叶片摆动式燃烧器的制造方法
【专利摘要】本实用新型叶片摆动式燃烧器涉及锅炉【技术领域】。采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，由筒框、喷口、叶片、三连杆、拉杆、支撑构成，其筒框与喷口、筒框与支撑、三连杆的右端头与叶片、三连杆的左端头与拉杆均固定连接，其筒框与叶片通过轴销转动活连连，其拉杆与支撑以左右滑动活连接的方式相连接。用于锅炉燃烧。构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、制作方便成本低、运行顺畅易管理。
【专利说明】叶片摆动式燃烧器
【技术领域】
[0001]本实用新型叶片摆动式燃烧器，涉及锅炉【技术领域】；特别涉及电站锅炉【技术领域】；具体涉及叶片摆动式燃烧器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]对于电站锅炉来说，国外和国内的状况完全不同:①、国外的煤品固定、煤质状况好且质量稳定，当锅炉设计好以后所烧的煤是固定不变的、国内的煤品不固定、煤质状况差且质量不稳定，当锅炉设计好以后所烧的煤是经常变化的。无论是国外和国内的锅炉，目前都存在着共同的不足、缺陷与弊端:目前生产和使用的煤粉锅炉设计好以后，其各次风喷口的面积是不能改变的，即以喷口面积不能改变的状态下进行配风送粉燃烧；从而便出现了设计与实际工况不吻合的问题；具体的说就是，设计是理论性的理想设计、工况的实际情况却千变万化，设计与实际不吻合；尤其目前特别要求要对锅炉进行调峰降负荷的操作，所述设计与实际工况不吻合的状况便更加突出。所述的调峰降负荷，是在降负荷运行时保证主风箱压力不变而关闭或关小风箱送风的风门来达到降负荷运行的目的，由于关闭或关小了风门，便使通过风门后的风量变小，这样，在喷口面积不变的情况下，便使进入炉膛的风速降低。由于电站煤粉锅炉的燃烧是煤粉热化学反应，所以在反应过程中需要充分的空气中的氧气，并要求有一定的混合能量、以使煤粉颗粒表面能和空气中的氧气充分接触、以达到充分燃烧。降负荷运行过程中，由于关小风门而使进入炉膛内的空气流动速度减小、空气与煤粉的混合成度降低、影响了煤粉燃烧，从而使燃烧工况恶化且造成锅炉不稳定。上述的不足、缺陷与弊端，对于国内的锅炉来说，由于煤品不固定、煤质状况差、煤质不稳定，则显现的尤为关出。
[0003]煤粉燃烧是多相燃烧，燃烧反应主要在煤粉表面进行。燃烧反应速度主要取决于煤粉的化学反应速度和氧气扩散到煤粉表面的扩散速度。因而，要做到完全燃烧，除保证足够高的炉温和供应充足而又合适的空气外，还必须使煤粉和空气充分扰动混合，及时将空气输送到煤粉的燃烧表面去，煤粉和空气接触才能发生燃烧反应。要做到这一点，就要求燃烧器的结构特性优良，一、二次风配合良好，并有良好的炉内空气动力场。煤粉和空气不但要在着火、燃烧阶段充分混合，而且在燃尽阶段也要加强扰动混合。因为在燃尽阶段中，可燃质和氧的数量已经很少，而且煤粉表面可能被一层灰分包裹着，妨碍空气与煤粉可燃质的接触，所以此时加强扰动混合,可破坏煤粉表面的灰层,增加煤粉和空气的接触机会,有利于燃烧完全。炉内空气动力场的扰动混合条件，就要求保证风速，怎样才能保证风速呢？喷口的截面积大风速便低(慢)、喷口的截面积小风速便高(快)，喷口的截面积起着风速快慢的关键作用，只有调节喷口的截面积、才能保证喷口的风速不会发生变化、保证应有的风速、使空气与煤粉可燃质始终保持良好的接触状态。
[0004]我国电站锅炉以燃烧动力煤为主，动力煤相对化工煤热值低、灰分大，挥发分不稳定；同时多数电厂的燃烧煤种以汽车煤为主，煤源多，煤种复杂；且电厂掺煤设备相对简单，无法保证两种以上煤种掺配后煤质工业分析的稳定性，上述原因导致各地区的电站锅炉燃烧的实际入炉煤种相对锅炉设计的理想煤种偏差较大。这样，负荷不同，风量不同，喷口的出口截面积不变，出口风的速度无法满足设计值的要求。这种粗放型的燃烧器喷口设计，喷口出口面积不变，不同负荷下风量不同，不同煤种的风量不同，喷口出口面积无法调整，喷口出口流速便无法保证。
[0005]本实用新型针对电站锅炉调峰和目前国内低氮氧化物改造，为改变喷口配风现状，以使电厂锅炉能够满足调峰配风要求的实际状况，解决已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端，特研究开发以调节喷口截面积、适时调整且保证风速不变的方法，以满足煤粉的充分燃烧。可调喷口截面积的配风方法，既可实现就地操作、又可远方操作、还可分层操作，可极大的提高锅炉的配风准确性，为锅炉煤粉充分燃烧、稳定燃烧起到很好的作用。
