一种助燃器的制作方法

文档序号:14549843阅读:344来源:国知局

本实用新型涉及节能环保技术领域,具体涉及一种助燃器。



背景技术:

目前,为改善燃烧,提高锅炉的热效率,常用的措施有两种,一是改造炉拱,二是改造锅炉的给风。前者虽有较好的效果,但是投资和施工工程较大,寿命较短,特别是对大跨度炉拱,容易烧塌,影响锅炉安全运行;同时它不能适应煤种的变化。并且我国燃煤锅炉的飞灰残碳含量较高,每年每台炉因此给发电厂造成的损失数以百万计。飞灰残碳含量每降低一个百分点其节能意义都是巨大的。



技术实现要素:

(一)本实用新型的目的是:提供一种能够提高锅炉热效率、降低飞回残炭含量的助燃器。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种助燃器,包括同轴设置的套管、圆锥头、簧片、空气喷嘴和圆柱状的支撑件,所述套管内形成容纳空间,所述空气喷嘴与所述套管的一端密封连接,所述簧片安装在所述套管内;

所述支撑件上设有连接套筒,所述连接套筒套在所述支撑件的外侧,并通过环状的连接板与所述连接件固定连接,所述支撑件包括连接段和扩张段,所述连接端的一端从所述套管的另一端伸入所述容纳空间内,所述连接套筒套接在所述套管的外侧并与所述套管固定连接,所述连接段的外壁与所述套管的内壁之间形成环状的过气通道,所述连接板上对应所述过气通道的位置设有环状的过气孔;

所述连接段的另一端与所述扩张段相连,所述的圆锥头呈U形状,其内部形成一端开口的容纳腔所述,U形的所述圆锥头的两侧为尖劈状结构,所述扩张段伸入所述圆锥头内部的容纳腔中,并与所述圆锥头的内壁固定连接,所述圆锥头的内壁与所述连接段之间形成共振腔,且连接段的内径与所述圆锥头的内径相同。

本实用新型的有益效果:本实用新型提供的助燃器包括同轴设置的套管、圆锥头、簧片、空气喷嘴和圆柱状的支撑件,所述套管内形成容纳空间,所述空气喷嘴与所述套管的一端密封连接,所述簧片安装在所述套管,本发明本申请提供的助燃器,其中喷嘴能够向容纳空间内提供高速气流,气流经过簧片时产生声波震动,进而产生高频声波,加速了新鲜氧气的扩散速度,也加速了燃烧产物扩散到烟气中的速度。由于声波可引起分子及粒子的强烈振动,因此加速了煤粉的粒子与粒子之间、烟气的分子与分子之间、煤粉粒子与烟气分子之间的强烈的质量交换、动量交换、热量交换,这种交换的结果将导致煤粉的燃尽时间缩短,从而将使飞灰及渣的可燃物大大地降低,达到节能降耗的目的,因此本发明的方法,可以促使炉内煤粉燃烧更充分,并有效地降低了飞灰中的残碳含量,提高了锅炉的燃烧效率,对于粉煤灰资源的综合利用也具有重要价值。

进一步地,所述圆锥头的前端呈流线型。

进一步地,所述套管的内壁上设有一圈环状的节流块。

进一步地,所述助燃器还包括导气管,所述导气管的一端与所述空气喷嘴连通,另一端与气源连通。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是所述助燃器的结构示意图。

其中图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1、套管,11、容纳空间,111、簧片,112、节流块,2、圆锥头,3、空气喷嘴,4、支撑件,41、连接段,42、扩展段,43、连接套筒,5、过气通道,6、共振腔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示,本实用新型提供一种助燃器,包括同轴设置的套管1、圆锥头2、簧片111、空气喷嘴3和圆柱状的支撑件4,所述套管1内形成容纳空间11,所述空气喷嘴3与所述套管1的一端密封连接,所述簧片111安装在所述套管1内;

所述支撑件4上设有连接套筒43,所述连接套筒43套在所述支撑件4的外侧,并通过环状的连接板与所述连接件固定连接,所述支撑件4包括连接段41和扩张段42,所述连接端的一端从所述套管1的另一端伸入所述容纳空间11内,所述连接套筒43套接在所述套管1的外侧并与所述套管1固定连接,所述连接段41的外壁与所述套管1的内壁之间形成环状的过气通道5,所述连接板上对应所述过气通道5的位置设有环状的过气孔;

所述连接段41的另一端与所述扩张段42相连,所述的圆锥头2呈U形状,其内部形成一端开口的容纳腔所述,U形的所述圆锥头2的两侧为尖劈状结构,所述扩张段42伸入所述圆锥头2内部的容纳腔中,并与所述圆锥头2的内壁固定连接,所述圆锥头2的内壁与所述连接段41之间形成共振腔6,且连接段41的内径与所述圆锥头2的内径相同。

本实用新型提供的助燃器包括同轴设置的套管1、圆锥头2、簧片111、空气喷嘴3和圆柱状的支撑件4,所述套管1内形成容纳空间11,所述空气喷嘴3与所述套管1的一端密封连接,所述簧片111安装在所述套管1,其中喷嘴能够向容纳空间11内提供高速气流,气流经过簧片111时产生声波震动,进而产生高频声波,同时经过簧片111的空气通过过气通道5急速向外喷出,喷出的气流在所述圆锥头2的尖劈上形成一定频率的湍流,该频率与共振形成共振,再次产生高频声强的声波,该高声强声波向外侧空间扩散,形成具有强烈振动的效应声场,该声场促进锅炉中的每逢燃烧,提高锅炉的热效率,同时从过气通道5喷出的高速气流,能够对锅炉中的煤炭燃烧提供更好的助燃效果,能够提高锅炉的热效率,降低排烟含尘量。

