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    重庆时时彩7码后三: 微粉状燃料燃烧装置.pdf

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    粉状 燃料 燃烧 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN96109264.5

    申请日:

    1996.08.01

    公开号:

    CN1142588A

    公开日:

    1997.02.12

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):F23D 1/00申请日:19960801授权公告日:20020731终止日期:20150801|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更变更事项:发明人变更前:冈元章泰;一濑利光;久留正敏;荒木刚夫;大栗正治变更后:冈元章泰;一濑利光;清水明广;久留正敏;荒木刚夫;大栗正治|||授权|||公开|||
    IPC分类号: F23D1/00; F23C5/00 主分类号: F23D1/00; F23C5/00
    申请人: 三菱重工业株式会社;
    发明人: 冈元章泰; 一濑利光; 久留正敏; 荒木刚夫; 大栗正治
    地址: 日本东京都
    优先权: 1995.08.03 JP 198486/95; 1996.01.29 JP 12809/96
    专利代理机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 代理人: 马江立
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN96109264.5

    授权公告号:

    ||||||1088507||||||

    法律状态公告日:

    2016.09.21|||2003.01.08|||2002.07.31|||1997.02.12|||1997.01.01

    法律状态类型:

    专利权的终止|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更|||授权|||公开|||实质审查请求的生效

    摘要

    在采用旋风式分配器作为将微粉状燃料分离成浓、淡燃料混合气的燃料分配器的同时,提供一种在将浓燃料混合气导入、燃烧的第1燃烧喷嘴的颈缩部附近设置对燃料混合气进行整流的整流块的微粉状燃料燃烧喷烧器;在确保燃料的浓、淡分布的同时,可以得到均匀流速分布,燃烧稳定、火焰稳定性良好、无燃料堆积、流动平滑、不会引起喷烧器烧损的喷烧器,以消除现有装置的诸多缺点。

    权利要求书

    1: 一种微粉状燃料燃烧装置,其特征在于:在燃烧室内火焰回旋形 成涡流,多个燃烧喷嘴配置于燃烧室壁,微粉状燃料供给管连接于该燃 烧喷嘴,于燃烧喷嘴与微粉状燃料供给管间设置将微粉状燃料分离成高 浓度微粉与低浓度微粉的燃料分配器,在将高浓度微粉与低浓度微粉分 别供给燃烧喷嘴的同时,所配置的燃烧喷嘴将高浓度微粉喷向涡流的内 侧,而将低浓度微粉喷向涡流之外侧。
    2: 按权利要求1所记述的微粉状燃料燃烧装置,其特征在于:前述 之燃烧喷嘴向下倾斜安装。
    3: 按权利要求1所记述的微粉状燃料燃烧装置,其特征在于:前述 投入高浓度微粉的燃烧喷嘴与投入低浓度微粉的燃烧喷嘴大致成横向配 置。
    4: 按权利要求1所记述的微粉状燃料燃烧装置,其特征在于:前述 之燃料分配器为旋风式分离器。
    5: 按权利要求4所记述的微粉状燃料燃烧装置,其特征在于:在投 入高浓度微粉的燃烧喷嘴上设置有颈缩部,而同时在颈缩部附近设置有 对燃料混合气进行整流的整流块。

    说明书


    微粉状燃料燃烧装置

        本发明涉及的是在锅炉、化学工业炉等上使用的微粉状燃料燃烧装置。

        图15是作为现有微粉状燃料燃烧装置燃烧粉磨煤的喷烧器一例的纵断面侧视图,图16是其正面图。图中,分别表示为:01为粉磨煤输送管,02为粉磨煤混合气,03为分配器,04为喷烧器,05为粉磨煤管,06为浓混合气喷烧器,07为淡混合气喷烧器,08为二次空气,09为喷烧器风箱,10为粉磨煤喷嘴,11为二次空气喷嘴。