[0006]锅炉燃烧的关键设备是燃烧器，锅炉燃烧过程要组织的好，除从燃烧机理和热力条件加以保证、使煤粉气流能迅速着火和稳定燃烧外，还要使煤粉与空气均匀地混合，即燃料与氧化剂要及时接触，而且接触良好，才能使燃烧猛烈，燃烧强度大，并能以最小的过量空气系数达到完全燃烧，提高燃烧效率，保证锅炉的安全、经济运行。在煤粉炉中，这一切都与燃烧器的结构、布置及其流体动力特性有关，即要有性能良好并能合理组织炉内气流的燃烧器。因此，燃烧器是煤粉锅炉的主要燃烧设备，其作用是保证燃料和燃烧用空气在进入炉膛时能充分混合、及时着火和稳定燃烧。本实用新型就是对燃烧器的喷口截面积由固定的无法调节改变为“设置活动叶片使喷口截面积可调节”而适时的科学调节喷口截面积、以实现始终保持良好的燃烧工况。
[0007]为此，基于发明人的专业知识底蕴与多年丰富的实践经验及对事业精益求精的不懈追求，在认真而充分的调查、了解、分析、研究、总结上述已有公知技术和现状基础上，采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，研制成功了“叶片摆动式燃烧器”，具有非常重要的现实意义与深远的战略意义。
实用新型内容
[0008]本实用新型采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，本实用新型由筒框、喷口、叶片、三连杆、拉杆、支撑构成，其筒框与喷口、筒框与支撑、三连杆的右端头与叶片、三连杆的左端头与拉杆均固定连接，其筒框与叶片通过轴销转动活连连，其拉杆与支撑以左右滑动活连接的方式相连接。
[0009]通过本实用新型达到的目的是:①、本实用新型采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，提供了 “叶片摆动式燃烧器”专用设备。②、本实用新型采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，提供了“叶片摆动式燃烧器”的操作方法。③、本实用新型叶片摆动式燃烧器可在任何电站的锅炉上使用，其应用范围广。④、本实用新型叶片摆动式燃烧器，既可以现场操作、又可以远程操作、还可以分层操作，提供了可以根据实际情况进行选择的可操作性。⑤、通过本实用新型，可对炉膛实施稳定风速、即风速始终维持稳定不变的状态，再具体的说就是，无论原始供风的风量与风速发生什么样的变化，通过适时调整燃烧器喷口的截面积，燃烧器喷口喷出的风速始终维持在稳定不变的状态；这就是说，无论是在点火阶段、还是在初始燃烧阶段、是在燃烧旺盛阶段、还是在燃尽阶段、是在正常燃烧阶段、还是在调峰降负荷阶段，均能保证稳定的风速，均能保证且增加煤粉和空气的接触机会、有利于燃烧完全，均能为炉内提供完善且充足的空气动力场、均能为炉内提供扰动混合的良好条件，从而始终保证良好的燃烧状态、保证生产的最高效率、保证氮氧化物的最低排放、保证环境的良好保护。⑥、本实用新型的构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、运营顺畅易管理。⑦、本实用新型为绿色设计，有利于环境保护，且节煤节电效率高、运营的综合效益好。⑧、本实用新型解决了已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端。⑨、本实用新型的研制成功，有效的提高了本行业的技术水平。
[0010]本实用新型可达到预期目的。
[0011]为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0012]一种叶片摆动式燃烧器，由筒框、喷口、叶片、三连杆、拉杆、支撑构成；
[0013]所述叶片摆动式燃烧器，其筒框与喷口、筒框与支撑、三连杆的右端头与叶片、三连杆的左端头与拉杆均固定连接，其筒框与叶片通过轴销转动活连连，其拉杆与支撑以左右滑动活连接的方式相连接。
[0014]所述的叶片摆动式燃烧器，所述筒框、喷口均为筒状结构，所述叶片为板片状结构，所述三连杆连动杆状结构，所述拉杆为杆状结构，所述支撑为横向设置有滑动孔的支撑。
[0015]所述的叶片摆动式燃烧器，所述喷口为选择方形的筒状结构、圆形的筒状结构、椭圆形的筒状结构、六边形的筒状结构、五边形的筒状结构、三角形的筒状结构、八边形的筒状结构中的一种筒状结构。
[0016]本实用新型的工作原理及工作过程是:
[0017]对于本实用新型来说，其宗旨就是一一采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，无论原始供风的风量与风速发生什么样的变化，通过适时调整燃烧器喷口的截面积，燃烧器喷口喷出的风速始终维持在稳定不变的状态。
[0018]就煤粉燃烧器来说，按其出口气流特性可分为两大类:①、直流燃烧器:其出口气流为直流射流或直流射流组的燃烧器、旋流燃烧器:其出口气流为旋转射流的燃烧器。
[0019]对煤粉炉燃烧器的基本要求是:①、能使煤粉气流稳定地着火、着火以后，一、二次风能及时合理混合，确保较高的燃烧效率；③、火焰在炉内的充满程度好，且不会冲墙贴壁，避免结渣、有较好的燃料适应性和负荷调节范围、阻力较小、能减少NOx的生成，减少对环境的污染。
