[实用新型]高浓度水煤浆燃烧器

说明书

本实用新型的技术领域属于燃烧设备。

高浓度水煤浆是一种煤粉重量占65－70％，水份含量为30－35％，以及少量化学添加剂组成浆状燃料。这种新型燃料可部分代替重油和其它煤燃料，而广泛用于各种工业炉窑、工业锅炉和电站锅炉，目前世界上一些发达国家，在燃油设备上燃烧用水煤浆，主要是针对大型工业锅炉和电站锅炉的，燃烧器的燃烧能力都在500kg／h以上，其喷头结构为环缝式或多孔式〔1〕，其配风方式多用分级（两级或三级）配风，因此，燃烧器的结构复杂，体积庞大，无法应用于一般要求分散供热的工业炉窑。国内开发的水煤浆燃烧器，主要有浙江大学低压旋流式〔2〕和鞍山热能所的具有予燃室的水煤浆燃烧器〔3〕。前者突出缺点是喷头磨损不均匀，稍有磨损，雾化效果立即恶化，后者主要是予燃室内结渣严重，难以长期稳定地运行。

本实用新型的目的主要针对目前常用的水煤浆燃烧器，燃烧能力偏大，结构复杂，易结渣，难以长期稳定运行等缺点，设计制造高浓度水煤浆燃烧器，其燃烧能力为100－500kg／h，燃烧器结构包括雾化器和配风器，雾化器喷头为单孔直通、半内混Y型结构，配风器为单级配风式，雾化器和配风器的旋流装置，可调节其轴向距离。在无予燃烧室条件下，在工业炉窑内，可直接喷燃水煤浆。本燃烧器的结构简单，易于制造，调节范围大，管路畅通，雾化质量好。

本实用新型包括中心为雾化器，外套为配风器，雾化器置于调风器的内管中，通过移动雾化器调节其轴向位置。

雾化器结构，包括单孔直道，半内混Y型喷头（1），内管（2），外管（3），密封螺母（4）参见图（1），内管输送水煤浆，内管和外管间的环状通道中，输送雾化介质，雾化介质输送管出口与内管出口段连接，形成雾化介质和水煤浆的混合段，雾化器出口至燃烧器出口为雾化段，内管直径0.003－0.012M，雾化介质通入内管的直径为0.001－0.005M，雾化段长度为0.005－0.015M。

配风器为单级式结构，包括内管（8），外壳（7），旋流装置（5），调节螺杆和螺母，螺杆与旋流装置相连接，并能沿内管（8），轴向移动（6），可调节旋流装置的轴向距离，调节旋流管道与直流管道的截面比，参见图（2）。

本实用新型雾化器喷头混合段，雾化介质与内管连接管的（两个）入口孔的中心线交角为30－60°。雾化器喷头（1）与外管（3），由密封螺母连接和密封，且可调节雾化段的距离。

本实用新型配风器的旋流装置，可采用叶轮式，切向叶片式或切向槽，旋流叶片与轴的安装角为30°－60°，旋流装置的轴向调节距离为0－0.1M，因此，该装置可调节其轴向距离和旋流叶片与轴的安装角度。

通过配风器的助燃风的一部分通过旋流装置产生旋流，另一部分通过旋流器与外壳的环缝中通过为直流环状射流，两股射流在燃烧器出口处混合流出。通过螺杆（6）调节旋流装置的轴向相对位置，以变化旋流和直流环流两部分助燃风的比例，达到调节配风器的旋流强度，以保证水煤浆稳定地燃烧。旋流装置叶片安装角和其轴向距离可以调节是至关重要的，它明显地影响助燃风的旋流强度，其旋流强度控制在0.3－2.7之间，配风器的助燃风流出的轴向速度也极重要，配风器的进口、出口直径，依燃烧强度确定，其出口轴向速度应控制在5－60m／s范围内。

雾化器置于配风器的内管内，可自由移动和抽出，调节好燃烧条件，利用配风器内管上的螺柱固定雾化器。

本实用新型以压缩空气或蒸汽作雾化介质，使用低压空气作助燃风，可使水煤浆实现稳定高效率地燃烧。该燃烧器结构简单、合理，易于操作，调节比例大，气耗率低，混合及雾化效果好，燃烧稳定性好，效率高、安全可靠，可长期连续地运行，污染排放指标低。

水煤浆的价格低廉，应用水煤浆燃烧器可取得节能，降低成本的效果。可广泛用于各种冶金、化工、陶瓷、建材、机械等行业的工业炉窑及其它热工装置。