一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111594830A(43)申请公布日2020.08.28(21)申请号202010432808.2(22)申请日2020.05.20(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人孙锐邢春礼闫永宏朱文堃(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人董玉娇(51)Int.Cl.F23D1/02(2006.01)F23L9/00(2006.01)F23K3/02(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器(57)摘要一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，涉及清洁能源燃烧技术领域。解决了现有的旋流煤粉燃烧器煤种适应性差，抑制NOx排放技术不完备，难以实现高效低NOx煤粉燃烧的问题。本发明通过燃料分级，即：将传统的一次风煤粉气流分设为煤质相同或煤质不同的内、外两股；浓淡分离，即：利用内、外锥型浓缩器对内、外一次风煤粉气流进行浓淡分离；分级配风，即：各自独立控制的内、外二次风分别与内、外一次风煤粉气流匹配、协同喷入炉内，中心管提供中心风；基于内涡旋流煤粉气流的绝对着火稳燃持续点燃外涡旋流煤粉气流，有效减低各种NOx发生；本发明主要用于实现煤粉着火稳燃、高效低NOx燃烧。CN111594830ACN111594830A权利要求书1/2页1.一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，包括由内至外依次同轴设置的中心管(1)、内一次风管(2)、内二次风管(3)、外一次风管(4)和外二次风管(5)，且内一次风管(2)、内二次风管(3)、外一次风管(4)和外二次风管(5)的顶部端口均密封，底部端口均连通；还包括内锥型浓缩器(6)、外锥型浓缩器(7)、径向旋流器(8)和轴向旋流器(9)；中心管(1)顶部端口伸出内一次风管(2)的顶部端口，中心管(1)用于通入空气；在内一次风管(2)、内二次风管(3)、外一次风管(4)和外二次风管(5)的侧壁上分别设有内一次风入口(2-1)、内二次风入口(3-1)、外一次风入口(4-1)和外二次风入口(5-1)，且内一次风入口(2-1)和外一次风入口(4-1)通入的煤粉气流的煤质相同或不同；内二次风入口(3-1)和外二次风入口(5-1)均用于通入空气；内锥型浓缩器(6)设置在内一次风管(2)的内壁与中心管(1)的外壁合围的通道内，用于对内一次风管(2)通入的煤粉气流进行浓淡分离；外锥型浓缩器(7)设置在内二次风管(3)的外壁与外一次风管(4)内壁合围成的通道内，用于对外一次风管(4)通入的煤粉气流进行浓淡分离；径向旋流器(8)用于对内二次风管(3)内通入的空气进行径向旋流；轴向旋流器(9)用于对外二次风管(5)内通入的空气进行轴向旋流。2.根据权利要求1所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，还包括内适配环(10)，内适配环(10)通过一个扩散环(11)与内一次风管(2)的底部端口连通。3.根据权利要求1所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，还包括外适配环(12)，外适配环(12)通过另一个扩散环(11)与外一次风管(4)的底部端口连通。4.根据权利要求1所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，内适配环(10)的底部端口伸出内二次风管(3)的底部端口；中心管(1)贯穿内锥型浓缩器(6)，其底部端口伸出内锥型浓缩器(6)。5.根据权利要求1所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，内锥型浓缩器(6)和外锥型浓缩器(7)均为由渐缩型锥管或渐扩型锥管实现，内锥型浓缩器(6)和外锥型浓缩器(7)在沿其侧壁的周向方向上垂直地开设有多层均流通道，每层均流通道包含多个均流孔(13)；内锥型浓缩器(6)或外锥型浓缩器(7)上的均流孔(13)的总流通面积至少大于其所在的浓缩器开端的最大流通面积。6.根据权利要求5所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，内锥型浓缩器(6)和外锥型浓缩器(7)上相邻两层均流通道上的均流孔(13)错列分布，且相邻两层均流通道上的均流孔(13)的个数呈2倍关系。7.根据权利要求5所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，渐缩型锥管的渐缩角A1为渐缩型锥管缩端的延展面与其渐缩型锥管轴线所形成的锐角，且该锐角的取值范围为10°至35°；渐扩型锥管的渐扩角A2为渐扩型锥管缩端的延展面与其渐扩型锥管轴线所形成的锐角，且该锐角的取值范围为10°至35°。8.根据权利要求2和3所述的一种高效低NOx双涡旋流煤粉燃烧器，其特征在于，扩散环(11)的扩散角A3的取值为35°，扩散环(11)为渐扩的环体，且扩散角A3为渐扩的环体的缩端的延展面与其轴