[其他]偏置射流火焰稳定方法及其装置

说明书

本发明涉及一种对气相燃料、液雾燃料、固体粉末燃料火焰的稳定和强化燃烧的方法和装置。

现有的火焰稳定方法及其装置有三种形式：a）旋流火焰稳定装置。空气和燃烧混合物经旋流器进入燃烧室，靠中心形成的高温回流区点燃新鲜可燃混合物，其缺点是回流区较小，稳定火焰能力差，经旋流进入燃烧室的燃料不能直接进入高温区，而甩向壁面，若为煤粉，则易结焦。同时，存在旋流片磨损问题。b）钝体火焰稳定器。空气和燃料混合物绕流钝体，靠在钝体尾部形成的高温回流区点燃新鲜可燃混合物。缺点是回流区较小，而且燃料不能直接进入回流区，火焰稳定能力较差。同时由于燃料撞击到钝体上，使燃烧不完全，容易结焦或积粉，并使钝体受侵蚀。c）大速差同向射流火焰稳定装置，见我国已公告的85100050号专利，它是利用高速射流对空气和燃料混合物的引射作用，在燃烧室中产生一较大的高温回流区。虽然，它克服了上述二种火焰稳定方法的不少缺点，但由于需要采用高压气体以产生高速射流，这无疑要在设备上增加一套高压源和高压管路系统，从在存在设备复杂化的缺点。同时由于高压风的限制，因而一次风速要受到较大限制。

本发明的任务是提供一种稳定火焰的方法及其装置，它可以克服上述旋流、钝体和大速差同向射流技术中提到的缺点。

为达到上述目的，本发明采用下述方法和结构：空气和燃料混合物以一定速度通过在燃烧室前端部偏轴安置的喷口直流地射入一有限空间内产生一个较大的高温回流区。新鲜的燃料不断直接落入回流区，并迅速被点燃，这样，使燃烧状态保持稳定。本发明所涉及的稳定燃烧装置是在燃烧室的前端面上安装一个偏轴安置的喷口或喷嘴。该喷口水平中心轴线与燃烧室上壁面的距离应小于与燃烧室下壁面的距离。也即喷口或喷嘴安装在燃烧室前端面的中心以上位置。

本发明由于结构简单，使用方便，不需任何附加部件（例如旋流片、钝体等）、不需任何高压辅助气源，因而克服了已有技术中的诸缺点。燃烧结果表明，该发明不仅对优质燃烧有极好的稳燃效果，而且对于劣质燃料（例如挥发份＜15%的贫煤）也能很好稳定燃烧，从而使该技术更具有广泛应用前景，例如，可应用到电站煤粉锅炉或工业煤粉锅炉的预燃室，亦可用于稳定水煤浆燃烧。

以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的原理示意图。

图1所示发明主体由燃烧室（1）和喷口（或喷嘴）（2）、点火枪（3）、吹灰口（4）组成。喷口（或喷嘴）（2）放置在燃烧室（1）前端面上，它与上壁面的距离小于与下壁面的距离，即a＜b。

本发明的原理如图2所示。空气和燃料（6）以一定速度经喷口（2）直射入燃烧室（1）后，由于对周围气流的引射作用，在燃烧室（1）内形成一个较大的高温回流区（5）。不断流进的新鲜可燃混合物，由于重力作用部分落入高温回流区（5），被点燃，并保持稳定燃烧。

图3为本发明的实施例。

燃烧室（1）长度L＝1300mm，直径D＝450mm，喷口（2）直径d＝80mm，偏置距离h＝160mm，运行时，先点燃微型油枪（3），然后投入一次风（空气和燃烧）（6），燃料迅速被点燃，高速风量，待工况达到稳定后，即关闭油枪，并投入吹灰风，以吹扫底部积粉和补充适当的风量，这样，预燃室的起动过程就算完成，并保持稳定燃烧。

表燃用煤粉的工业分析

煤种挥发份Vf%灰份A^f%水份Wf%

顺义煤粉24.5324.712.24

淮北电厂煤粉14.7301

保定电厂煤粉15.14300.42

本发明提供了一种稳定火焰强化燃烧的方法和装置，由于它结构简单、操作方便、运行可靠，对于电站锅炉和工业锅炉具有广泛的应用价值。对于水煤浆燃烧也同样适用。