[实用新型]一种火焰稳燃环及旋流燃烧器

说明书

本实用新型涉及燃烧器领域，具体公开了一种火焰稳燃环及旋流燃烧器，其中火焰稳燃环包括设有渐扩中心孔的扩口结构，所述扩口结构的外壁沿气流方向到所述渐扩中心孔的中心轴线的距离逐渐增大；所述扩口结构包括多个周向分布且形成所述渐扩中心孔的扩口段，至少两个所述扩口段外壁的轴向延伸方向与所述渐扩中心孔的中心轴线之间的夹角不同。本实用新型能够在增加高温烟气与风粉气流的接触边界，提高燃烧效率以及不同煤种如优质煤和劣质煤的适应性的同时，增强锅炉的低负荷稳燃能力。本实用新型还提供了一种旋流燃烧器，包括上述的火焰稳燃环，能够提高燃烧效率，降低氮氧化物的含量。

技术领域

本实用新型涉及燃烧器领域，尤其涉及一种火焰稳燃环及旋流燃烧器。

背景技术

目前，旋流燃烧器被广泛应用在大型燃煤电站锅炉机组。旋流燃烧器的喷口通常布置在锅炉的前后墙上，工作环境十分恶劣，在旋流燃烧器运行中一直受到高温烟气的热辐射和高速煤粉气流的长期冲刷。而且由于煤质波动大、一次风风速及煤粉浓度周向偏差大等因素的影响，旋流燃烧器在运行过程中，普遍存在着燃烧器喷口周向的受热不均，从而极易导致热应力无处释放，进而造成旋流燃烧器出现故障，如旋流燃烧器喷口烧损变形、焊缝开裂、螺栓坼裂等问题。进一步地，在旋流燃烧器出现上述故障后，燃烧器出口的空气动力场变差、燃烧组织恶化，还会导致NOx排放高、锅炉燃烧效率下降等问题。

旋流燃烧器一次风喷口的主要部件为火焰稳燃环，是一种良性钝体，利用其产生的逆流形成旋流燃烧器稳定的回流区，用以提高燃烧效率、低负荷稳燃能力并降低初期污染物的形成。火焰稳燃环通常采用耐热钢整体铸造或钣金件卷制，一次加工成型。由于旋流燃烧器出口煤粉气流的速度场和浓度场存在较大的不均匀性，沿圆周方向上的一次风火焰稳燃环内部温度场存在较大的温度梯度，导致沿圆周方向上火焰稳燃环各处所受热应力不均匀，各处的热膨胀量也各不相同，常常造成稳燃环变形脱落，喷口烧损等问题。而燃烧器喷口烧损结焦会进一步地导致燃烧器出口附近的空气动力场特性变差，出现燃烧器飞边、燃烧效率下降和高温腐蚀等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种火焰稳燃环及旋流燃烧器，能够使燃烧器喷口的热应力得到释放，降低旋流燃烧器的故障率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种火焰稳燃环，包括设有渐扩中心孔的扩口结构，所述扩口结构的外壁沿气流方向到所述渐扩中心孔的中心轴线的距离逐渐增大；

所述扩口结构包括多个周向分布且形成所述渐扩中心孔的扩口段，至少两个所述扩口段外壁的轴向延伸方向与所述渐扩中心孔的中心轴线之间的夹角不同。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，相邻两个所述扩口段外壁的轴向延伸方向与所述渐扩中心孔的中心轴线之间的夹角不同。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，每个所述扩口段呈弧形，每个所述扩口段的中心轴线与所述渐扩中心孔的中心轴线重合。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，相邻两个所述扩口段小径端的径向长度不同。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，相邻两个所述扩口段之间设有第一间隔。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，还包括设有中心通孔的稳燃环本体，所述中心通孔与所述渐扩中心孔同轴分布；

所述稳燃环本体被分成与所述扩口段一一对应的多个本体段，相邻两个所述本体段之间设有第二间隔。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，每个所述本体段与对应的所述扩口段通过连接筋连接。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，还包括多个稳燃齿，多个所述稳燃齿周向间隔设于所述中心通孔内壁。

作为上述火焰稳燃环的一种优选技术方案，还包括稳燃直段，所述稳燃直段的外径小于所述扩口结构的最小外径。