[其他]一種煤粉燃燒器

在審

• 申請號: 101987000001964
• 申請日: 1987-03-18
• 公開（公告）號: CN1003667B
• 公開（公告）日: 1989-03-22
• 發明（設計）人: 馬毓義;陳迪訓;韓才元;袁建偉;孫字信;邱紀華;李佛金
• 申請（專利權）人: 華中工學院
• 代理公司: 華中工學院專利事務所
• 代理人: 駱如碧;方放

本發明是一種熱壁式雙回流穩燃腔燃燒器它可解決劣質煤著火困難、燃燒效率低以及提高煤粉鍋爐經濟性和安全性，它有一個穩燃腔燃燒器的進口端與一次風管的出口相連接，出口端與爐墻平齊；在一次風管的出口處裝有鈍體，被穩燃腔罩在其中。這種煤粉燃燒器可以燃用較差的劣質煤，并適用于各種尺寸的一次風管。

本發明屬于煤粉燃燒裝置。

我國許多火力發電廠用煤質量較差，其主要特征是：揮發份少、灰粉多、水份多，燃燒時著火慢、燃燒不穩定、燃盡程度低，嚴重地影響了鍋爐的經濟性和安全性。因此有效地利用劣質煤，是提高鍋爐經濟性和安全性的一個關鍵問題。華中工學院燃燒理論研究室研制的鈍體煤粉燃燒器（見華中工學院學報（83）年第（3）期《鈍體燃燒器對電站鍋爐的適應性》），可以比較有效地解決這個問題。鈍體燃燒器是安裝在煤粉鍋爐一次風口處的非流線型體，利用煤粉氣流繞流鈍體時產生脫體所造成的回流區將爐內的高溫煙氣卷吸到煤粉氣流的根部。這部分回流的高溫煙氣一方面強化了對煤粉氣流的加熱作用，另一方面作為一個穩定的熱源對火焰起到了一定的穩定作用。鈍體煤粉燃燒器在電站鍋爐的應用中已經發揮了重大作用。但是，對于煤質很差的煤種，現有的鈍體燃燒器還很難滿足要求。這主要是因為鈍體燃燒器的效果在很大程度上是取決于鈍體后回流區的長度和高溫煙氣的回流量。而現有鈍體燃燒器由于上下兩端存在著不合理的氣流卷吸對劣質煤種來說回流區的長度仍顯得不夠，回流量也比較小。特別是對于高寬比小的一次風口，加裝鈍體燃燒器的效果不佳。

本發明的穩燃腔煤粉燃燒器可以彌補現有鈍體煤粉燃燒器的不足之處。

本發明的穩燃腔煤粉燃燒器，如圖1所示。其結構是一個矩形的腔體，宅的一端與一次風口相連接，將一次風口處的鈍體罩在腔內，另一端與爐墻平齊。本發明是一種不同于預燃室又不同于爐膛的有限空間，它的作用不在于預先燃燒，而是改變氣流特性和加熱環境。煤粉氣流在腔內繞流鈍體形成回流區，我們稱為內回流。由于鈍體的四周有穩燃腔壁，它將一次風氣流與上下二次風氣流隔離開來，因而消除了鈍體上下兩端的不合理的氣流卷吸，保證了鈍體后回流區能夠有效地形成，增加了回流區的長度和高溫煙氣的回流量，同時還避免了溫度較低的二次風流過早地滲入到煤粉氣流中。本發明在內回流區邊界層與穩燃腔的內壁之間設計成一個外回流區，吸引爐膛內的高溫氣體進入腔體內部，同時加熱腔體內壁，使它保持高溫，形成熱壁幅射源。由于穩燃腔的內壁敷設有耐火保溫材料，使得穩燃腔內形成了一個絕熱的加熱環境。所有這些特點對穩定和強化煤粉氣流的著火都是有利的。

本發明與一般的鈍體煤粉燃燒器相比，回流區尺寸及高溫煙氣的回流量都有明顯增加，并且使煤粉氣流初期的加熱環境得到進一步的改善，從而能夠適應于較差的劣質煤，同時還適應于各種尺寸的一次風噴口。

圖1是該發明的正視、俯視剖面圖，（1）是鈍體，（2）是穩燃腔，（3）是一次風管。鈍體安裝在一次風管的出口處，穩燃腔由不銹鋼板或其它材料制成，內壁敷設耐火隔熱材料。穩燃腔的進口端與一次風管連接，出口端與爐墻平齊。

穩燃腔煤粉燃燒器為一個矩形的腔體，其進口尺寸與一次風口的尺寸一樣，即高度為H，寬度為B;穩燃腔出口的高度為H1/H＝1.2-1.8寬度為B1/B＝1.2-2.5，長度為L/B＝2.5-6.0;穩燃腔與一次風管連接處，上下為漸擴形（如圖1正視圖所示），以防止煤粉堆積在穩燃腔內出現的結焦現象，上下漸擴的角度θ＝15°-50°;左右兩邊為突擴形（如圖1俯視圖所示），以產生局部的外回流。穩燃腔內的鈍體為三梭柱體，張角α＝40°-70°，底邊相對邊寬b/B＝0.4-0.8，鈍體的高度與一次風口的高度相同。

穩燃腔煤粉燃燒器經過冷態空氣動力場的測量和燃燒試驗，其結果證明效果顯著。圖2是回流區的尺寸及相對回流量分布曲線，圖中y/b和x/b分別為回流區的無因次寬度和長度，m_R/m_ｏ為相對回流量。曲線1對應于鈍體煤粉燃燒器，曲線2對應于穩燃腔煤粉燃燒器。由圖2可見，穩燃腔煤粉燃燒器的回流區尺寸及最大相對回流量（m_R/m_ｏ）_max比鈍體燃燒器有明顯增加。試驗還發現穩燃腔內回流區的充滿程度比鈍體燃燒器有明顯好轉。圖3是在臥式煤粉試驗爐上沿中心軸線上測量的溫度分布曲線，X為軸向各測點距燃燒器出口的距離，T為溫度，曲線1和曲線2分別對應鈍體燃燒器和穩燃腔燃燒器。結果表明，與鈍體燃燒器相比，穩燃腔燃燒器使得爐內的溫度提高，這說明燃燒得到了強化。