[0020]炉膛燃烧完全的条件:①、由燃烧器供应充足而又合适的空气量、适当高的炉温、空气和煤粉的良好扰动和混合、在炉内要有足够的停留时间。
[0021]为达到上述目的，送入煤粉炉燃烧器的空气，并不是一次集中送进的，而是按对着火，燃烧有利而合理组织、分批送入的，按送入空气的作用不同，可将送入燃烧器的空气分为三种，即一次风、二次风和三次风:①、一次风即携带煤粉送入燃烧器的空气，主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要，一次风数量一般较少、待煤粉气流着火后再送入的空气称为二次风，二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并着重起扰动、混合作用；③、当煤粉制备系统采用中间储仓热风送粉时，在磨煤机内干燥原煤后排出的乏气，因其中含有10%?15%的细小煤粉需要充分利用，故将这股乏气由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。
[0022]随着科学技术日新月异的发展，由于锅炉一次风风速、二次风风速测量可实现实时、准确的测量，为在燃烧复杂煤种的情况下，优化一次风燃烧器喷口出口风速、二次风喷口出口风速，有利于锅炉的安全、经济、洁净运行提供可行性。
[0023]本实用新型就是在满足以上所述前提下完成的，正如说明书附图所示:所述叶片摆动式燃烧器，其筒框与喷口、筒框与支撑、三连杆的右端头与叶片、三连杆的左端头与拉杆均固定连接，其筒框与叶片通过轴销转动活连连，其拉杆与支撑以左右滑动活连接的方式相连接。
[0024]本实用新型的可变截面喷口包含一次风喷口、二次风喷口、三次风喷口、燃尽风喷口全部可实现变动调节。
[0025]通过本实用新型可调截面控制风速的好处在于:
[0026]①、应用本实用新型可变截面调风，可很好有效控制入炉空气的流速，使风速始终保持良好的空气动力场、良好的扰动混合状态。
[0027]②、本实用新型可根据锅炉负荷情况，调整空气与煤粉的混合扰动，提高煤粉的燃
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[0028]③、本实用新型对低氮改造后的二次风配风要求可很好实现，可大大降低氮氧化物的排放、可有效的保护环境。
[0029]由于采用了本实用新型所提供的技术方案；由于本实用新型采取了 “设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术；由于本实用新型的工作原理及工作过程所述；由于本实用新型由筒框、喷口、叶片、三连杆、拉杆、支撑构成，其筒框与喷口、筒框与支撑、三连杆的右端头与叶片、三连杆的左端头与拉杆均固定连接，其筒框与叶片通过轴销转动活连连，其拉杆与支撑以左右滑动活连接的方式相连接。使得本实用新型与已有公知技术及现状相t匕，获得了如下有益效果:
[0030]1、本实用新型采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，提供了 “叶片摆动式燃烧器”专用设备。
[0031]2、本实用新型采取“设置活动叶片使喷口截面积可调节”关键技术，提供了 “叶片摆动式燃烧器”的操作方法。
[0032]3、本实用新型叶片摆动式燃烧器，可在任何电站的锅炉上应用，其应用范围广。
[0033]4、本实用新型叶片摆动式燃烧器，既可以现场操作、又可以远程操作、还可以分层操作，提供了可以根据实际情况进行选择的可操作性。
[0034]5、通过本实用新型叶片摆动式燃烧器，可对炉膛实施稳定风速、即风速始终维持稳定不变的状态，再具体的说就是，无论原始供风的风量与风速发生什么样的变化，通过适时调整燃烧器喷口的截面积，燃烧器喷口喷出的风速始终维持在稳定不变的状态；这就是说，无论是在点火阶段、还是在初始燃烧阶段、是在燃烧旺盛阶段、还是在燃尽阶段、是在正常燃烧阶段、还是在调峰降负荷阶段，均能保证稳定的风速，均能保证且增加煤粉和空气的接触机会、有利于燃烧完全，均能为炉内提供完善且充足的空气动力场、均能为炉内提供扰动混合的良好条件，从而始终保证良好的燃烧状态、保证生产的最高效率、保证氮氧化物的最低排放、保证环境的良好保护。
[0035]6、本实用新型的构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、运营顺畅易管理。
[0036]7、本实用新型为绿色设计，有利于环境保护，且节煤节电效率高、运营的综合效益好。
[0037]8、本实用新型解决了已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端。