        喷烧器04是由粉磨煤浓度高的浓混合气喷烧器06与粉磨煤浓度低的淡混合气喷烧器07一体构成。而浓混合气喷烧器06与淡混合气喷烧器07则由其底部中央配置的粉磨煤管05、围在它的周围的角形空气风箱09、连在其出口部的角形粉磨煤喷嘴10、二次空气喷嘴11构成。同一次空气一起通过粉磨煤输送管01输送的粉磨煤02,依分配器03的作用,分别分配供入浓混合气喷烧器06与淡混合气喷烧器07,通过粉磨煤管05与粉磨煤喷嘴10喷入燃烧室内后,与通过同样的二次空气喷嘴11喷出的二次空气混合、扩散、燃烧。

        上述之烧粉磨煤的喷烧器,由分配器03将粉磨煤混合气02分成高浓度混合气与低浓度混合气,分别导入浓混合气喷烧器06与淡混合气喷烧器07,使其燃烧,因此,可以抑制NOx的产生,同时使燃烧稳定。

        图17是微粉状燃料燃烧装置中1次空气对燃料之比与火焰传播速度关系图。

        前述现有的燃烧粉磨煤喷烧器,由分配器03将粉磨煤混合气02分成高浓度混合气(图17地A点)与低浓度混合气(图17的B点)喷入燃烧室内。如图所示,通常在使用煤的情况下,高浓度混合气接近火焰传播速度最大的1次空气/燃料比的条件,火焰可以稳定。但是在使用难燃性燃料的情况下,由于火焰传播速度最大是在1次空气/燃料比为1.0附近,即使是高浓度混合气也难满足这条件,火焰往往变得不稳定。

        另外,粉磨煤混合气02由于没经过特别整流,当其通过粉磨煤喷嘴10喷射出来时,也常常是空气与粉磨煤混合不均匀,着火、燃烧性能恶化。

        再者,燃烧喷嘴内的弯曲部与尖端翼形部粉磨煤混合气02的滞流引起粉磨煤在滞流部位的堆积,特别是在燃烧喷嘴尖端堆积的粉磨煤,受到燃烧室内强辐射热而着火,成为燃烧喷嘴烧损的原因,进而还有使烧损扩大到整个喷烧器的问题。

        本发明的目的即是消除现有燃烧粉磨煤的喷烧器上存在的诸问题,以得到稳定的燃烧,提供一种能够防止喷烧器烧损的令人满意的喷烧器。

        本发明即是为了达到上述目的之装置,这里所提供的微粉状燃料燃烧装置其特征在于:火焰在燃烧室内回旋形成涡流,多个燃烧喷嘴配置于燃烧室壁,在将微粉状燃料供给管连接于该喷嘴时,于燃烧喷嘴与微粉燃料供给管间设置将微粉状燃料分离成高浓度微粉与低浓度微粉的燃料分配器,在分别将高浓度微粉与低浓度微粉供给前述燃烧喷嘴的同时,所配置的燃烧喷嘴将高浓度微粉喷向前述之涡流的内侧,而将低浓度微粉喷向涡流的外侧。

        本发明由于具有上述之构成,火焰在燃烧室回旋形成涡流,燃烧室壁上配置多个燃烧喷嘴,故火焰可以相互维持稳定,得到稳定燃烧。

        另外,本发明所提供的微粉状燃料燃烧装置还具有燃烧喷嘴向下倾斜安装的特征。

        如依本发明,由于燃烧喷嘴向下倾斜配置,由向下火焰的浮力可增加燃烧的稳定性,由此可以增长在喷烧器的燃烧时间,因此可以增加向喷烧器的热辐射强度,使燃烧更加稳定。

        再者,本发明所提供的微粉状燃料燃烧装置其特征还在于:喷入高浓度微粉的燃烧喷嘴与喷入低浓度微粉的燃烧喷嘴大致成横向配置。

        如依本发明,由于将喷入高浓度微粉的燃烧喷嘴与喷入低浓度微粉的燃烧喷嘴大致于横向配置,喷烧器的整体高度可以降低,从而喷烧器部分的燃烧热负荷可以增大,有可能得到更加稳定的燃烧。

