专利名称:燃烧煤水混合燃料的方法和装置的制作方法
本发明涉及到用于燃烧特殊燃料，如难燃的固体燃料、液体燃料或浆状燃料的方法和装置。进一步说，本发明涉及到一种以高燃烧率和减少氧化氮(NOx)生成物来燃烧煤水混合燃料的方法和装置。
在煤的使用中遇到的问题之一是，固体煤的输送、贮存和搬运往往往比气体和液体燃料困难得多。鉴于这一事实，人们已经作了许多研究和尝试，使煤能像液体燃料那样贮运。在这些尝试中，一种方法是采用煤水混合物。它是磨碎的煤和水的混合物。这个方法被认为是最有前途的，并以其生产和运输的低成本和容易贮运，也就是优良的综合经济性而引起世界各国的重视。
为了成功地燃烧煤水混合物，必须把它以细滴形式喷入炉膛。通常，适于把被雾化介质制成高速雾化介质的所谓双流体喷嘴，适于用来喷射较粘稠的流体如煤水混合物。喷成雾状的流体的速度越高，则喷雾效能越高。雾滴越细，其可燃性也越高。因此，当这种喷嘴用于煤水混合物时，从喷嘴喷出的煤水混合物雾滴的速度，是用风力输送煤粉的速度的5倍。此外，喷成雾状的煤水混合物的燃烧必须要求水份在点燃以前蒸发。部分是由于喷成雾状的燃料的高速度，部分是由于水份蒸发的必然性，着火点往往出现在喷雾状燃料的下游区。着火点向出口处移动，反过来影响火焰的稳定性及燃烧效率。
当然，与燃烧其它燃料的情况一样，燃烧煤水混合物也要求抑制氧化氮生成物。事实上，希望在燃烧煤水混合物时，氧化氮生成物的程度在最大时，与燃烧煤粉时一样小。这同样也要求在火焰中形成一个稳定的还原区。在燃烧空气不足的情况下燃烧，也就是在所谓低空气比燃烧状态下，煤生成还原媒介如氢、一氧化碳等等。因此，为了实现与还原的氧化氮生成物一起燃烧，必须使低空气比下的燃烧区保持稳定。
为解决这个要求，人们已经提出使用一种低氧化氮的煤粉燃烧器，在该燃烧器内，先把燃烧空气与煤完全隔开，然后逐渐地与煤混合，以便稳定地形成一个还原区。
然而，在煤水混合物情况下，点火延迟了一段水份蒸发所需的时间。并且，煤水混合物雾化时以高速度喷入。因此，如前面说过的，火焰往往在距离燃烧器出口很远的地方形成。
换言之，燃烧发生在下游区，在这个区里，煤水混合物与燃烧空气快速混合。因此，不像烧煤粉那样容易形成稳定的还原区。这意味着在煤水混合物情况下实现减少氧化氮生成物是相当困难的。而且，煤水混合物的低可燃性直接引起燃烧效率降低。此外，在远离燃烧器处形成的火焰引起不稳定的燃烧，有点不着火的危险，从而导致燃烧系统可靠性低。
生成的火焰离燃烧器距离远而使燃烧特性变差。因而，设计使火焰尽可能靠近燃烧器就成为研制优良燃烧器的关键。
已经知道，采用旋流形式燃烧空气在燃烧器出口附近区域形成火焰是可能的。例如，日本专利公开NO.208305/1984描述了一种煤粉燃烧器。其中，三次空气采用强旋流形式从三次空气喷嘴喷出，该空气喷嘴设在远离燃料喷嘴处。燃烧空气的强旋流在烧煤粉的情况下是有效的，因为在这种燃烧中，煤粉以与燃烧空气同样的速度喷射。然而，在燃烧煤水混合物情况下，燃料从喷嘴中以3至5倍于燃烧空气的速度成雾状喷射，只用旋流的动量来保持火焰稳定是非常困难的。换句话说，为了用旋流来保持稳定的火焰，旋流的强度必须控制在非常窄的范围内，这只能通过对燃烧器进行高度复杂和困难的控制来实现。
