本發(fā)明涉及一種燃燒器,特別是以煤粉、燃氣為燃料的混燒或煤粉、燃氣單燒的燃燒器。
背景技術(shù):
目前化工建材業(yè)回轉(zhuǎn)窯煅燒,一般通過燃燒器將煤粉或燃氣,一次風、二次風送入窯內(nèi)燃燒,在燃燒過程時常發(fā)現(xiàn)燃燒器出口黑火頭過長,這種現(xiàn)象是煤粉燃燒速度慢,沒有完全燃燒,氮和氧分子在火焰高溫區(qū)停留時間較長,故此,形成nox機會多,生成量也大。其二煤粉和空氣在噴煤管混合,由環(huán)形噴咀噴入窯內(nèi)燃燒,這時煤粉的燃燒主要靠一次風、二次風供氧,一般在煤粉揮發(fā)燃燒階段就要消耗大量氧,而擴散到火焰中心高氧區(qū),要穿過很厚的火焰層或煤粉層,需要克服很大的阻力才能達到中心區(qū),所以往往此區(qū)嚴重缺氧,大量的碳粒,即固定碳和co不能在燒成帶燃燒,造成燒成帶溫度提不高,影響熟料產(chǎn)量、質(zhì)量,使熟料熱耗增加,浪費能源,同時生成nox害氣體。氮氧化合物(nox)是造成大氣污染的主要污染源,它除了形成酸雨,破壞生態(tài)環(huán)境,還能形成光化學(xué)煙霧,危害人類健康。煤炭是nox的主要來源之一,為了控制日益嚴重的nox污染,國家環(huán)保局于1996年3月7日頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》(gb13223-26),標準中明確規(guī)定了300kw及以上機組固定態(tài)排渣煤粉爐nox排放量不得超過650㎎/m3。還規(guī)定目前我國居民區(qū),大氣中nox的最高允許日平均濃度為0.10㎎/m3,一次性濃度0.15㎎/m3。如果不采取低nox排放措施,很難滿足nox的排放要求。2000年9月1日執(zhí)行的《中華人民共和國大氣污染治理法》也提出了對nox排放治理要求。nox控制主要有兩種途徑,一是采用低氧化氮燃燒技術(shù)減少nox的生成,二是從煙氣中脫除nox。在我國目前的經(jīng)濟水平下,前者是較為有效、經(jīng)濟可行的方法;后者的主要問題是投資太高,不適合我國國情,煤粉、燃氣混燒或煤粉、燃氣單燒燃燒器,在我國化工建材工業(yè)回轉(zhuǎn)窯煅燒及其它煤粉、燃氣應(yīng)用領(lǐng)域占有一定的比例。隨著我國化工建材業(yè)的發(fā)展和對環(huán)境污染的要求,對新的燃燒技術(shù)的發(fā)展有著迫切的要求。因此研究低nox高熱效的煤粉、燃氣燃器技術(shù),對我國化工、建材、機械業(yè)及整個國民經(jīng)濟的發(fā)展都有十分重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決目前以煤粉、燃氣為燃料的燃燒器nox高,熱效率低的問題,本發(fā)明研制一種多通道旋流穩(wěn)焰無級調(diào)節(jié)混燒燃燒器。本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的:在燃燒器殼體(1)的中心位置,置有錐環(huán)穩(wěn)焰器(9),錐環(huán)穩(wěn)焰器小頭與中心風管(15)、燃氣管(12)的前端連接,中心風管(15)的另一端連接有蝸殼旋流器(34)、觀察鏡(35),管外壁連接有法蘭(33),燃氣管(12)前端管外壁圓周制有燃氣孔(43),前端中部連接有燃氣混合(17),混合器制有腰圓混合孔(18)、空氣孔(20)、燃氣環(huán)縫(19),混合器的外沿能在一次風內(nèi)管(11)內(nèi)壁軸向移動,燃氣管(12)另一端連接有燃氣輸送管(30)、法蘭(32),管外壁連接有調(diào)節(jié)拉桿(31)、法蘭(29),法蘭(32)與法蘭(33)連接。