专利名称：一种水冷承压式浓淡粉体燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于烘干，消毒，加湿，加热等领域的燃烧器，特别涉及一种以燃烧木糠，煤粉，稻壳，蔗渣，秸秆沫等粉体燃料，产生高温烟气和高压蒸汽，供锅炉、热 风炉的前置燃烧室使用的水冷承压式浓淡粉体燃烧器。
背景技术：
随着节能减排技术的大力推广，针对各种燃料的先进燃烧技术正在不断开发，对 于粉体燃料，因为其燃料粒径小，单位质量表面积大，造成与空气的接触面积很大，特别是 生物质燃料，例如木糠，蔗渣，秸秆沫，除去粒径因素，粒径间的空隙率也很高，使得与空气 的接触面积更大，在这样的情况下，燃料极易吸收空气里的水分，使得燃料受潮，降低了燃 料的热值，使本来热值就不高的生物质燃料燃烧理论温度降低，引起着火困难，燃烧不稳 定，燃烬率低等一系列问题。为解决粉体燃料的燃烧问题，目前通常的办法有以下两种第 一，采用绝热燃烧技术，绝热燃烧的目的是完全隔绝燃烧时向外界传送的热量，提高理论燃 烧温度，提高燃料的燃烬率；第二，采用预烘干技术和热空气助燃，预烘干技术主要原理是 利用热风将燃料受潮吸收的水分和燃料本身的水分分离出来，烘干后的燃料热值大幅提 高，着火容易，燃烧稳定。热空气助燃的技术是提高助燃空气的温度，目的与效果上述一样。 在采用绝热燃烧的技术时，对燃烧室的设计产生了一个巨大的挑战，以木糠燃料为例，一般 烘干后绝热燃烧温度大约为1200度，如果要达到一般性的绝热效果，即使采用最好的绝热 技术，根据计算后的燃烧室墙壁厚度最少也要在600mm以上，同时为保证燃烧室有足够的 尽空间，造成绝热燃烧室的体积和重量非常庞大，带来造价，运输，安装等一系列问题。针对 以上难题，现在市场上有常压水冷夹套和风冷夹套两种结构作为绝热燃烧室的墙壁，用来 代替普通笨重的绝热墙壁，但是这两种方法又带来新的问题，常压水冷夹套产生的蒸汽是 常压，蒸汽没压力不能输送，温度又限制在100度，用户无法使用，产生的蒸汽只能排空，能 源损失严重。风冷夹套金属要求高，要采用耐高温钢材，虽然尺寸，重量减小，但造价更高， 经济性上相对普通绝热墙壁没有意义，同时冷却风量远远超过燃烧所需风量，多出部分只 能白白排走，也造成巨大浪费，大量的冷却风也带来惊人的电耗。综上所述，普通燃烧室笨 重而尺寸庞大，安装困难，造价高昂；常压水冷夹套燃烧室浪费能源；风冷夹套燃烧室电耗 惊人，造价昂贵，同样浪费能源。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供了一种完全隔绝燃烧时向外界传 送的热量，能够降低粉体的着火温度且提高粉体的着火性能的水冷承压式浓淡粉体燃烧
器ο为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种水冷承压式浓淡粉体燃 烧器，其特征在于该燃烧器包括管子、在管子中间焊接的扁钢、在管子外层设有膜式水冷 壁、以及与扁钢连接的三段式粉体喷入管，其中三段式粉体喷入管包括与扁钢连接的离心段、与离心段前端连接的扩压室、与扩压室前端连接直线加速段。更优的，所述的膜式水冷壁为高压锅炉管弯成。采用上述技术方案后，彻底解决了现有技术存在的各种难题，第一，燃烧室的夹套 采用承压水冷方式，水温和压力可以按照用户的要求进行设计，例如水温250度，压力39公 斤，蒸发产生的蒸汽可供用户使用；第二，燃料粉体以浓淡分离的形式喷入燃烧室，浓淡分 离采用惯性和离心分离方式，大幅提高喷入燃烧室的粉体浓度，降低粉体的着火温度，提高 粉体的着火性能。