日本专利公开NO.145405/1984描述了一种为燃烧油类燃料，特别是为了缩短火焰而设计的燃烧器装置。该燃烧器对具有像油类燃料那样高可燃性的燃料能产生明显的作用。但是对象煤水混合物那样的低可燃性燃料，则不能产生任何显著的作用。进一步说，该燃烧器有一个包围着燃料喷嘴的主空气喷嘴。并且，主燃烧器的金属件包围着主空气喷嘴。当燃料在主燃烧器金属件中燃烧时，由燃料高速流动而形成的真空区被主空气消除。因此，二次空气进入由主燃烧器金属件所限定的燃烧区，从而避免了可燃性的降低。换句话说，火焰的点燃和维持要求在燃料喷流周围形成一个稳定的环流。送入主空气与这个要求完全背道而弛。因此，日本专利公开NO.145405/1984所表示的燃烧装置，不适用于燃烧煤水混合物。
如上所述，为了实现煤水混合物良好的燃烧，在它的可燃性方面实现明显的改进，是一个重要的技术问题。
本发明的目的之一是改进燃料-特别是煤水混合燃料的可燃性，以便在降低氧化氮生成物的同时，实现稳定火焰和提高燃烧效率。
为此目的，根据本发明的一个方面，提供一种燃烧煤水混合燃料的方法，它包括;把混合燃料以雾状喷入一个锥形主予燃室;以绕雾化燃料喷射轴线旋流的形式，把主空气以小于混合燃料完全燃烧所需的流量，从主予燃室的外园部分，送入与主予燃室相连的二次予燃室，以便形成一个包围着混合燃料喷流的低压区。该低压区用来使空气气体从此主予燃室温度高的二次予燃室返回主予燃室。从而加速混合燃料中水份的蒸发并点燃该混合燃料;使混合燃料在二次予燃室中与主空气剩余部分相混合。以便在低空气比情况下燃烧混合燃料，形成还原气氛区，从而抑制产生氧化氮生成物;以绕混合燃料喷射轴旋流的形式和以使混合燃料足以完全燃烧的流量，把二次空气送入与二次予燃室相连的炉膛中去，从而充分燃烧混合燃料。
根据本发明另一方面的一种形式，提供了一种燃烧煤水混合燃料的装置，它包括一个把上述混合燃料喷成雾状细粒，并把它喷入炉膛的燃料喷嘴;一个与上述燃料喷嘴同轴布置的，从燃料喷嘴一端呈锥形扩张的主予燃室;一个位于上述主予燃室顺流区的二次予燃室;一个围绕上述主予燃室外园布置的，适合于把主空气以绕喷嘴轴线旋流的形式送入二次予燃室的环形主空气喷嘴;和一个围绕二次予燃室外园布置的，适合于把二次空气以绕该喷嘴轴线旋流的形式送入炉膛的二次空气喷嘴。
根据本发明另一方面的另一种形式，提供了一种燃烧煤水混合燃料的装置，包括一个用来把混合燃料喷成雾状细粒并把它喷入炉膛的燃料喷嘴;一个与上述喷嘴同轴布置的主予燃室，主予燃室由一个具有许多缝隙的火焰稳定器来确定。通过这些缝隙，密闭空气以绕燃料喷嘴轴线旋流的形式送入。因此，密闭空气沿着主予燃室内壁流动;一个安置在主予燃室顺流区的二次予燃室;一个位于主予燃室出口外园处的，适合于把主空气以绕燃料喷嘴轴线旋流的形式送入二次予燃室的主空气喷嘴;和一个位于二次予燃室外园的，适合于把二次空气以绕燃料喷嘴轴线旋流的形式送入炉膛的二次空气喷嘴。
附图的简单说明图1是一个根据本发明的燃烧装置的实施例的纵剖面图;
图2是在图1所示装置中安装的旋流发生器的透视图;
图3是图1所示燃烧装置的改进型的纵剖面图;
图4是表示图1所示燃烧装置的燃烧特性曲线图;
图5是根据本发明的燃烧装置的另一实施例的纵剖面图;
图6是沿图5中箭头A的方向看的燃烧装置的视图;
图7是沿图6中Ⅶ-Ⅶ线所取的剖视图;
图8是图5中所示燃烧装置的改进型的纵剖视图;
图9是在图8中沿箭头B方向所取的视图;
