一种切向可动喷管旋流燃烧器的制作方法

本发明涉及能源利用领域，具体的说是一种切向可动喷管旋流燃烧器。

背景技术：

煤粉旋流燃烧器是采用旋流对冲燃烧方式的煤粉锅炉主要设备，煤粉气流进入炉膛的形态和各级配风的布置方式很大程度上影响着煤粉颗粒的着火、稳定燃烧以及nox污染物的生成。目前国内外多采用浓淡型双调风旋流燃烧器，一次风粉通过惯性分离为浓淡两股气流，二次风为双调风结构，分为内外两股，可通过调节旋流强度而改变高温烟气回流区的大小、位置以及各股风之间的混合。这种燃烧方式使得燃烧器有很强的煤种适应性以及低负荷稳燃能力，但在实际应用过程中仍有一些问题反映出来，首先目前技术在煤粉气流的浓淡分离上多为一级惯性分离，所得煤粉浓度浓淡比通常小于2.5，对于难燃煤种，浓相侧未能形成足够高的燃料浓度，由此影响“三高区”的有效建立；其次目前技术在一次风粉喷口外侧即为旋流内二次风，可能造成一次风二次风的过早混合，从而影响到煤粉气流着火以及nox污染物生成的抑制。

燃烧器的性能对燃烧的稳定性和经济性有很大的影响。一个性能良好的燃烧器可以组织良好的空气动力场，使燃料与空气充分混合，保证燃烧的稳定性和经济性；能适应各种不同的燃料，具有调节性能的能力以及较大的调节范围以适应燃料和负荷的变化；能够控制nox的生成；运行可靠，不易磨损。

技术实现要素：

本发明提供了一种切向可动喷管旋流燃烧器，该装置可以实现燃料和空气气流旋转运动，在旋转射流内部产生内回流区，卷吸周围高温烟气，保证燃料和空气充分混合，稳定燃料气流着火，降低燃料和空气的流动阻力，并且可以实现燃料和空气射流旋角的分别控制，改变中心回流区大小以适应不同着火难易程度的燃料，中心冷却风还可以抑制着火阶段nox的生成。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种切向可动喷管旋流燃烧器，包括扩散管口、与燃料输送泵连接的燃料喷管、与空气输送泵连接的空气喷管以及与冷却风输送泵连接的中心冷却风管，中心冷却风管设在扩散管口内，扩散管口的一端为入料端，扩散管口的另一端为喷口端，扩散管口的喷口端上开设有点火喷嘴装设孔，中心冷却风管上自入料端向喷口端的方向依次套设有燃料喷管旋角控制盘、空气喷管旋角控制盘和喷口卡盘，燃料喷管的喷口端安装在喷口卡盘上设置的安装孔中，燃料喷管的入料端安装在燃料喷管旋角控制盘上设置的安装孔中；空气喷管的喷口端安装在喷口卡盘上设置的安装孔中，空气喷管的入料端安装在空气喷管旋角控制盘上设置的安装孔中；

其中，燃料喷管旋角控制盘和空气喷管旋角控制盘转动安装在中心冷却风管上，喷口卡盘固定安装在扩散管口的内壁，通过转动燃料喷管旋角控制盘和空气喷管旋角控制盘，进而调整燃料喷管与空气喷管在扩散管口入料端的喷口入射角度。

作为一种优选方案，燃料喷管旋角控制盘的外周面上设有燃料喷管旋角控制杆，燃料喷管旋角控制杆穿过开设在扩散管口内壁上的燃料喷管旋角限制槽；空气喷管旋角控制盘的一外周面上设有空气喷管旋角控制杆，空气喷管旋角控制杆穿过设置在扩散管口内的空气喷管旋角限制槽；通过转动燃料喷管旋角控制杆、空气喷管旋角控制杆，使燃料喷管旋角控制杆在燃料喷管旋角限制槽限制的范围内转动，空气喷管旋角控制杆在空气喷管旋角限制槽限制的范围内转动。