其中，三段式粉体喷入管中第一段是直线加速段，用来对粉体燃料进行加 速，使得粉体粒子有足够的速度；第二段是惯性分离段，通过一个扩压室对空气和燃料粒子 进行分离，提高粉体的浓度；第三段是离心分离段，此段是由耐火材料浇筑形成的圆弧形通 道，燃料粒子在通过时受到离心力的作用被进一步提高了浓度；通过以上措施后，燃烧状况 可在大量程变负荷时保持稳定，在很宽的调节范围内保持较高的燃料燃烬率，提高水分粉 体燃料的着火稳定性和在低负荷运行时着火，燃烧稳定性。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。如图1所示，一种水冷承压式浓淡粉体燃烧器，该燃烧器包括管子1、在管子1中间 焊接的扁钢2、在管子1外层设有膜式水冷壁3、以及与扁钢2连接的三段式粉体喷入管，其 中三段式粉体喷入管包括与扁钢2连接的离心段4、与离心段4前端连接的扩压室5、与扩 压室5前端连接直线加速段6，膜式水冷壁3为高压锅炉管弯成。应用时，水冷承压式燃烧室的结构采用膜式壁结构，膜式水冷壁3由高压锅炉管 弯成，然后在管子1中间焊接扁钢2，管子1和扁钢2的尺寸根据热流密度和扁钢2的耐热 温度经过详细的热力计算和传热分析选定，同时对膜式壁进行细致的水动力校核，确保整 个膜式壁的使用安全。为了降低NOx的排放，要求分级燃烧，这样需要在燃烧室外壁上布 置很多二次风口，对此，采用了局部螺旋渐进线的外形结构，通过让管的方式解决了这个问 题。粉体的喷入采用三段式结构，第一段是直线加速段6，用来对粉体燃料进行加速， 使得粉体粒子有足够的速度，第二段是惯性分离段，通过一个扩压室5对空气和燃料粒子 进行分离，提高粉体的浓度，第三段是离心分离段，此段是由耐火材料浇筑形成的圆弧形通 道，燃料粒子在通过时受到离心力的作用被进一步提高了浓度，通过以上措施，燃烧状况可 在大量程变负荷时保持稳定，在很宽的调节范围内保持较高的燃料燃烬率，提高水分粉体 燃料的着火稳定性和在低负荷运行时着火，燃烧的稳定性。以上所述的仅是本实用新型水冷承压式浓淡粉体燃烧器的优选实施方式，应当指 出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出 若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种水冷承压式浓淡粉体燃烧器，其特征在于该燃烧器包括管子、在管子中间焊接 的扁钢、在管子外层设有膜式水冷壁、以及与扁钢连接的三段式粉体喷入管，其中三段式粉 体喷入管包括与扁钢连接的离心段、与离心段前端连接的扩压室、与扩压室前端连接直线 加速段。
2.根据权利要求1所述的水冷承压式浓淡粉体燃烧器，其特征在所述的膜式水冷壁为高压锅炉管弯成。
专利摘要本实用新型公开了一种应用于烘干，消毒，加湿，加热等领域的燃烧器，特别涉及一种以燃烧木糠，煤粉，稻壳，蔗渣，秸秆沫等粉体燃料，产生高温烟气和高压蒸汽，供锅炉、热风炉的前置燃烧室使用的水冷承压式浓淡粉体燃烧器，其特征在于该燃烧器包括管子、在管子中间焊接的扁钢、在管子外层设有膜式水冷壁、以及与扁钢连接的三段式粉体喷入管，其中三段式粉体喷入管包括与扁钢连接的离心段、与离心段前端连接的扩压室、与扩压室前端连接直线加速段；本实用新型提供了一种完全隔绝燃烧时向外界传送的热量，能够降低粉体的着火温度且提高粉体的着火性能的水冷承压式浓淡粉体燃烧器。
文档编号F23D1/00GK201779649SQ20102020697
公开日2011年3月30日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者刘胜利, 张静, 李耀荣, 郭少宏, 陆燊, 黎海 申请人:黎海;张静;郭少宏;刘胜利;李耀荣;陆燊