另外,高频声波加速了新鲜氧气的扩散速度,也加速了燃烧产物扩散到烟气中的速度。由于声波可引起分子及粒子的强烈振动,因此加速了煤粉的粒子与粒子之间、烟气的分子与分子之间、煤粉粒子与烟气分子之间的强烈的质量交换、动量交换、热量交换,这种交换的结果将导致煤粉的燃尽时间缩短,从而将使飞灰及渣的可燃物大大地降低,达到节能降耗的目的,因此本发明的方法,可以促使炉内煤粉燃烧更充分,并有效地降低了飞灰中的残碳含量,提高了锅炉的燃烧效率,对于粉煤灰资源的综合利用也具有重要价值。

本申请中助燃器中的圆锥头2的前端呈流线型,其流线形头部的弧度为25°<α<65°,本发明的一个实施例中,其弧度为50°,尖劈角为:10°<β<80°本发明的一个实施例中,其角度为27°;如图1所示所述套管1的内壁上设有一圈环状的节流块112,所述节流块112的内径小于所述连接件连接段41的内径,所述助燃器还包括导气管,所述导气管的一端与所述空气喷嘴3连通,另一端与气源连通,这样压缩空气通过导气管经过喷嘴进入到容纳空间11内,然后吹动所述簧片111产生高频声波,同时压缩空气继续向前流动,经过节流块112进行增压后,进入到环形的过气通道5内,并经过过气通道5急速喷出至圆锥头2的尖劈状结构上,与共振腔6产生共振,进而进一步产生高频声强的声场。

煤粉锅炉内烟气紊流场比较复杂,由于在旋转流场内煤粉粉粒在烟气中分布不均,将导致局部烟气温度或高或低,某些局部区域处于扩散燃烧,不完全是在动力区或过度区燃烧。烟气温度局部区域的或高或低以及烟气流场的不均匀性将导致烟气温度形成热偏差,这种烟温热偏差对过热器、再热器的换热是不利的,将造成过热器、再热器局部超温,严重影响过热器、再热器的寿命。由本发明的助燃器产生的持续强烈的声波振动将加速烟气分子及烟尘粒子的热量交换、动量交换,这种强烈的振荡使烟气温度更趋于均匀,大大削弱了烟温偏差的形成,同时对烟气紊流场中粒子分布的均匀性有着正面的影响。声波的强烈振荡将加速火焰的传播速度,使燃烧更趋于稳定,温度场更趋于均匀,对锅炉的燃烧及稳燃是非常有利的。

煤粉着火燃烧的过程是首先其中的挥发分析出并燃烧,这时氧气消耗于挥发份的燃烧,不能到达焦粒的表面,挥发份起了阻碍焦碳燃烧的作用。同时挥发份的燃烧进一步加热了焦碳,当挥发份接近燃烬时,氧气到达焦碳的表面,焦碳开始剧烈燃烧,挥发份和焦碳的燃烧基本上是分阶段进行的。当加热速度很快时,煤粉很快达到足够高的温度,在挥发物还没有明显分解析出前,氧气已和碳表面直接接触,煤粉就可能直接着火燃烧,以后挥发分和焦碳的燃烧是同时进行的,直到温度已很高,挥发分的析出仍未完成。无论是哪一种理论解释,挥发分的燃烧都比焦碳快,挥发分的燃烧都对氧向焦粒表面的扩散有一定阻碍作用,通过本发明的助燃器所产生的强烈的高频高声强声场振荡作用,将加速挥发分迅速扩散于烟气中,同时也加速了氧气向挥发分和焦碳表面及内部孔隙的渗透,使它们在富氧的状态下充分燃尽。

煤粉内在灰分对碳粒的燃烧有着很大的影响,内在灰分均匀地分布于可燃质中,焦碳燃烧时,内在灰分首先形成一层灰壳,包在焦碳外面,阻碍氧扩散到焦碳表面,从而影响到煤粉的燃尽。在挥发分析出后,煤粉的粉粒内部形成很多孔隙,因此燃烧从外到内在煤粉颗粒中进行。

综上所述,本实用新型提供的助燃器包括同轴设置的套管、圆锥头、簧片、空气喷嘴和圆柱状的支撑件,所述套管内形成容纳空间,所述空气喷嘴与所述套管的一端密封连接,所述簧片安装在所述套管,其中喷嘴能够向容纳空间内提供高速气流,气流经过簧片时产生声波震动,进而产生高频声波,同时经过簧片的空气通过过气通道急速向外喷出,喷出的气流在所述圆锥头的尖劈上形成一定频率的湍流,该频率与共振形成共振,再次产生高频声强的声波,该高声强声波向外侧空间扩散,形成具有强烈振动的效应声场,该声场促进锅炉中的每逢燃烧,提高锅炉的热效率,同时从过气通道喷出的高速气流,能够对锅炉中的煤炭燃烧提供更好的助燃效果,能够提高锅炉的热效率,降低排烟含尘量。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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