作为一种优选方案，所述燃料喷管旋角控制盘和空气喷管旋角控制盘均为圆形控制盘，且各圆形控制盘上均布有多个弧形缺口，以使圆形控制盘外缘形成多个安装端。

作为一种优选方案，各圆形控制盘上均布有四个弧形缺口，以使圆形控制盘外缘形成四个安装端，燃料喷管旋角控制盘和空气喷管旋角控制盘上的各安装端对应均布有供燃料喷管和空气喷管穿过的安装孔，燃料喷管旋角控制盘和空气喷管旋角控制盘上的安装孔相互错开45°。

作为一种优选方案，位于扩散管口喷口端的中心冷却风管的端部设有扩流锥。

作为一种优选方案，所述燃料喷管旋角控制杆焊接在燃料喷管旋角控制盘上，所述空气喷管旋角控制杆焊接在空气喷管旋角控制盘上。

作为一种优选方案，位于扩散管口入料端的中心冷却风管上设有外螺纹，燃料喷管旋角控制盘和空气喷管旋角控制盘的中心均设有与中心冷却风管上的外螺纹配合连接的内螺纹。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供了一种切向可动喷管旋流燃烧器，该装置可以实现燃料和空气气流旋转运动，在旋转射流内部产生内回流区，卷吸周围高温烟气，保证燃料和空气充分混合，稳定燃料气流着火，降低燃料和空气的流动阻力，并且可以实现燃料和空气射流旋角的分别控制，改变中心回流区大小以适应不同着火难易程度的燃料，中心冷却风还可以抑制着火阶段nox的生成；

（2）本发明提供了一种切向可动喷管旋流燃烧器，通过改变所述燃料喷管与空气喷管的喷口入射角度来改变燃料与空气射流的入射角度，相比叶片式和蜗壳式旋流燃烧器，降低了气流阻力，减少了部件的磨损；

（3）本发明提供了一种切向可动喷管旋流燃烧器，燃料喷管旋角限制槽和空气喷管旋角限制槽可以限制燃料喷管和空气喷管的旋转角度，使得燃料和空气气流的旋流强度不至于过大造成火焰飞边，使炉墙或水冷壁结渣，也可以避免喷管因旋角过大与喷管旋角控制盘发生碰撞；

（4）本发明提供了一种切向可动喷管旋流燃烧器，通过分别调整燃料喷管与空气喷管的喷口入射角度，配合中心冷却风管改变中心冷却风的强弱，可以实现分别调整燃料和空气射流的旋流强度，改变内回流区的大小，适应不同着火难易程度的燃料，调整火焰温度，降低nox的排放；

（5）本发明中，中心冷却风管的喷口端设有扩流锥，扩流锥尾迹的回流区有助于燃料气流的着火，使燃料与空气充分混合，保证燃烧的稳定性和经济性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中燃料喷管旋角限制槽、空气喷管旋角限制槽、燃料喷管旋角控制杆和空气喷管旋角控制杆配合结构右视图；

