[发明专利]一种煤粉环流垂线燃烧火焰发生器

说明书

本发明公开了一种煤粉环流垂线燃烧火焰发生器，属于煤粉锅炉燃烧器技术领域。火焰发生器，包括火焰发生器主体，所述火焰发生器主体内部形成直立燃烧室及连通直立燃烧室下部的火焰发生腔，直立燃烧室上部设有出火口，直立燃烧室底部设有排渣口，所述火焰发生腔连通一次风及煤粉喷管，一次风及煤粉喷管进入火焰发生腔前的位置还连通二次风管，所述直立燃烧室内设有两组以上沿圆周切线方向设置出风口的三次风管组，所有的三次风管组连通至直立燃烧室上方的三次风进口。本发明具有安全、环保、节能等特点，可实现液、固态排渣，适合油田注气及锅炉等长期连续燃烧使用。

技术领域

本发明涉及煤粉锅炉燃烧器技术领域，特别是指一种煤粉环流垂线燃烧火焰发生器。

背景技术

中国工业窑炉煤炭利用率及环境污染与世界发达国家相比差距甚大,因此研究一种洁净燃煤节能技术是当务之急。

现有的卧式旋风燃烧器，需要砌筑耐火砖燃尽室(经常跑火漏风)，其原理是：风煤混合物直接喷入燃烧室，在高速旋风作用下燃烧。其最大的缺点是：高速风道强气流在燃烧室顶部产生螺旋渣线、底部积粉，使喷粉中心与旋转中心偏离，造成同一截面给粉浓度不均，极大的影响了燃烧和除渣效果。因炉膛内积灰严重、不能实现液态排渣。

煤粉环流垂线燃烧是在旋风燃烧理论的基础上，进行研究改进的一种燃烧方式。如美国TRW旋风燃烧装置，分预燃室和主燃室，设备庞大、投资及运行成本高、且不容易点火；其原理是：30—40％的煤粉低热量预燃；把风温从260-371℃加热到1093-1204℃后进入主燃烧室,余下的60-70％的煤粉由端部多孔喷入，温度可达980-1900℃。其缺点是：切线进风导致燃烧室旋转回流场扭曲,使得捕渣率难以提高；进风口处于熔渣场中,高速气流产生局部激冷造成风口结渣。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种充分发挥煤粉环流垂线燃烧节能技术优点，具有安全、环保、节能等特点，适合油田注气及锅炉等长期连续燃烧使用的火焰发生器。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种煤粉环流垂线燃烧火焰发生器，包括火焰发生器主体，所述火焰发生器主体内部形成直立燃烧室及连通直立燃烧室下部的火焰发生腔，直立燃烧室上部设有出火口，直立燃烧室底部设有排渣口，所述火焰发生腔连通一次风及煤粉喷管，一次风及煤粉喷管进入火焰发生腔前的位置还连通二次风管，所述直立燃烧室内设有两组以上沿圆周切线方向设置出风口的三次风管组，所有的三次风管组连通至直立燃烧室上方的三次风进口。

进一步的，所述火焰发生器主体由内向外依次为耐火水泥层、水冷却套、风室外层。

其中，所述风室外层厚度为200毫米，所述水冷却套厚度为100毫米，所述耐火水泥层厚度为75毫米。

进一步的，所述一次风及煤粉喷管内径为160毫米，所述二次风管内径为268毫米。

进一步的，所述三次风管组共有4组，每组有8个出风口，所述出风口向上倾斜8度。

进一步的，所述火焰发生腔内对应一次风及煤粉喷管的位置设有钝体。

其中，所述钝体直径为80毫米，钝体张角为60度。

进一步的，所述排渣口直径为200毫米。

本发明的技术方案具有如下有益效果；