CN211260782U - 一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，包括：第一壳体；多个导流板，其沿所述第一壳体一端的外表面均布设置；第一通道，其同轴开设在所述第一壳体内部，所述第一通道的一端为圆柱形结构，另一端为半径逐渐减小的圆台形结构；第二壳体，其同轴套设在所述第一壳体外部；第二通道，其同轴设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间；进水机构，其套设在所述第二壳体外部；出水机构，其开设在所述进水机构和所述第二壳体之间，并与所述进水机构相连通；通过第一通道与第二通道配合，使进入燃料进行预混，并通过进水机构对喷嘴进行降温，防止喷嘴变形，通过出水机构对第二通道内的燃料风进行加热，提高锅炉燃烧效率。

Description

一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，属于锅炉燃烧器领域。

背景技术

目前，在锅炉炉膛中，由于燃烧劣质煤或锅炉运行异常而出现的炉膛负荷突然升高时，会使燃烧器喷嘴表壳温度过高而发生变形，影响喷嘴的使用寿命且不利于炉膛的稳定燃烧，长期下去影响机组安全运行。煤粉与空气的预混方式也同样影响炉内燃烧稳定性与均匀性，将煤粉与空气进行预混燃烧是常用的锅炉机组燃烧方式。对于入炉煤粉气体，温度过低会延迟火焰。试验研究发现，提高一次风气流的温度对煤粉着火十分有利，因此提高热风温度是提高煤粉着火速度和着火稳定性的必要措施之一。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，通过第一通道与第二通道配合，使进入燃料进行预混，并通过进水机构对喷嘴进行降温，防止喷嘴变形，通过出水机构对第二通道内的燃料风进行加热，提高锅炉燃烧效率。

本实用新型提供的技术方案为：

一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，包括：

第一壳体；

多个导流板，其沿所述第一壳体一端的外表面均布设置；

第一通道，其同轴开设在所述第一壳体内部，所述第一通道的一端为圆柱形结构，另一端为半径逐渐减小的圆台形结构；

第二壳体，其同轴套设在所述第一壳体外部；

第二通道，其同轴设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间；

进水机构，其设置在所述第二壳体外部；

出水机构，其设置在所述进水机构和所述第二壳体之间，并与所述进水机构相连通；

其中，所述第一壳体、所述第二壳体，所述进水机构和所述出水机构的结构均为一端为圆柱形结构，另一端为半球形结构，所述第一壳体、所述第二壳体的另一端的端面具有开口。

优选的是，所述进水机构包括：

进水通道，其开设在所述进水机构的一端；

第一盘旋水道，其沿所述进水机构的另一端盘旋设置，并且所述第一盘旋水道的一端与所述进水通道相连通；

所述出水机构包括：

出水通道，其开设在进水机构的一端；

第二盘旋水道，其沿所述出水机构的另一端盘旋设置，并且所述第二盘旋水道的一端与所述出水通道连通，另一端与所述第一盘旋水道的另一端相连通。

优选的是，所述第一盘旋水道与所述第二盘旋水道结构相同，并包括至少四段盘旋通道。

优选的是，每段盘旋通道还包括：

相互连通的第一层水道、第二层水道和第三层水道，所述第一层水道、所述第二层水道以及所述第三层水道的截面均为方形结构，并且等间距排布，所述第一层水道的截面面积大于所述第二层水道和所述第三层水道。

优选的是，所述进水通道与所述第一盘旋水道一端通过联通水道进行连接。

优选的是，所述第一通道的圆台形结构的一端半径为50mm，另一端半径为20mm逐渐减小。

优选的是，所述导流板的数量为八个，并且所述导流板的圆心角为20°。

优选的是，所述导流板之间沿所述第一壳体一端的外表面等间距排布。

优选的是，还包括：喷嘴壳体，其包括圆柱形结构和半球形结构，所述半球形结构的一端设置有端面开口。

本实用新型所述的有益效果：本实用新型提供的用于锅炉燃烧的抗高温预混燃烧喷嘴，适用于锅炉负荷大、燃用劣质煤、燃烧易出现不稳定状况的锅炉，通过设置进水机构，能够对喷嘴进行降温，能够有效防止燃烧器喷嘴的高温变形；通过第一通道与第二通道配合，并设置导流板，使本实用新型具有预混功能，并能够将煤粉与空气在进入炉膛燃烧前进行充分混合，从而能够使煤粉燃烧充分稳定。