图10和图11是图8所示的装置的主予燃室的剖面图和另一种实施例主要部分的剖视图。
下面参考图1和图2描述根据本发明的一个优选实施例。根据本发明的燃烧装置实施例具有一个适合于雾化由煤水混合物组成的稀浆状燃料的燃料喷嘴1;一个与燃料喷嘴同轴安装并从燃料喷嘴端部起呈锥形扩张的主预燃室4;一个围绕主预燃室布置并适合于以绕喷嘴轴线的旋流形式把燃烧空气送入的环形主空气喷嘴2。主空气喷嘴2具有一个内园筒，它确定了主预燃室4的外园表面。参考数字5表示二次予燃室，它由主空气喷嘴2的外园筒所形成，位于主予燃室的前面。一个环形的二次空气喷嘴3布置在围绕着二次预燃室5的外园周表面，适合于以旋流形式输送燃烧空气。主空气喷嘴2的外园筒也作为二次空气喷嘴3的内园筒。参考数字6表示分别设置在一次和二次空气喷嘴2和3的出口上的旋流发生器，以便使从每个空气喷嘴喷出的燃烧空气形成旋流。数字7和9分别表示主予燃室体部分和整个炉膛。
使用中，作为燃料的煤水混合物通过燃料喷嘴1喷成雾状细粒，其平均尺寸范围通常在40和100微米(μm)之间，并且雾状煤水混合物在围绕燃料喷嘴的锥形主预燃室4中被点燃。随后煤水混合物在送入主空气的情况下，在主预燃室4顺流区的园柱形二次预燃室5中燃烧，并且在送入二次空气的情况下，在炉膛中完全燃烧。增加煤水混合物的喷射速度会使得它被喷成为更细的颗粒。因此这个速度通常选择为比燃烧空气速度高3至5倍或更高。此外，主空气是以绕燃料喷嘴1的轴线旋流的形式输入的。因此，在煤水混合物喷流周围形成一个负压区。这本身又产生了一个力，它使一部分主空气，也就是在比主预燃室温度高的二次预燃室中的一部分空气气体进入主预燃室4。送入的热气用来加速蒸发煤水混合物的水分和点燃它。在点火中没被用掉的主空气的剩余部分，在煤水混合物与二次空气混合之前在二次预燃室5中与煤水混合物混合。因此以小的空气比维持燃烧。由于这样燃烧的结果，形成一个还原气氛区以便抑制生成氧化氮。然后，煤水混合物在与通过二次空气喷嘴3输送的二次空气混合以后完全燃烧。
主空气喷嘴2的空气出口位于二次空气喷嘴3的里面，以便在它们之间形成二次预燃室5。喷射进主预燃室4的主空气量与在二次预燃室中消耗的主空气量之比的控制是通过控制主空气旋流的强度或大小来实施的。因此，用适当选择旋流强度的方法，形成并维持稳定的火焰。这样，主空气用作点燃煤水混合物和形成低空气比燃烧的火焰。主空气的供气流量选择小于煤水混合物完全燃烧所需的流量。
构成主预燃室4的壳体7可以用钢来制造。从蓄热及抗烧蚀寿命的观点来看，使用耐热陶瓷材料或耐火砖是合适的。煤水混合物的燃烧装置被燃烧的气体燃料或液体燃料预热，直到炉膛温度升高到足以使煤水混合物生成火焰，这时通常采取的措施。当使用具有大热容量的砖材料时，热量在预热期间积蓄起来，因此，通过壳体发出的热量使点火容易了。也可以用一个热发生器，如作为壳体7的组成部分的陶瓷发热器。在这种情况下，煤水混合物喷流能够被发热装置发出的热量加热，并用调节发热装置发出的热量来控制点火。
因此从蓄热或热产生特性的观点来看，通过选择壳体7的材料，当上述煤水混合物喷流送入燃烧炉时改善它的可燃性是可能的。一旦形成稳定的火焰，因为壳体7被火焰的热量加热了，可燃性的意义就变得不那么重要了。
