[发明专利]实验室小尺寸旋流煤粉燃烧器

说明书

本发明提供一种实验室小尺寸旋流煤粉燃烧器，包括：中心煤粉输送管；环一输送结构，套设于所述中心煤粉输送管的外侧，并与所述中心煤粉输送管围设成供气流流动的环一通道；环二输送结构，套设于所述环一输送结构的外侧，并与所述环一输送结构围设成供气流流动的环二通道；环三输送结构，套设于所述环二输送结构的外侧，并与所述环二输送结构围设成供气流流动的环三通道；以及环四输送结构，套设于所述环三输送结构的外侧，并与所述环三输送结构围设成供气流流动的环四通道。通过多种煤粉浓度及配风的调节和组合，可以构建不同类型旋流煤粉燃烧器下及不同负荷下的燃烧方式，便于根据实验测量结果研究实际电站锅炉旋流燃烧器的燃烧特性及设计优化。

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，特别是涉及一种实验室小尺寸旋流煤粉燃烧器。

背景技术

在我国电力工业及其他行业动力装置中，煤粉燃烧方式占据着重大比重。对于燃煤电站锅炉而言，采用旋流煤粉燃烧器的300MW及以上负荷燃煤机组份额高达40％以上，且技术流派较多。而对于不同类型旋流煤粉燃烧器而言，煤粉的着火、燃烧稳定性及氮氧化物生成特性、低负荷稳燃能力及升降负荷速率等一直是旋流煤粉燃烧研究领域所关注的核心问题。但由于实际电站锅炉旋流煤粉燃烧器尺寸巨大且结构复杂，燃烧器实际运行过程中很难系统及全面的测量得到能够反应煤粉燃烧特性的多场数据，很大程度上制约了对旋流煤粉燃烧器燃烧特性的深入研究及性能提升。因此亟需开发更加灵活及实用性强的旋流煤粉燃烧器研究方法。

数值计算及实验室测量是研究旋流煤粉燃烧器的主要方法。目前，数值计算可以获得接近于真实燃烧条件的计算结果，但获得定量结果仍较为困难，且难以反应实际燃烧的火焰稳定性。实验室实验测量主要可分为冷态实验及热态实验。冷态实验测量难以反应实际煤粉燃烧中复杂的流动及传质传热过程，与实际燃烧存在较大差别，而实验室热态实验，受限于室内空间及费用问题，燃烧器设计尺寸远小于实际旋流煤粉燃烧器，往往在实验燃烧器上难以复现实际燃烧器的复杂结构，即难以实现多层配风、煤粉浓缩及安装用于调节旋流强度的可调节叶片等，通常简化配风通道及采用固定角度的旋流叶片进行实验测量，因此存在与实际旋流煤粉燃烧器结构及燃烧方式差别大的问题，实验测量结果难以反应实际电站锅炉旋流煤粉燃烧器燃烧特性及指导燃烧器设计优化。

发明内容

基于此，有必要针对目前实验燃烧器的实验测量结果难以反映实际电站锅炉旋流煤粉燃烧器燃烧特性以及指导燃烧器优化设计的问题，提供一种能够构建不同类型旋流煤粉燃烧器下及不同负荷下燃烧方式的实验室小尺寸旋流煤粉燃烧器。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种实验室小尺寸旋流煤粉燃烧器，包括：

中心煤粉输送管，所述中心煤粉输送管具有输送煤粉气流的中心通道以及位于所述中心通道两端的进口端与出口端；

环一输送结构，套设于所述中心煤粉输送管的外侧，并与所述中心煤粉输送管围设成供气流流动的环一通道，所述环一输送结构可调节气流的旋流强度；

环二输送结构，套设于所述环一输送结构的外侧，并与所述环一输送结构围设成供气流流动的环二通道，所述环二输送结构可调节气流的旋流强度；

环三输送结构，套设于所述环二输送结构的外侧，并与所述环二输送结构围设成供气流流动的环三通道，所述环三输送结构可调节气流的旋流强度；以及

环四输送结构，套设于所述环三输送结构的外侧，并与所述环三输送结构围设成供气流流动的环四通道，所述环四输送结构可调节气流的旋流强度；

所述环一输送结构、所述环二输送结构、所述环三输送结构及所述环四输送结构用于输送煤粉气流或空气气流。