        另外,本发明所提供的微粉状燃料燃烧装置其特征还在于:前述之燃料分配器为旋风式分离器。

        如依本发明,由于靠旋风式分离器将微粉状燃料分离为高浓度微粉与低浓度微粉,分离性能得以提高,有可能使高浓度混合气的1次空气/燃料比在1.0附近,从而,即使是难燃性燃料也能稳定燃烧。

        再就是,本发明所提供的微粉状燃料燃烧装置其特征还在于:在喷入高浓度微粉的燃烧喷嘴上设置颈缩部之同时,在该颈缩部附近设置对燃料混合气进行整流的整流块。

        本发明采用了旋风式分配器,以其优良的分离性能确保将粉磨煤混合气分离成高浓度混合气与低浓度混合气,在接受高浓度混合气的第1燃烧喷嘴,旋风分离器的回旋力造成残存到喷烧器喷出口且不均匀的混合气的流动,而以整流块来防止在喷烧器喷出口部分的粉磨煤浓度分布的恶化。

        将该整流块在靠近旋风分离器附近设置,又减弱了旋风分离器的回旋力,使旋风分离器效率下降,恐怕得不到粉磨煤浓度比较高的混合气,另一方面,由于产生在喷烧器口设置喷出流速不均匀以及易受喷烧器火焰影响等问题,所以最好是将整流块设置在喷烧器的颈缩部附近,以得到均匀的的流速分布。

        图面简单说明

        图1-本发明第1实施形态锅炉侧面图,

        图2-第1实施形态喷烧器的风箱构成斜视图,

        图3-第1实施形态喷烧器平面配置图,

        图4-第1实施形态燃烧室内燃烧情况模式化图,

        图5-第1实施形态喷烧器构造水平断面图,

        图6-本发明第2实施形态喷烧器侧面图,

        图7-图6的II-II断面图,(a)、(b)、(c)、(d)分别对应于不同实施例,

        图8-图6的III-III断面图,(a)、(b)、(c)、(d)分别对应于图7的不同实施例,

        图9-图6之实施形态中空气流速分布测定位置说明图,

        图10-相关本发明实施形态之比较例的空气流速分布说明图,

        图11-本发明实施形态第1实施例空气流速分布说明图,

        图12-本发明实施形态第2实施例空气流速分布说明图,

        图13-本发明实施形态第3实施例空气流速分布说明图,

        图14-本发明实施形态第4实施例空气流速分布说明图,

        图15-作为现有微粉状燃料燃烧装置,烧粉磨煤喷烧器之一例纵断面侧视图,

        图16-图15的正面图,

        图17-微粉状燃料燃烧装置中1次空气/煤的比值与火焰传播速度关系图。

        图1是本发明第1实施形态之锅炉的侧面图,图2是表示该实施形态中喷烧器之风箱构成的斜视图,图3是上述实施形态喷烧器平面配置图,图4是将上述实施形态的炉内燃烧情况模式化图,图5表示上述实施形态之喷烧器构造的水平断面图。

        首先,如图1所示,燃烧喷嘴2向下倾斜地配置于锅炉燃烧室1的炉壁上,从中喷出的混合气着火后,靠浮力形成U字形的火焰3。

        其次,如图2所示,本实施例的风箱构成为燃烧补助空气口(A)与喷出燃料口FD、FL、纵向相互重叠;而喷出燃料口又分别为高浓度混合气口FD与低浓度混合气口FL两个横向并列。

        另外,如图3所示,在本实施例中,高浓度的微粉投向回旋火焰涡4的内侧;低浓度微粉投向上述火焰涡的外侧。从而像图4所示的那样,在燃烧室中心部形成了稳定的高密度燃烧区。