除了供给点火热量以外，因为以高速喷射的煤水混合物的速度在主预燃室4中被降低了，并且，煤水混合物在它与二次空气在二次预燃室5中混合之前被允许长时间停留在主预燃室4中，所以，图1所示的主预燃室4在使火焰靠近燃烧炉方面是有效的，也就是，在二次预燃室中生成火焰变得容易了。
为了最大限度地降低煤水混合物的喷射速度，最好尽可能大地设计主预燃室。然而，过大尺寸的主预燃室带来了另外的问题，如煤水混合物射流偏转和它的颗粒沉积在内壁表面。为此，必须在一个适当尺寸范围内设计主预燃室。此外，主预燃室4的扩张角α大于燃料喷嘴1煤水混合物的喷雾角。
二次预燃室5被环形的二次空气喷嘴3的内园柱面限定，并且位于主预燃室4的顺流区。如前所述，二次预燃室5用于使煤水混合物能在送入主空气条件下燃烧。
减少氧化氮生成物的燃烧也被解释成实质上是要求通过小空气比的燃烧形成一个还原区。
二次预燃室的构造便于这种小空气比燃烧，并在主空气与二次空气的作用之间形成一个区别的界线。
因为，二次空气的出口被设置在二次预燃室5的顺流区，所以，煤水混合物与二次空气的混合适当的延迟了。
此外，因为二次予燃室5的内壁，即二次空气喷嘴3内筒的存在阻止了主空气流向外扩散，促进了与煤水混合物的混合，有利于在低空气比下的燃烧火焰。
主空气和二次空气喷嘴通常是由钢制成的，为了促进低空气比情况下的燃烧，如予燃室壳体7那样，用大热容量的耐热陶瓷材料或陶瓷加热器作为这些喷嘴的材料也是有效的。
正如所述，在图1所示的本发明的燃烧器中，改善煤水混合物的可燃性以及促进稳定火焰的形成，从而改善燃烧效率是可能的。此外容易实现低空气比下燃烧火焰的形成。还原区的大小可以增加一个与二次空气混合延迟量成比例的量。这样，图1所示的燃烧器在消除氧化氮生成物方面是有效的。
煤水混合物与二次空气混合的时间延迟引起火焰伸长，它反过来要求装置本身增加尺寸。通过二次空气的涡流可以有效地克服这个问题。也就是说，二次空气流的涡流作用在涡流内产生一个负压区，它反过来在火焰的下游侧造成一个从下游侧向上游侧流动的燃气流。它反过来促进煤水混合物与二次空气混合，因而避免了火焰伸长。
图3表示了另一个实施例，它和第一实施例相比有以下不同。也就是说，在该实施例中，包围着燃料喷嘴1的主予燃室4的扩张角与第一个实施例的扩张角相比是增加了。此外，主予燃室4有一个紧接着锥形扩张部分的延长的柱状部分。这种布局，可以获得一个大的主予燃室4的容积，从而提高主予燃室的效率。但是，这种布局要求燃烧室的轴与燃料喷嘴1的轴之间有很高的同轴度。否则，送入的主空气就偏斜了，导致煤水混合物喷流偏离燃料喷嘴轴线。这样，在燃烧器的生产和装配中，就要求高度精选和极为精心。
除了和主予燃室4的形状有关的特性外，图3所示的实施例的特点在于，在二次空气喷嘴的空气出口处装有偏转板，因此与第一实施例相比，煤水混合物与二次空气的混合时间延迟得更多了。显而易见这种偏转板8也可以装在图1所示的第一实施例的燃烧器上。这种偏转板装置将有助于进一步降低有氧化氮生成率。是否使用偏转板，取决于燃烧器的容量，也就是燃烧器所实现的燃烧比。若燃烧器的容量大，其尺寸也大，以致于不使用像偏转板8那样的特殊装置也可以延迟与二次空气混合的时间。相反，当燃烧器容量小时，其尺寸也相应的小，以致需要促进主空气与二次空气的混合。因此，在这种情况下，就需要采用一种适当的方法，以便区分主空气和二次空气的作用。