[0038]9、本实用新型的研制成功，有效的提高了本行业的技术水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】的示意图。图中的实线箭头表不拉杆的拉力方向和推力方向。
[0040]图2为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】中喷口为“方形筒状结构”的示意图。
[0041]图3为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】中喷口为“圆形筒状结构”的示意图。
[0042]图4为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】中喷口为“六边形筒状结构”的示意图。
[0043]图5为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】中“三连杆与叶片”的动作状况之一示意图。图中的弧线表示动作轨迹，图中的叶片处于横向状态。
[0044]图6为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】中“三连杆与叶片”的动作状况之二示意图。图中的弧线表示动作轨迹，图中的叶片处于斜向状态。
[0045]图7为本实用新型“叶片摆动式燃烧器”【具体实施方式】中“三连杆与叶片”的动作状况之三示意图。图中的弧线表示动作轨迹，图中的叶片处于竖向状态。
[0046]图中的标号:1、筒框，2、喷口，3、叶片，4、三连杆，5、拉杆，6、支撑。
【具体实施方式】
[0047]实施例一
[0048]下面结合说明书附图，对本实用新型“叶片摆动式燃烧器”作详细描述。正如说明书附图所示:
[0049]一种叶片摆动式燃烧器，由筒框1、喷口 2、叶片3、三连杆4、拉杆5、支撑6构成；
[0050]所述叶片摆动式燃烧器，其筒框I与喷口 2、筒框I与支撑6、三连杆4的右端头与叶片3、三连杆4的左端头与拉杆5均固定连接，其筒框I与叶片3通过轴销转动活连连，其拉杆5与支撑6以左右滑动活连接的方式相连接。
[0051]所述的叶片摆动式燃烧器，所述筒框1、喷口 2均为筒状结构，所述叶片3为板片状结构，所述三连杆4连动杆状结构，所述拉杆5为杆状结构，所述支撑6为横向设置有滑动孔的支撑。
[0052]所述的叶片摆动式燃烧器，所述喷口 2为选择方形的筒状结构、圆形的筒状结构、椭圆形的筒状结构、六边形的筒状结构、五边形的筒状结构、三角形的筒状结构、八边形的筒状结构中的一种筒状结构。
[0053]在上述的具体实施过程中:对所述喷口 2分别以方形的筒状结构、圆形的筒状结构、椭圆形的筒状结构、六边形的筒状结构、五边形的筒状结构、三角形的筒状结构、八边形的筒状结构进行了实施；均获得了预期的良好效果。
[0054]实施例二
[0055]如说明书附图所示，在【具体实施方式】一实施基础上进行实施:一种叶片摆动式燃烧器的使用方法，应用所述的叶片摆动式燃烧器，进行拉杆5在支撑6中左右滑动的操作，使三连杆4产生相应的伸展或收缩且带动叶片3的角度发生变化，由于叶片3角度的变化、叶片3对喷口 2的遮挡状况便发生变化、喷口 2的截面积便发生变化，从而起到调节喷口 2截面积的作用，无论原始供风的风量及风速发生什么样的变化，均能保证喷口 2喷出的风速不变。
[0056]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员，均可按以上所述和说明书附图所示而顺畅地实施本实用新型；但凡在不脱离本实用新型技术方案而作出的更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种叶片摆动式燃烧器，其特征在于:由筒框(I)、喷口(2)、叶片(3)、三连杆(4)、拉杆(5)、支撑(6)构成； 所述叶片摆动式燃烧器，其筒框⑴与喷口(2)、筒框⑴与支撑(6)、三连杆(4)的右端头与叶片(3)、三连杆⑷的左端头与拉杆(5)均固定连接，其筒框⑴与叶片(3)通过轴销转动活连连，其拉杆(5)与支撑￠)以左右滑动活连接的方式相连接。
2.根据权利要求1所述的叶片摆动式燃烧器，其特征在于:所述筒框(I)、喷口(2)均为筒状结构，所述叶片(3)为板片状结构，所述三连杆(4)连动杆状结构，所述拉杆(5)为杆状结构，所述支撑(6)为横向设置有滑动孔的支撑。
3.根据权利要求1或2所述的叶片摆动式燃烧器，其特征在于:所述喷口(2)为选择方形的筒状结构、圆形的筒状结构、椭圆形的筒状结构、六边形的筒状结构、五边形的筒状结构、三角形的筒状结构、八边形的筒状结构中的一种筒状结构。
【文档编号】F23D1/00GK203949167SQ201420399910
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】韩剑锋, 杨秋东, 陈安合 申请人:中节环（北京）环境科技股份有限公司