        本实施例的燃烧器的构造如图5所示,由一次空气输送的微粉状燃料通过旋风分离器7分离成浓混合气与淡混合气于燃烧室内喷出着火燃烧。

        下边,借图6说明本发明第2实施形态。

        在图6上,02是粉磨煤混合气,13是旋风状分配器,14是高浓度浓混合气,15是低浓度混合气,16是浓混合气14用的第1喷烧器,17是低浓度混合气15用的第2喷烧器,18是浓混合气14用的第1燃烧喷嘴,19是低浓度混合气15用的第2燃烧喷嘴,20是上游侧整流块,21是下游侧整流块,25是第1喷烧器16的管内,28是上游侧整流块20的长度,29是下游侧整流块21的长度,30是喷烧器颈缩部,31是引导低浓度混合气的内筒。

        在这样构成各个部位的本实施例中,由1次空气输送的粉磨煤混合气02靠旋风式分配器13按图中箭头所示的方向产生回旋力,分离成高浓度的浓混合气14和低浓度混合气15。高浓度浓混合气14通过浓混合气14用的第1喷烧器16喷入炉内;低浓度混合气15则通过低浓度混合气15用的第2喷烧器17喷入炉内,这样来分别喷入、着火、燃烧。

        燃料分配率适应旋风分离器的性能而调整,但在这里,高浓度的浓混合气14一侧约为90%。燃料分配率(高浓度浓混合气14中的燃料量/粉磨煤混合气02中的燃料量)为90%,1次空气/煤的比值约为1.0,难燃性燃料之火焰稳定。浓混合气14用的第1喷烧器16内之高浓度浓混合气14由旋风式分配器13给予回旋力。

        回旋产生的高浓度浓混合气14由喷烧器颈缩部30附近设置的整流块20、21整流,其空气流速分布在第1燃烧喷嘴18的出口断面之上、中、下三处大致相等。关于这一点由实施例后边详细说明。

        另一方面,在低浓度混合气15用的第2燃烧喷嘴19处,第2喷烧器17一侧即使不设整流块,也几乎无回旋流动,大致上空气流速成均匀分布。

        这样,如依本实施例,第2喷烧器不用说,即使在担心残存着旋风分离器的回旋流动的第1喷烧器16也不存在喷烧器内滞流,粉磨煤混合气将从第1、第2喷嘴18、19中均匀喷出,因此粉磨煤不会在中途与喷嘴内堆积,从而也不必担心喷嘴等的烧损。

        对前述这样的可以得到第1燃烧喷嘴18中的稳定喷流,将不设置整流块20、21的情况作为比较例,而将设置整流块20、21的作为实施例,借图7~14加以说明。

        而且其中,图9表示了作为下边说明基础的第1喷烧器18出口部的空气流速分布检测位置。即,图9中22、23、24分别表示了管上部、管中央、管下部的流速分布检测位置。而且在这里第1燃烧喷嘴18(第2燃烧喷嘴19也相同)的内径为112mm。

        (比较例)

        图10是整流块20、21都不设置的情况下的空气流速分布,以它作为比较例。

        从浓混合气用的第1燃烧喷嘴18喷出的空气流速,管中央23处慢,管上部22、管下部24处快。管上部比管中央快过3倍以上,呈现不均匀的空气流速分布;而且,虽图上未表示,燃料分布亦呈现出与空气流速分布同样的倾向。

        (实施例1)

        由图7a、图8a、与图11来说明实施例1。而且,图7a是图6的II-II断面,图8a是图6的III-III断面,关于这一点,对于图7b~d,图8b~d在以下所表示的其他实施例中也全是共通的。

        在实施例1中,上游侧的整流块20以上、下、左、右成90°间距4列配置于管内25的壁面上,下游侧的整流块21也成上、下、左、右4列同样配置。在本实施例中,整流块20、21的宽度26为4.5mm,高度27为15mm,长度则是上游侧整流块20为100mm,下游侧整流块21为120mm。而且,在后面述及的其他实施例中其宽、高、长度也全是同样的尺寸。