组成主予燃室体7的结构也可以根据燃烧器的容量进行更改。例如，可以附加一块和图3所示二次空气喷嘴上偏转板相类似的偏转板，同时提高了主空气涡流的强度或速度，以便在偏转板内侧形成负压区，从而提高主空气进入主予燃室4的流量。也可以在主予燃室4的出口内圈安装各种形状的火焰稳定板，以便在主予燃室4出口内圈形成一股急剧收缩的流。
当煤水混合物中煤的成分具有低可燃性时，可以省去二次空气喷嘴。在这种情况下，全部燃烧空气作为主空气送入。然而，二次予燃室的装置在这种情况下也是有效的。因此，在这种布置下，二次予燃室是由整个燃烧装置的外壁形成的。
图4表示用图1所示燃烧器对煤水混合燃料进行的一次燃烧试验的结果。作为比较，该图也表示了日本专利公开NO.208305/1984所介绍的烧煤粉的低氧化氮燃烧器使用同样的煤水混合燃料进行的燃烧试验的结果。该燃烧器用煤水混合物喷嘴来代替煤粉喷嘴，该燃烧器所用的煤水混合物喷嘴与图1所示燃烧器使用的喷嘴是相同的。在本图中，横座标表示未燃烧燃料的重量与炉膛出口处收集的灰烬重量之比。因此，横座标轴上的值越小，燃烧效率则越高。
纵座标表示在炉膛出口处所测得的氧化氮生成物的浓度，把它换算成相当于6%标准O2浓度的值。总之，当灰烬中未燃烧物质较多时，氧化氮的生成就较少。但是，最理想的是燃烧器使未燃尽物和氧化氮生成物都能减少，这种燃烧特性是非常符合要求的。
试验中所用的煤水混合燃料含有63%重量的太平洋煤和37%重量的水。图中标记口表示用煤粉低氧化氮燃烧器所得到的值。一般说来，煤粉的可燃性比煤水混合物高。因此，采用日本专利公开NO.208305/1984所示的燃烧器，即使燃烧空气与燃料的混合时间较长，也能保证高可燃性和减少氧化氮生成物。相反，如在图4中可以看出的那样，在用煤粉燃烧器烧煤水混合燃料时，很难同时获得高的减少氧化氮生成物的效果和高的燃烧效率。
用图1所示燃烧器得到的值用标记○画出，从图4可以看出，图1所示燃烧器与烧煤粉的燃烧器相比，能够在未烧尽物含量很小的范围内，有效地燃烧煤水混合燃料。也可以明显看出，图1所示燃烧器在不降低燃烧效率的情况下，使氧化氮的排出减少了。氧化氮的排出量可以通过控制诸如主空气和二次空气之间流量之比以及主空气和二次空气的涡流强度这样的因素来加以控制。因此，如从前面参考图4的介绍中可以明白的那样，根据本发明的燃烧器，可以有效地燃烧煤水混合燃料。
下面参考图5至图11介绍本发明的另一个实施例。
图5至图8所示燃烧装置的特点是提供了防止煤水混合物沉积在图1所示燃烧装置的主予燃室的内壁面上的装置，其余部分实际上与图1所示实施例相同，因此这些部分就不详述了。
参考图5，锥形主予燃室4由火焰稳定器10所确定。然而，火焰稳定器10具有通常的锥形，其小端和与燃料喷嘴同轴的密封管11相连，其大端和与密封管11同轴布置的套管12相连。套管12配有风门15，用于调节由风箱13供应的封闭空气的流量。如从图6和7所见到的那样，火焰稳定器具有许多叶片10a，这些叶片沿着燃料喷射的方向延伸每个叶片10a呈梯形。叶片10a的侧表面倾斜一个相同的量，把叶片10a如图7(显示了叶片的剖面)所见的那样进行排列，使相邻叶片10a之间形成一个予定的空隙。因为空隙是倾斜的，封闭空气14以燃料喷嘴1为轴线形成涡流沿着火焰稳定器10的内表面流动。该涡流的方向与从主空气喷嘴2出来的主空气涡流的方向一致。封闭空气14的涡流有效地防止了煤水混合物附着在主予燃室4的内表面上。封闭空气14的流量的确定方式是，防止由主空气造成的使气体从二次予燃室5倒流回主予燃室4的趋势。
