[实用新型]一种复合式粉体燃料旋风燃烧器

权利要求书

1.一种复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，包括中心通道(4)、中环通道(5)、旋流模块(14)、外环通道(3)及夹套式冷却通道；

所述的中心通道(4)、中环通道(5)、旋流模块(14)、外环通道(3)及夹套式冷却通道同轴设置，旋流模块(14)设置在中环通道(5)内；

所述的中心通道(4)用于输送粉体燃料；

所述的中环通道(5)用于气化工况时送入小部分气化剂；

所述的外环通道(3)用于气化工况时送入大部分气化剂及保护气体；

所述的夹套冷却通道采用双通道设计，所述双通道包括外侧冷却通道(1)内侧冷却通道(2)，外侧前端采用高低档筋状分隔板分隔成迷宫式绕路，高低档筋状分隔板设有1～10层，优选为3～5层，冷却剂可从内侧冷却通道或外侧冷却通道进入。

2.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的中环通道(5)内置式旋流模块(14)为一环形设计结构，所述旋流模块的轴向旋流角度α为1°～60°，α优选为10°～45°。

3.根据权利要求2中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的旋流模块旋流通道(141)可以旋流器圆筒中心以同心圆沿圆周布置，或采用与中空环隙圆弧形成一定切角设置，可采用顺时针或逆时针式旋转设计，旋流通道数量为2～40，优选为6～16。

4.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器前端面冷却夹套采用迷宫式绕流设计是指采用双通孔绕环式冷却通道设计，或者采用迷宫式四通孔半环式冷却通道设计。

5.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，中心通道前端锥体与中环通道、外环通道的前端锥体锥形斜面与水平面分别形成夹角θ、η和β，所述θ角度范围30°～75°，优选为45°～65°，所述η角度范围15°～60°，优选为30°～45°，所述β角度范围15°～60°，优选为30°～45°。

6.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器的各通道采用内缩式设计，其中所述的中心粉体燃料通道前端面与中环通道前端面之间形成一间距h₁，h₁范围为1～30mm，优选范围3～15mm；所述的中环通道前端面与外环通道前端面之间形成一间距h₂，h₂范围为1～30mm，优选范围3～15mm；所述的外环通道前端面与燃烧器冷却通道前端面之间形成一间距h₃，h₃范围为1～30mm，优选范围3～15mm。

7.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器中心通道前端面气固两相流射流的表观流速为1～50m/s，优选为5～20m/s；所述的燃烧器中环通道 前端面气相流射流的表观流速为20～120m/s，优选为60～100m/s；所述的燃烧器外环通道前端面气相流射流的表观流速为40～140m/s，优选为80～120m/s。

8.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器中环通道喷入的气化剂占总气化剂量5％～50％，优选为10％～30％；所述的燃烧器外环通道喷入的气化剂占总气化剂量50％～95％，优选为70％～90％。

9.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器外围冷却夹套内采用的冷却剂为液态流动介质，进口温度为20～300℃，当采用常压冷却时优选为20℃～40℃，当采用加压冷却时优选为150℃～250℃，冷却剂在夹套内的流速为3～25m/s，优选为5～15m/s。

10.根据权利要求1中所述的复合式粉体燃料旋风燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器作为烘炉和燃烧使用时，关闭中心通道，中环通道通入天然气或柴油等燃料，外环通道通入空气或氧气等含氧气体组织燃烧，燃烧结束时可直接切换通道介质完成燃烧开启气化模式组织气化。