一次風內(nèi)管(11)后端連接有送風管(37)、法蘭(28),法蘭(28)與法蘭(29)連接。二次風內(nèi)管(4)出口處外壁制有旋流器(6),管外壁制有向外擴張15-20°錐角,后端連接有煤粉輸送管(27)、法蘭(39)、法蘭(39)與法蘭(38)連接,管外壁連接有調(diào)節(jié)拉桿(26)、法蘭(25)。凈風內(nèi)管(2),前端外壁制有空氣分配器(5),空氣分配器制有錐形噴孔(3),出口處外壁制有向外擴張15-20°錐角,后端連接有空氣輸送管(40),管外壁連接有調(diào)節(jié)拉桿(23)、法蘭(24),法蘭(24)與法蘭(25)連接,殼體(1)內(nèi)壁出口處制有向k擴張15-20°錐角,殼體中部連接有空氣輸送管(41),尾端連接有法蘭(21),法蘭(21)與法蘭(22)連接,本發(fā)明創(chuàng)造的要點是:燃燒器不另設(shè)點火油輪,錐環(huán)穩(wěn)焰器(9),置于殼體中心位置。燃氣混燒或燃氣點火燃燒火道(13),設(shè)在燃燒器中心風管(16)的外層,穩(wěn)焰器的內(nèi)外錐環(huán)分別置于中心風通道(16)和燃氣火道(13)出口中心,作用于火焰角度及火焰形狀的調(diào)節(jié)。燃燒器工作時,旋流風從中心風通道(16)送來的旋流風,進入錐環(huán)穩(wěn)焰器(9)內(nèi)錐環(huán)后,擴散在火焰中心區(qū),形成一個內(nèi)循環(huán),由于中心風是冷風,進入窯內(nèi),使窯內(nèi)流場衰減過程明顯變慢,包含在一次風射流內(nèi)的煤粉與二次風的接觸面減小,同時增長,但混合激烈程度并沒減弱,因此,可降低廢氣中nox含量。二次風、中心風,分別由二次風通道(8)、中心風通道(16),進入窯內(nèi)燃燒區(qū)(圖中未畫出)通過調(diào)節(jié)閥(圖中未畫出)改變兩股風的比例。旋流器(6)、蝸殼旋流器(34),使風旋轉(zhuǎn),在燃燒器的中心區(qū)域形成中心回流區(qū)。由于二次風、中心風被分成了內(nèi)、外兩部分,因而形成了分級燃燒,與夾在兩股風中間一次風通道(8)的煤粉相結(jié)合,實現(xiàn)低nox排放。由于中心回流區(qū)溫度高,煤粉燃燒的初期為動力燃燒,增加在高溫的中心回流區(qū)的煤粉量,延長煤粉在高溫的中心回流區(qū)的停留時間,有利煤粉燃盡,因此提高燃燒效率。燃氣由燃氣通道(11)進入環(huán)縫(19),與空氣孔(20)的空氣成90度角相逼,空氣流速與燃氣流速比為1.5-1.8,因此空氣對燃氣有引射作用,促進二者進行強烈混合,混合氣體經(jīng)腰圓混合孔(18),進入火道(13)燃燒,二次燃氣由燃氣孔(40)流出,與火道(13)燃燒后殘存的氧氣成90度角相逼,再次混合,實現(xiàn)高速燃燒,在錐環(huán)穩(wěn)焰器(9)外錐的作用下高速火焰加熱煤粉根部,同時又使煤粉分段燃燒,因此,提高燃燒熱效率,降低nox生成。通過調(diào)節(jié)拉桿(31)調(diào)節(jié),使錐環(huán)穩(wěn)焰器(9)軸向移動,改變火焰燃燒角度,從而改變火焰形狀。外凈風,由凈風道(7)送入,經(jīng)過錐形噴孔(3)高速噴出,氣流從相隔小孔的縫隙中進入火焰根部,使火焰集中有力,同時使c02含量高的燃燒氣體在火焰根部回流,降低02含量,避免生成nox氣體,同時提高熱效率。