于第二进口段 122 后端 的截面积。
         实施例四
         请参考图 7, 该图示意了本发明实施四提供的煤粉燃烧器的结构。
         如图所示, 本例中, 燃烧室 110 的中线 O1 与第四进口段 124 的中线 O2 相错, 且 O1 与 O2 之间的距离为 T, 即燃料入口 111 偏离燃烧室 100 的中线 ; 其他与实施三中的煤粉燃烧器的结构相同。该结构的意义在于, 能够在煤粉气流通过燃料入口 111 进入燃烧室 110 后, 在燃烧室 110 的前端部形成回旋涡流区 P, 回旋涡流区 P 能够卷吸已着火的煤粉气流, 并在 该区域形成高温区域, 将未燃烧的煤粉颗粒点燃。因此, 能够促进难着火煤种的着火, 进一 步地扩大燃烧器对煤种的适用范围。
         在提供上述煤粉燃烧器的基础上, 还提供了一种具有该煤粉燃烧器的锅炉, 并使 上述煤粉燃烧器的内燃室与锅炉的炉膛相通, 使已经点燃的煤粉进入锅炉的炉膛内, 并在 炉膛内继续进行燃烧。
         以上所述仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人 员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

    关 键  词:
    一种 燃烧 具有 锅炉
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    本文标题:一种煤粉燃烧器和具有该煤粉燃烧器的锅炉.pdf
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