基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器

本发明属于燃烧器领域。

背景技术：

1、以天然气、乙醇等液体或气体能源作为主要燃料的喷火式燃烧器在工业领域得到广泛的应用，而煤粉具有价格低廉，但是因自身是固体特性，无法通过流体管道定量给料，很难作为单一燃料用在喷火式燃烧器上；在燃烧器中，一般是通过下料机构将煤粉匀速的下料到用于输送助燃空气的管道中，从而使煤粉在助燃空气的裹挟下一同送入燃烧室，并与燃烧室中的气体或液体燃料混合燃烧，从而达到降低天然气、乙醇等偏贵燃料的消耗量；

2、在这种现有的混合燃烧器结构中，助燃空气的流量与煤粉的导入量之间并没有相互羁绊的关系，如果助燃空气的流量增加的情况下，并不会导致煤粉的导入量增加，进而造成，助燃空气的流量与煤粉导入量的比例出现失调的问题。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，能稳定助燃空气的流量与煤粉导入量的比例稳定在合理区间。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的燃烧器，包括火焰喷嘴、助燃空气管和燃料供给管，火焰喷嘴的一端为火焰喷射口，火焰喷嘴内为混合燃燃烧室，助燃空气管导出端连通连接混合燃烧腔尾部；燃料供给管的燃料导出口伸入混合燃燃烧室中；助燃空气管内的通风通道内设置有煤粉分散单元，煤粉分散单元将煤粉均匀的分散在通风通道内。

3、进一步的，助燃空气管的进风端设置有鼓风机。

4、进一步的，煤粉分散单元上的煤粉出料机构的动力由通风通道的向上气流驱动。

5、进一步的，通风通道中的助燃空气流量与煤粉分散单元的煤粉出料速率呈正相关。

6、进一步的，煤粉分散单元包括固定设置的煤粉临时储存箱体，煤粉临时储存箱体内为煤粉临时储存仓；还包括煤粉进料管，煤粉进料管的出料端连通煤粉临时储存仓；

7、煤粉临时储存箱体下端一体化设置有配料环壁，配料环壁的下端同轴心固定连接有轴承套，轴承套的下方同轴心设置有盘形陀螺状的叶轮，叶轮的轴心处同轴心一体化连接有风压筒，风压筒的上端同轴心固定连接有联动轴，联动轴通过轴承与轴承套转动配合，联动轴上端同轴心固定连接有中心轮，叶轮下表面呈圆周阵列分布有若干轴流风动叶片。

8、进一步的，配料环壁的外周同轴心设置有环形导流罩，环形导流罩上端轮廓一体化连接煤粉临时储存箱体外壁，环形导流罩与叶轮之间形成煤粉分散环腔；

9、配料环壁的围合范围内为煤粉转运仓，配料环壁的侧壁上呈圆周阵列镂空有若干侧开口，各侧开口内均活动填充有轴线为竖向的柱状随动轮，柱状随动轮的轴心处的轴承孔通过轴承转动安装在固定轴上；中心轮与各柱状随动轮滚动配合，中心轮的旋转带动各个柱状随动轮旋转；

10、各柱状随动轮的一侧凸出于煤粉转运仓内，各柱状随动轮的另一侧凸出于煤粉分散环腔内；各柱状随动轮的上表面的轮廓边缘设置有一圈下沉环槽，下沉环槽内成圆周阵列分布有若干沿径向方向延伸的分隔条，任意相邻两分隔条之间均形成扇形单元槽；环形导流罩的下端轮廓与叶轮外轮廓之间形成环状煤粉出口。

11、进一步的，环状煤粉出口，通风通道在煤粉分散单元四周处形成一个狭窄的环状通风通道，环状通风通道与煤粉分散环腔之间通过环状煤粉出口连通；风压筒内为下端开放的风压通道，风压通道的上端通过侧壁上的若干连通孔连通煤粉分散环腔的纵向区域；叶轮的上表面呈圆周阵列分布有若干旋流离心叶片，叶轮的旋转使若干旋流离心叶片带动煤粉分散环腔内的气体形成旋流。