        将整流块20、21这样配列的本实施例中,检测出的空气流速分布表示在图11中。

        管下部24的流速最快,其次是管中央部23,管上部22处最慢。与无整流块的前述比较例相比较,最高与最低流速的差变小了,均匀程度有所提高。

        (实施例2)

        由图7b、图8b与图12来说明实施例2。

        上游侧整流块20与前述实施例1相同,上、下、左、右成90°间距4列配置;而下游侧的整流块21则分别比实施例1将安装位置移动了30°或90°间距4列配置。上游侧整流块20与下游侧整流块21均做成曲折型。

        在将整流块20、21这样配置的本实施例中所检测出来的空气流速分布示于图12上。

        在管中央23处流速最慢,而管下部24与管上部22处流速同样变快。与前述实施例1相比,最高与最低速度差变小了,均匀度得以提高。

        (实施例3)

        由图7c、图8c与图13来说明实施例3。

        上游侧的整流块20由水平位置按60°间距等间隔6列配置;而下游侧整流块21,与前述之实施例1相同,成上、下、左、右90°间距4列配置。左、右上游侧整流块20与下游侧整流块21为同样高度,且上、下成为曲折型。

        在将整流块20、21这样配置的本实施例中检测出的空气流速分布示于图13。

        从图13可以看出,其流速在管中央23与管上部22处处于同样水平,而在管下部24处变快。与前述实施例2相比,管下部24处流速变快,而管中央与管上部几乎不存在速度差,故均匀程度得以进一步提高。

        (实施例4)

        由图7d、图8d来说明实施例4。

        上游侧整流块20与前述之实施例3相同,按60°间距6列配置;而下游侧整流块21与上游侧整流块同样成6列配置。

        在将整流块20、21这样配置的本实施例中检测出来的空气流速分布示于图14上。

        从图14可以看出,流速在管上部22与管下部24处处于同样水平,比管中央23处高一些,但3个点上几乎处于同样水平。为前述各实施例中流速最均匀者。

        从以上对于实施例的说明以及与比较例的对比可以知道,由于在第1喷嘴18的颈缩部30附近设置了整流块20、21,管内流动均匀化,可以得到稳定流动。

        而且,在前述各实施例中,1次空气/煤之比为1.0左右,而燃料分配率在实施例3中为80%,稍低一些;而在其他实施例中均为90%左右。

        在本发明中,燃烧室内火焰回旋形成涡流,而且在燃烧室壁上配置着多个燃烧喷嘴,在将微粉状燃料供给管连接于该燃烧喷嘴当中,于燃烧喷嘴与微粉状燃料供给管间配置了燃料分配器,分离出高浓度微粉与低浓度微粉,在将各种微粉供给前述燃烧喷嘴的同时,将高浓度微粉投向涡流的内侧;而将低浓度微粉投向涡流的外侧,由于这样来配置燃烧喷嘴,即使是使用难燃性燃料的情况下,也可以稳定着火,燃烧性能得以提高。尤其是,在燃烧室侧壁附近有着空气充足的氧化环境,可以防止燃烧室壁管的还原腐蚀以及燃料中的矿物质往燃烧室壁上的附着、堆积。

        另外,在本发明中,由于将连接于燃烧喷嘴的分配器做成旋风形,可以分离出高浓度混合气与低浓度混合气,可将高浓度混合气与低浓度混合气分开喷出,即使难燃性燃料也能稳定着火(1次空气/煤之比为1.0附近),燃烧性能得以提高。

        再者,由于在高浓度喷烧器一侧设置了整流块,由燃烧喷嘴喷出的空气流速分布变得均匀,可使得着火稳定,火焰稳定性良好。

        还有,由于空气流速分布与燃料分布均匀,没有混合气的滞流,可以防止燃料堆积,防止喷烧器的烧损。

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