[其他]可燃性流动介质所用燃烧装置

说明书

一种燃烧流动性介质、特别是悬浮在流体中的粉末状或颗粒状固体燃料，例如悬浮在水中的煤的燃烧装置，带有喷嘴（２０）和燃烧室（１），喷嘴（２０）在这里是安装在预燃室（４）上的，而预燃室（４）是合并在燃烧室（１）上的；处在喷嘴（２０）的喷口区域内的小部分供燃空气能被送入预燃室（４），而大部分供燃空气在从预燃室（４）到燃烧室（１）过渡区内被送入。

本发明涉及一种带喷嘴的燃烧装置，这种燃烧装置是为燃烧可燃性流动介质用的，特别是燃烧悬浮在流体中的粉末状或颗粒状固体燃料，譬如悬浮在水中的煤。

现有燃烧装置中，为了改善燃烧工况，尽可能作到介质的完全燃烧等，人们作了大量工作。例如美国专利US-4，351，632提出了一种燃烧器，采取两级燃烧，燃料进入燃烧炉前先在一个燃烧腔内予燃，空气分两路分别送入，燃料喷嘴装在燃烧腔内。

现有类型的燃烧装置，对于难以点燃或者难以燃烧的介质不适应，是因为点燃这种介质并使火焰稳定是困难的，此外，还有诸如不可能作到介质的完全燃烧，雾化这些介质的喷嘴仅有很短的寿命等问题。

因此，本发明的目的即在于提供一种燃烧装置，用以燃烧介质，特别是那些难以点燃或者难以燃烧的介质，譬如象悬浮在水中的煤;借助这种燃烧装置，现有燃烧装置中所固有的那些缺点就可以避免。要达到本发明提出的这种目的，当喷嘴安装在同燃烧室结合成一体的预燃室内时，小部分供燃空气在喷嘴口附近被送入预燃室，而大部分供燃空气在从预燃室到燃烧室的过渡区内被送入。

预燃室的长度，大约等于其直径的1.5倍至4倍为好。本发明进一步的特征是，环形空气管道是装在预燃室壁内或者壁外侧的，而其端部从环形空气管道引出来的横向空气管道在由预燃室进入燃烧室的过渡区域向呈发散状分布。

借助这种燃烧装置，可燃性流动介质通过雾化喷嘴喷入预燃室，由于只有燃烧这种介质所需要的空气量的一小部分被送进了预燃室，故在预燃室中只发生少于化学计量的燃烧，通过这种燃烧，该介质将被加热，此外，在预燃室中，这种可燃性流动介质将同空气和从燃烧室回流的烟道气体以及不完全燃烧的燃料颗粒相混合，从而很容易地就形成了可燃性的氧化产物。这种氧化产物经预燃室进入燃烧室，在为燃烧所需要的空气送入之后，就能保证最佳状态的燃烧过程。

保证燃烧过程的最优化，是通过取得完全燃烧所需要的高温以及可燃性介质同燃烧所需要的空气均匀混合来达到的。由于化学计量燃烧的火焰不可能在雾化喷嘴上形成，而只能在从预燃室过渡到燃烧室时形成，所以，非常高的热应力以及由于氧化作用而产生的应力，在燃烧器的雾化喷嘴上就可以避免，因而后者的使用寿命就会显著地延长。此外，通过这种预燃以及随后的主燃，可以避免出现导致形成氧化氮的温度峰值，从而又能得到具有低量氧化氮生成物的燃烧。

对在预燃室中不同的燃料所要求的不同的预燃条件，可以通过控制送给预燃室和/或燃烧室的供燃空气进行调节，而且还可以通过选择各种规格的预燃室来实现。

在含水物的情况下，譬如煤-一水悬浮液，水在预燃室中被蒸发，以致于由它产生的冷凝效应在预燃室中发生，而不是在燃烧室中，其结果是，有可能用来燃烧甚至在普通燃烧炉中用的介质，而不必象迄今所需要的那样，为此目的必须供给额外的燃料。

本发明的燃烧装置装有一种借助气体或气体混合物例如空气来使流动介质雾化，特别是使悬浮在流体例如水中的煤粉雾化用的喷嘴，这种用来使流动介质雾化用的喷嘴，带有两个环形的喷嘴口，彼此同轴地配置在近似中空的圆柱形喷嘴外壳的端面上;一个同样也是近似中空的圆柱形镶嵌件，以及一个在镶嵌件内部与中心轴对准的，并在其自由端的喷嘴外壳的外侧与冲击板形成一体的芯轴，被固定在喷嘴外壳内;喷嘴外壳的内表面，为第一种流动介质形成一个环形截面的外侧第一个流动通道，以及，在芯轴的外侧和外流动通道以里，为第二种流动介质形成一个同样也是环形截面的第二个流动通道。