附图标记：1、燃料喷管旋角控制杆，2、空气喷管旋角控制杆，3、中心冷却风管，4、燃料喷管，5、燃料喷管旋角控制盘，6、空气喷管，7、空气喷管旋角控制盘，8、扩散管口，9、喷口卡盘，10、扩流锥，11、点火喷嘴装设孔，12、燃料喷管旋角限制槽，13、空气喷管旋角限制槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种切向可动喷管旋流燃烧器，包括扩散管口8、与燃料输送泵连接的燃料喷管4、与空气输送泵连接的空气喷管6以及与冷却风输送泵连接的中心冷却风管3，中心冷却风管3设在扩散管口8内，扩散管口8的一端为入料端，扩散管口8的另一端为喷口端，扩散管口8的喷口端上开设有点火喷嘴装设孔11，中心冷却风管3上自入料端向喷口端的方向依次套设有燃料喷管旋角控制盘5、空气喷管旋角控制盘7和喷口卡盘9，燃料喷管4的喷口端安装在喷口卡盘9上设置的安装孔中，燃料喷管4的入料端安装在燃料喷管旋角控制盘5上设置的安装孔中；空气喷管6的喷口端安装在喷口卡盘9上设置的安装孔中，空气喷管6的入料端安装在空气喷管旋角控制盘7上设置的安装孔中；作为优选的，燃料喷管4的喷口端通过关节轴承安装在喷口卡盘9上设置的安装孔中，燃料喷管4的入料端通过关节轴承安装在燃料喷管旋角控制盘5上设置的安装孔中；空气喷管6的喷口端通过关节轴承安装在喷口卡盘9上设置的安装孔中，空气喷管6的入料端通过关节轴承安装在空气喷管旋角控制盘7上设置的安装孔中；此处所述关节轴承均为球形关节轴承，其配合安装方式为现有技术，在此不做赘述。喷口卡盘9上设置的安装孔的圆心位于同一圆周上，空气喷管旋角控制盘7上设置的安装孔的圆心位于同一圆周上，燃料喷管旋角控制盘5上设置的安装孔的圆心位于同一圆周上。

其中，燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7转动安装在中心冷却风管3上，喷口卡盘9固定安装在扩散管口8的内壁，通过转动燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7，进而调整燃料喷管4与空气喷管6在扩散管口8入料端的喷口入射角度。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上作进一步的改进、优化或限定。

进一步的，燃料喷管旋角控制盘5的外周面上设有燃料喷管旋角控制杆1，燃料喷管旋角控制杆1穿过开设在扩散管口8内壁上的燃料喷管旋角限制槽12；空气喷管旋角控制盘7的一外周面上设有空气喷管旋角控制杆2，空气喷管旋角控制杆2穿过设置在扩散管口8内的空气喷管旋角限制槽13；通过转动燃料喷管旋角控制杆1、空气喷管旋角控制杆2，使燃料喷管旋角控制杆1在燃料喷管旋角限制槽12限制的范围内转动，空气喷管旋角控制杆2在空气喷管旋角限制槽13限制的范围内转动。其中，燃料喷管旋角限制槽12和空气喷管旋角限制槽13的长度的设置，使燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7旋转时，避免因旋角过大造成的空气喷管旋角控制盘7与燃料喷管4发生碰撞。同时，还可以限制燃料喷管4和空气喷管6的旋转角度，使得燃料和空气气流的旋流强度不至于过大，进而造成火焰飞边，致使炉墙或水冷壁出现结渣的缺陷。

进一步的，所述燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7均为圆形控制盘，且各圆形控制盘上均布有多个弧形缺口，以使圆形控制盘外缘形成多个安装端，圆形控制盘上的弧形缺口的设置，给燃料喷管和空气喷管预留转动空间。

进一步的，各圆形控制盘上均布有四个弧形缺口，燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7上的各安装端对应均布有供燃料喷管4和空气喷管6穿过的安装孔，燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7上的安装孔相互错开45°。如图2所示，燃料喷管旋角控制盘5、空气喷管旋角控制盘7和喷口卡盘9同心设置，燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7上每相邻两个安装孔之间的夹角为45°。此外，也可以在各圆形控制盘上均布五个弧形缺口，即燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7的形状为带五个缺口的星型，此时，燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7上的安装孔相互错开36°，在控制盘上均布弧形缺口，可以减轻控制盘的重量。

进一步的，位于扩散管口8喷口端的中心冷却风管3的端部设有扩流锥10。

进一步的，所述燃料喷管旋角控制杆1焊接在燃料喷管旋角控制盘5上，所述空气喷管旋角控制杆2焊接在空气喷管旋角控制盘7上。

进一步的，位于扩散管口8入料端的中心冷却风管3上设有外螺纹，燃料喷管旋角控制盘5和空气喷管旋角控制盘7的中心均设有与中心冷却风管3上的外螺纹配合连接的内螺纹。