[实用新型]一种煤粉燃烧器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及煤粉燃烧器领域，特别涉及一种带有扩锥状喷嘴的煤粉燃烧器。 

背景技术：

为获得良好的煤粉燃烧效果，煤粉燃烧器的喷嘴(一次风喷口)常采用扩锥形式，即喷口外形呈喇叭状，其内部通流面积逐渐扩大。在一次风通道的外侧布置二次风通道。其中，一次风是指用于携带煤粉，将其送入锅炉炉膛的煤粉、空气混合气流。 

此外形结构具备如下两个特点： 

1、使煤粉喷嘴外侧的二次风气流偏离燃烧器轴线向外射出，推迟其与一次风煤粉气流的混合时机，有利于降低煤粉燃烧过程中NOx的生成量，其中，二次风是指煤粉锅炉中，用于补充煤粉燃烧所需氧气的空气气流。 

2、当煤粉喷嘴的外扩角度足够大时，可在进入炉膛后的一、二次风气流之间形成负压回流区。炉膛内的高温烟气在负压的作用下被卷吸进回流区，可加热煤粉气流，促进煤粉颗粒的着火，有利于稳定燃烧。 

但由于煤粉着火提前使高温火焰更接近燃烧器喷口，因而煤粉喷嘴很容易被烧损。另外，已经着火的煤粉颗粒在高温状态下呈熔融状态，其被卷吸至煤粉喷嘴附近后，会逐渐在煤粉喷嘴的金属壁面上粘结，形成较大的焦块。焦块堵塞了燃烧器的气流通道，影响燃烧器稳定运行；当焦块较大时，将在重力作用下脱落，使炉膛内产生负压波动，严重影响锅炉的安全运行。 

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种煤粉燃烧器，能够防止煤粉喷嘴的结焦、烧损。 

其具体技术方案如下： 

带有扩锥状煤粉喷嘴的燃烧器通常具有沿气流方向布置在喷嘴上游的一次风通道及围绕一次风通道同轴布置的二次风通道，在二次风通道内布置有二次风旋流装置用于使二次风气流产生旋转。 

在本实用新型的燃烧器中，在一次风通道径向外侧设置有与二次风通道相连通的一个环形气流通道，该环形气流通道延伸入扩锥状喷嘴的内侧。所述环形气流通道引入少量二次风作为冷却风沿煤粉喷嘴内表面射入炉膛。该环形气流通道与二次风风箱相连通，使一部分二次风作为冷却风紧贴煤粉喷嘴的内表面高速射入炉膛。 

优选地，所述环形气流通道的入口面积大于出口面积，即，环形气流通道的入口截面积大于其出口截面积，使冷却风总风量较小但出口风速较高。此环形气流通道的出口面积应控制得较小，避免大量二次风由煤粉喷嘴内侧进入炉膛，提前与一次风煤粉气流混合，防止破坏有利于低NOx燃烧的还原性反应气氛。同时，由于此环形气流通道与二次风气流通道并联，为获得较高的出口风速，该环形气流通道的阻力不应过高，因此其入口面积及气流通道截面积应设计得较大，或构造成使环形气流通道的截面积从入口至其出口逐渐减小。 

优选地，所述环形气流通道出口具有与扩锥状煤粉喷嘴相同的外扩角度。这使得冷却风可以平行于煤粉喷嘴射流，不会过早地进入一、二次风之间的负压区，从而避免对燃烧反应造成破坏。同时，通过环形气流通道出口产生的射流与二次风气流射流方向相同，只是中间隔了一层煤粉喷嘴，对燃烧器性能的影响较小。 

优选地，所述环形气流通道出口沿圆周方向设有与一次风通道外壁及二次风通道内壁相连接的多个金属肋片。该金属肋片一方面增大了出口处金属部件与环形气流通道内的二次风的接触面积，有利于冷却；另一方面减小了环形气流通道出口的面积，有利于提高风速；再者，金属肋片作为扰流元件，可提高燃烧器喷口处一、二次风的混合强度，有利于促进煤粉燃烧。 

本实用新型的积极效果如下： 

1、冷却煤粉喷嘴，防止其金属部件被烧损； 

2、在煤粉喷嘴内表面形成气膜保护，隔离并冷却回流区卷吸的呈熔融状态的煤粉颗粒，防止其粘结在金属壁面上，造成结焦现象； 

3、高速的冷却风对喷嘴外侧的风粉气流造成扰动，使其混合强度增加，有利于促进煤粉的着火与稳燃。 

附图说明：

图1为现有技术带有扩锥状煤粉喷嘴的燃烧器及其流场分布图； 

图2为一种带有本实用新型煤粉喷嘴的燃烧器及其流场分布图； 

图3为另一种带有本实用新型煤粉喷嘴的燃烧器及其流场分布图； 

图4示意性地显示了本实用新型中环形气流通道喷口中的肋片的布置形式。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的实施例进行详细介绍。