本实用新型只需引用少量的冷却水，通过在喷嘴外部结构由外向内盘旋回流能够有效对喷嘴进行冷却，防止喷嘴高温变形；通过控制冷却水与喷嘴外壳温差控制喷嘴壳体外表面的最终热量，进而控制喷嘴壳体外表面的温度，保证对喷嘴的降温效果。同时能够对入炉燃料风进行预热，进一步的防止入炉燃料气气温过低以出现延迟燃烧；并能够提升机组效率。在内部结构能够将煤粉与空气在进入炉膛燃烧前充分混合并形成旋转射流，提高了炉膛燃烧稳定性，进一步的还能够简化燃烧器结构。

附图说明

图1为本实用新型所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴剖面结构示意图。

图2为本实用新型所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴的仰视图。

图3为本实用新型所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴的轴视图。

图4为本实用新型所述的第二通道内结构的仰视图。

图5为本实用新型所述的进水机构和出水机构结构的仰视图。

图6为本实用新型所述的工作过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-6所示，本实用新型提供一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，包括：第一通道120、第二通道110、第一壳体130、第二壳体140、出水机构、进水机构、导流板170。

燃烧喷嘴整体的一端为圆柱形结构，另一端为具有开口的半球形结构，并且半球形结构的端面为平面结构。

第一壳体130的一端为圆柱形结构，另一端为具有开口的半球形结构，第一壳体130的内部具有空腔，第一通道120设置在第一壳体130的内部，第一通道120的一端为圆柱形结构，另一端为半径逐渐减小的圆台形结构，能够提高通入二次风的风速。

第二壳体140套设在第一壳体130外部，第二壳体140与第一壳体130 的结构相同，一端为圆柱形结构，另一端为具有开口的半球形结构，第二通道110设置在第二壳体140与第一壳体130之间。

在本实用新型中，作为一种优选，圆台形结构的半径由50mm向20mm 逐渐减小。

在第一壳体130的一端，位于半球形结构的外表面上，还均匀排布由多个导流板170。

在本实用新型中，作为一种优选，导流板170整体呈三角形，并且导流板170在半球形结构上的圆心角为20°。

优选的使，导流板170的旋转角度为45°，导流板190能够将煤粉气流引导为45°旋转射流，45°旋转射流有着良好的燃烧稳定性与清洁性。

在本实用新型中，作为一种优选，导流板170的数量为八个。

第一壳体140的半球形结构能够引导气流，并与八个旋转角度为45°的旋流板相结合，引导一次风。

在第二壳体140的外部还套设有进水机构，并在第二壳体140与进水机构之间还设置有出水机构，进水机构与出水机构相连通。

进水机构包括进水通道161和第一盘旋水道162，进水通道161开设在进水机构的一端，位于圆柱形结构上，第一盘旋水道162开设在进水机构的另一端，位于半球形结构上，并沿半球形结构的周向盘旋设置。第一盘旋水道162的一端与进水通道161的一端通过联通水道相连通。

出水机构包括出水通道151和第二盘旋水道152，出水通道151开设在出水机构的一端，位于圆柱形结构上，第二盘旋水道152开设在出水机构的另一端，位于半球形结构上，并沿半球形结构的周向盘旋设置。第二盘旋水道152的一端与出水通道151的一端通过联通水道相连通，第二盘旋水道152 的另一端与进水通道161的另一端通过链接水道相连通。使水经进水机构流动后通过链接水道进入出水机构。

第一盘旋水道152和第二盘旋水道162结构相同，均包括至少四段盘旋通道，每段盘旋通道还包括三层水道，由喷嘴一端向另一端依次为：第一水道、第二层水道、第三层水道，每层水道的截面为方形，并且第一层水道的截面面积大于第二层和第三层水道，其中，第一层水道、第二层水道以及第三层水道之间相互连通。三层水道为一大两小三层，分别代表50％水道、25％水道、25％水道；当锅炉负荷为50％时，通过冷却水流量的改变，冷却水只在50％水道流过；当锅炉负荷为75％时，冷却水在50％水道与中间25％水道流过；当锅炉全负荷运行时，冷却水在整个水道流过每道盘旋水道再分一大两小三层，分别代表50％水道、25％水道、25％水道；当锅炉负荷为50％时，通过冷却水流量的改变，冷却水只在50％水道流过；当锅炉负荷为75％时，冷却水在50％水道与中间25％水道流过；当锅炉全负荷运行时，冷却水在整个水道流过。