12、进一步的，柱状随动轮的轴心处的轴承孔通过轴承转动安装在固定轴上；各固定轴的上下端分别固定连接侧开口上下壁。

13、有益效果：从结构原理可知，本发明的柱状随动轮的转速与煤粉甩出到煤粉分散环腔中的量基本上是呈正比的，而柱状随动轮的转速与叶轮的转速是呈正比的，叶轮的转速与通风通道内的气流流量呈正相关，有由此可见，在本方中，通风通道内的助燃空气的流量与所裹挟煤粉的质量是呈高度正相关的，保证了在不同流量下，通风通道内的助燃空气与煤粉的比例的稳定性，进而稳定混合燃燃烧室中的燃烧效率。

技术特征：

1.基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：包括火焰喷嘴(18)、助燃空气管(1)和燃料供给管(21)，所述火焰喷嘴(18)的一端为火焰喷射口(23)，所述火焰喷嘴(18)内为混合燃燃烧室(22)，所述助燃空气管(1)导出端连通连接混合燃烧腔(22)尾部；燃料供给管(21)的燃料导出口(20)伸入所述混合燃燃烧室(22)中；所述助燃空气管(1)内的通风通道(24)内设置有煤粉分散单元(25)，煤粉分散单元(25)将煤粉均匀的分散在通风通道(24)内。

2.根据权利要求1所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：所述助燃空气管(1)的进风端设置有鼓风机；所述煤粉分散单元(25)上的煤粉出料机构的动力由通风通道(24)中的向上气流驱动。

3.根据权利要求2所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：通风通道(24)中的助燃空气流量与煤粉分散单元(25)的煤粉出料速率呈正相关。

4.根据权利要求3所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：煤粉分散单元(25)包括固定的煤粉临时储存箱体(3)，煤粉临时储存箱体(3)内为煤粉临时储存仓(7)；

5.根据权利要求4所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：煤粉临时储存箱体(3)下端一体化设置有配料环壁(32)，配料环壁(32)的下端同轴心固定连接有轴承套(33)，轴承套(33)的下方同轴心设置有盘形陀螺状的叶轮(16)，叶轮(16)的轴心处同轴心一体化连接有风压筒(41)，风压筒(41)的上端同轴心固定连接有联动轴(26)，联动轴(26)通过轴承与轴承套(33)转动配合，联动轴(26)上端同轴心固定连接有中心轮(6)，叶轮(16)下表面呈圆周阵列分布有若干轴流风动叶片(12)。

6.根据权利要求5所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：配料环壁(32)的外周同轴心设置有环形导流罩(8)，环形导流罩(8)上端轮廓一体化连接煤粉临时储存箱体(3)外壁，环形导流罩(8)与叶轮(16)之间形成煤粉分散环腔(17)；配料环壁(32)的围合范围内为煤粉转运仓(35)，配料环壁(32)的侧壁镂空有若干侧开口(31)，各侧开口(31)内均活动填充有柱状随动轮(2)；中心轮(6)与各柱状随动轮(2)滚动配合，中心轮(6)的旋转带动各个柱状随动轮(2)旋转；

7.根据权利要求6所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：通风通道(24)在煤粉分散单元(25)四周处形成一个狭窄的环状通风通道(24.1)，环状通风通道(24.1)与煤粉分散环腔(17)之间通过环状煤粉出口(10)连通；风压筒(41)内为下端开放的风压通道(14)，风压通道(14)的上端通过侧壁上的若干连通孔(15)连通煤粉分散环腔(17)的轴心区域；叶轮(16)的上表面呈圆周阵列分布有若干旋流离心叶片(9)，叶轮(16)的旋转使若干旋流离心叶片(9)带动煤粉分散环腔(17)内的气体形成旋流。

8.根据权利要求7所述的基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，其特征在于：所述柱状随动轮(2)的轴心处的轴承孔(27)通过轴承转动安装在固定轴(30)上；各所述固定轴(30)的上下端分别固定连接所述侧开口(31)上下壁。

技术总结
本发明公开了一种基于助燃空气流量的变化来自适应供给燃料的燃烧器，包括火焰喷嘴、助燃空气管和燃料供给管，火焰喷嘴的一端为火焰喷射口，火焰喷嘴内为混合燃燃烧室，助燃空气管导出端连通连接混合燃烧腔尾部；燃料供给管的燃料导出口伸入混合燃燃烧室中；助燃空气管内的通风通道内设置有煤粉分散单元，煤粉分散单元将煤粉均匀的分散在通风通道内，能稳定助燃空气的流量与煤粉导入量的比例稳定在合理区间。

技术研发人员：赵培涛,袁隆基,赵鑫,段龙海
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13