[其他]偏置射流火焰穩(wěn)定方法及其裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000002139
• 申請日: 1987-03-21
• 公開（公告）號: CN87102139B
• 公開（公告）日: 1988-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳承康;詹煥青;陳麗芳;閻明山;孫文超;蹇陽;陳以理;王孝林;滿秀芬;朱英英;何蔚瑯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 代理公司: 中國科學(xué)院化學(xué)科研所
• 代理人: 朱進桂

本發(fā)明公開了一種能夠穩(wěn)定和強化燃燒的方法和裝置。它是利用空氣燃料混合物以一定速度偏軸地噴入燃燒室，使在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生一較大高溫回流區(qū)，點燃直接落入其中的燃料。燃燒裝置是由燃燒室和位于燃燒室前端面的偏置噴口組成。噴口安置在前端面中心軸線以上的半部。

本發(fā)明涉及一種對氣相燃料、液霧燃料、固體粉末燃料火焰的穩(wěn)定和強化燃燒的方法和裝置。

現(xiàn)有的火焰穩(wěn)定方法及其裝置有三種形式：a）旋流火焰穩(wěn)定裝置。空氣和燃燒混合物經(jīng)旋流器進入燃燒室，靠中心形成的高溫回流區(qū)點燃新鮮可燃混合物，其缺點是回流區(qū)較小，穩(wěn)定火焰能力差，經(jīng)旋流進入燃燒室的燃料不能直接進入高溫區(qū)，而甩向壁面，若為煤粉，則易結(jié)焦。同時，存在旋流片磨損問題。b）鈍體火焰穩(wěn)定器。空氣和燃料混合物繞流鈍體，靠在鈍體尾部形成的高溫回流區(qū)點燃新鮮可燃混合物。缺點是回流區(qū)較小，而且燃料不能直接進入回流區(qū)，火焰穩(wěn)定能力較差。同時由于燃料撞擊到鈍體上，使燃燒不完全，容易結(jié)焦或積粉，并使鈍體受侵蝕。c）大速差同向射流火焰穩(wěn)定裝置，見我國已公告的85100050號專利，它是利用高速射流對空氣和燃料混合物的引射作用，在燃燒室中產(chǎn)生一較大的高溫回流區(qū)。雖然，它克服了上述二種火焰穩(wěn)定方法的不少缺點，但由于需要采用高壓氣體以產(chǎn)生高速射流，這無疑要在設(shè)備上增加一套高壓源和高壓管路系統(tǒng)，從在存在設(shè)備復(fù)雜化的缺點。同時由于高壓風(fēng)的限制，因而一次風(fēng)速要受到較大限制。

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種穩(wěn)定火焰的方法及其裝置，它可以克服上述旋流、鈍體和大速差同向射流技術(shù)中提到的缺點。

為達到上述目的，本發(fā)明采用下述方法和結(jié)構(gòu)：空氣和燃料混合物以一定速度通過在燃燒室前端部偏軸安置的噴口直流地射入一有限空間內(nèi)產(chǎn)生一個較大的高溫回流區(qū)。新鮮的燃料不斷直接落入回流區(qū)，并迅速被點燃，這樣，使燃燒狀態(tài)保持穩(wěn)定。本發(fā)明所涉及的穩(wěn)定燃燒裝置是在燃燒室的前端面上安裝一個偏軸安置的噴口或噴嘴。該噴口水平中心軸線與燃燒室上壁面的距離應(yīng)小于與燃燒室下壁面的距離。也即噴口或噴嘴安裝在燃燒室前端面的中心以上位置。

本發(fā)明由于結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不需任何附加部件（例如旋流片、鈍體等）、不需任何高壓輔助氣源，因而克服了已有技術(shù)中的諸缺點。燃燒結(jié)果表明，該發(fā)明不僅對優(yōu)質(zhì)燃燒有極好的穩(wěn)燃效果，而且對于劣質(zhì)燃料（例如揮發(fā)份＜15%的貧煤）也能很好穩(wěn)定燃燒，從而使該技術(shù)更具有廣泛應(yīng)用前景，例如，可應(yīng)用到電站煤粉鍋爐或工業(yè)煤粉鍋爐的預(yù)燃室，亦可用于穩(wěn)定水煤漿燃燒。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的原理示意圖。

圖1所示發(fā)明主體由燃燒室（1）和噴口（或噴嘴）（2）、點火槍（3）、吹灰口（4）組成。噴口（或噴嘴）（2）放置在燃燒室（1）前端面上，它與上壁面的距離小于與下壁面的距離，即a＜b。

本發(fā)明的原理如圖2所示。空氣和燃料（6）以一定速度經(jīng)噴口（2）直射入燃燒室（1）后，由于對周圍氣流的引射作用，在燃燒室（1）內(nèi)形成一個較大的高溫回流區(qū)（5）。不斷流進的新鮮可燃混合物，由于重力作用部分落入高溫回流區(qū)（5），被點燃，并保持穩(wěn)定燃燒。

圖3為本發(fā)明的實施例。

燃燒室（1）長度L＝1300mm，直徑D＝450mm，噴口（2）直徑d＝80mm，偏置距離h＝160mm，運行時，先點燃微型油槍（3），然后投入一次風(fēng)（空氣和燃燒）（6），燃料迅速被點燃，高速風(fēng)量，待工況達到穩(wěn)定后，即關(guān)閉油槍，并投入吹灰風(fēng)，以吹掃底部積粉和補充適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量，這樣，預(yù)燃室的起動過程就算完成，并保持穩(wěn)定燃燒。

表 燃用煤粉的工業(yè)分析

煤種 揮發(fā)份Vf% 灰份A^f% 水份Wf%

順義煤粉 24.53 24.71 2.24

淮北電廠煤粉 14.7 30 1

保定電廠煤粉 15.14 30 0.42

本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定火焰強化燃燒的方法和裝置，由于它結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、運行可靠，對于電站鍋爐和工業(yè)鍋爐具有廣泛的應(yīng)用價值。對于水煤漿燃燒也同樣適用。