如图2、图5所示，在出水机构中，出水通道151和第一盘旋水道152 的连接口为联通水道153，在进水机构中，进水通道161和第二盘旋水道162 的连接口为联通水道153，联通水道153在进水机构和出水机构中各有一处。阶梯通道154用于串联两相邻段盘旋通道，在进水机构和出水机构中各设置有三处，链接水道163用以连接第一盘旋水道152和第二盘旋水道162。风混合区180为一二次风混合的一段直流管段。

在本实用新型中，作为一种优选，第一盘旋水道152的四段盘旋通道的截面面积依次为10*10.104mm²、10.238*10.707mm²、11.07*12.191mm²、 13.065*16.21mm²，第二盘旋水道162的四段盘旋通道的截面面积依次为：10*10.131mm²、10.302*10.913mm²、11.403*13.027mm²、14.436*17.078mm²，其中，每段的截面面积为三层水路截面面积之和。

在本实用新型中，作为一种优选，联通水道153的圆心角为20°，阶梯通道154的圆心角为20°，前段链接水道163的圆心角为20°。

第一通道120为内部燃料预混通道，用来作为炉内燃烧主要空气量且提供助燃射流。第一通道120的另一端圆台形结构的半径由50mm向20mm逐渐减小，能够将风箱引来的二次风风速提升，还能够提高稳定射流；其中，一、二次风风量比分别为总风量的30％和20％，第二通道110内通如来自磨煤机的一次风煤粉气流，气流在第二通道的另一端夹带煤粉进行旋转形成 45°角，旋转流动风与第一通道120的射流夹带混合，进而形成旋转射流，通过直流风混合区180形成最终射流进入炉膛。

如图6所示，由联箱或水冷壁引出低温冷却水进入到进水机构的进水通道161中，通过联通水道153进入到进水机构的第一盘旋水道152中进行盘旋，并吸收喷嘴100外壁的热量，用以冷却喷嘴100的外壳，吸热后的冷却水在第一盘旋水道152的另一端通过链接水道163与第二盘旋水道162的另一端相连通，进入出水机构，并经第二盘旋水道162回流与进水机构形成逆流布置，加强换热；并用以加热第二壳体140内的第二通道110中的燃料风。当喷嘴通过对燃料风的预热，可以提高锅炉机组的热效率0.5％～1％。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，包括：

第一壳体；

多个导流板，其沿所述第一壳体一端的外表面均布设置；

第一通道，其同轴开设在所述第一壳体内部，所述第一通道的一端为圆柱形结构，另一端为半径逐渐减小的圆台形结构；

第二壳体，其同轴套设在所述第一壳体外部；

第二通道，其同轴设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间；

进水机构，其设置在所述第二壳体外部；

出水机构，其设置在所述进水机构和所述第二壳体之间，并与所述进水机构相连通；

其中，所述第一壳体、所述第二壳体，所述进水机构和所述出水机构的结构均为一端为圆柱形结构，另一端为半球形结构，所述第一壳体、所述第二壳体的另一端的端面具有开口。

2.根据权利要求1所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，所述进水机构包括：

进水通道，其开设在所述进水机构的一端；

第一盘旋水道，其沿所述进水机构的另一端盘旋设置，并且所述第一盘旋水道的一端与所述进水通道相连通；

所述出水机构包括：

出水通道，其开设在进水机构的一端；

第二盘旋水道，其沿所述出水机构的另一端盘旋设置，并且所述第二盘旋水道的一端与所述出水通道连通，另一端与所述第一盘旋水道的另一端相连通。

3.根据权利要求2所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，所述第一盘旋水道与所述第二盘旋水道结构相同，并包括至少四段盘旋通道。

4.根据权利要求3所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，每段盘旋通道还包括：

相互连通的第一层水道、第二层水道和第三层水道，所述第一层水道、所述第二层水道以及所述第三层水道的截面均为方形结构，并且等间距排布，所述第一层水道的截面面积大于所述第二层水道和所述第三层水道。

5.根据权利要求4所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，所述进水通道与所述第一盘旋水道一端通过联通水道进行连接。

6.根据权利要求5所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，所述第一通道的圆台形结构的一端半径为50mm，另一端半径为20mm逐渐减小。

7.根据权利要求6所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，所述导流板的数量为八个，并且所述导流板的圆心角为20°。

8.根据权利要求6所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，所述导流板之间沿所述第一壳体一端的外表面等间距排布。

9.根据权利要求8所述的耳帽式抗高温预混燃烧喷嘴，其特征在于，还包括：喷嘴壳体，其包括圆柱形结构和半球形结构，所述半球形结构的一端设置有端面开口。

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