燃燒器工作時,可通過調(diào)節(jié)拉桿(23)、(26)調(diào)節(jié),分別使凈風內(nèi)管(2)、二次風內(nèi)管(4)軸向移動,改變凈風通道(7)、二次風道(8)出口截面積,從而改變不同的氣流速度,在空氣流量調(diào)節(jié)閥的配合下,實現(xiàn)熱負荷及火焰形狀無極調(diào)節(jié)。本發(fā)明是一種高效,低nox排放,高效節(jié)能的燃燒裝置。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1a-a剖視圖。
具體實施方式:參閱圖1、圖2,本實施方式由燃燒器殼體(1)、凈風內(nèi)管(2)、空氣分配器(5)、錐形噴孔(3),二次風內(nèi)管(4)、旋流器(6)、一次風內(nèi)管(11)、燃氣管(12)、燃氣混合器(17)、錐環(huán)穩(wěn)焰器(9)、中心風管(15)、蝸殼旋流器(34)組成。在殼體(1)中心位置,置有錐環(huán)穩(wěn)焰器(9)、穩(wěn)焰器小頭與中心風管(15)、燃氣管(12)連接,中心風管(15)的另一端連接有蝸殼旋流器(34),觀察孔(35),管外壁連接有法蘭(33)。燃氣管(12),前端管外壁圓周制有燃氣孔(43),前端中部連接有燃氣混合器(17),混合器制有腰圓混合孔(18)、空氣孔(20)、燃氣環(huán)縫(19),混合器外沿能在一次風內(nèi)管(11)內(nèi)壁軸向移動,燃氣管(12)后端連接有燃氣輸送管(30),法蘭(32),法蘭(32)與法蘭(33)連接,管外壁裝有調(diào)節(jié)拉桿(31),法蘭(29),調(diào)節(jié)拉桿的一端與接法蘭(29)的平面連接,另一端與管外壁連接。法蘭(29)的內(nèi)孔與管外壁有一定的配合間隙,管外壁能在法蘭內(nèi)孔軸向移動。一次風內(nèi)管(11)的后端連接有送風管(37)、法蘭(28),法蘭(28)與法蘭(29)連接。二次風內(nèi)管(4),前端外壁制有旋流器(6),出口處外壁制有向外擴張15-20°錐角,后端連接有煤粉輸送管(27)、法蘭(39),法蘭(39)與法蘭(38)連接,管外壁連接有調(diào)節(jié)拉桿(26)、法蘭(25),調(diào)節(jié)拉桿(26)一端與法蘭(25)的平面連接,一端與管外壁連接。法蘭(25)內(nèi)孔與管外壁有一定的配合問隙,管外壁能在法蘭內(nèi)孔軸向移動。凈風內(nèi)管(2)的前端制有空氣分配器(5),分配器制有錐形噴孔(3),出口處外壁制有向外擴張15-20°錐角,后端連接有空氣輸送管(40)、法蘭(24),法蘭(24)與法蘭(25)連接。管外壁連接有調(diào)節(jié)拉桿(23)、法蘭(22),調(diào)節(jié)拉桿一端與法蘭(22)的平面連接,另一端與管外壁連接。法蘭(22)的內(nèi)孔與管外壁有一定的配合間隙,管外壁能在法蘭內(nèi)孔軸向移動,殼體1內(nèi)壁出處制有向k擴張15-20°錐角,殼體中部連接有空氣輸送管(41)。尾端連接有法(21),法蘭(21)與法蘭(22)連接。本發(fā)明的燃燒結(jié)構(gòu),可多式多樣,如燃氣供量大;可采用燃氣外置燃燒,反之可采用內(nèi)置燃燒,也可設(shè)置煤粉或燃氣單燒。
由上所述:本發(fā)明在各種窯爐上使用,能有效地促進煤粉、燃氣穩(wěn)定燃燒,降低nox的排放,提高熱效率,還能實現(xiàn)熱負荷及火焰形狀無級調(diào)節(jié),使燃燒溫度與工藝情況有機結(jié)合,適應(yīng)不同工藝要求。因此本發(fā)明是一種高性能、高效節(jié)能、環(huán)保型燃燒裝置。