如果有煤水混合物沉积在燃料喷嘴1的端部的危险，可以把少量空气通过封闭管11和燃料喷嘴1之间的间隙送入。显而易见，这个空气流量必须以不减少从二次予燃室5吸入空气气体的方式确定。
图8表示了在图5所示的实施例的火焰稳定器上所形成的间隙的一种改进型。在这种情况下，锥形主予燃室4也由火焰稳定器16所确定。然而，在这种情况下，火焰稳定器16由多个具有不同直径的锥形环16a所组成。这些环16a布置成使小环的大直径一端位于大环的小直径一端的里面，环之间留有间隙。套管12装有涡流发生器6，用以使从风箱13送入套管12的封闭空气14形成涡流，该涡流通过间隙进入主予燃室4，使空气沿主予燃室4内壁流动。该封闭空气有效地防止了煤水混合物沉积在主予燃室4的内壁表面上。
图10和图11表示了图8所示火焰稳定器的改进型。
图10所示的火焰稳定器具有一个火焰稳定面，从沿着稳定器轴线所取的剖面图看，该稳定面在燃料喷嘴的边a与火焰稳定器一端b的连线上呈拱形。在此情况下，封闭空气有效地冲击火焰稳定器的内表面，产生一个更高的密封效果，阻止煤水混合物沉积。此外，当火焰稳定器的剖面形状近似于抛物面形状时，就能够把炉膛内火焰的辐射热聚集到煤水混合物喷流上，从而使煤水混合物中水份汽化并改善喷入的煤水混合物的可燃性。
另一方面，图11所示的火焰稳定器具有一个火焰稳定面。从剖面看，该稳定面凸出在燃料喷嘴边a′与火焰稳定器的一端b′的连线之外。在此情况下，煤水混合物的喷嘴和火焰稳定面之间的距离到下游端是逐步增加的。因此，即使由于从二次予燃室5吸入空气气体而加强了空气和煤水混合物的混合流动时，煤水混合物与火焰稳定面接触的趋势也降低了。因此，图11所示的布局也有效地防止了煤水混合物沉积在火焰稳定器表面上。
尽管本发明是用把煤水混合物作为燃料这样的特殊情况来描述，然而它不是专用的，本发明可以用于燃烧各种其它燃料。因为本发明的方法和装置使通常很难燃烧的煤-水混合物能够有效地燃烧。显而易见，本发明用于燃烧比煤水混合物可燃性高的燃料时，其优点也是明显的。
权利要求
1.一种燃烧煤-水混合燃料的方法，包括把上述混合燃料成雾状喷入锥形主予燃室；以围绕喷射混合燃料的喷流轴线成涡流的形式，以小于混合燃料完全燃烧所需的比例，把空气从主予燃室的外围部分送入与主予燃室相连的二次予燃室。以便在混合燃料喷流附近产生一个低压区，该低压区用来使空气气体从温度高于主予燃室的二次予燃室返回主予燃室，从而使混合燃料中水份汽化并点燃混合燃料；使混合燃料在二次予燃室中与主空气的剩余部分混合，因而在低空气比下燃烧混合燃料，这样形成一个还原气氛区，从而减少氧化氮的生成；以绕混合燃料喷射轴成涡流的形式，以足以使混合燃料完全燃烧的比例把二次空气送入与二次予燃室相连的炉膛内，从而使混合燃料充分燃烧。
2.一种用于燃烧煤-水混合燃料的装置，包括一个用于把混合燃料喷成雾状细粒并喷入炉内的燃料喷嘴;一个与燃料喷嘴同轴并从燃料喷嘴一端呈锥形扩张的主予燃室;一个设置在主予燃室下游的二次予燃室;一个围绕主予燃室外围布置的，用以把主空气以绕喷嘴轴成涡流状送入二次予燃室的环形主空气喷嘴;一个沿二次予燃室周围布置的，用以把二次空气以绕喷嘴轴成涡流状送入炉膛的二次空气喷嘴;
3.根据权利要求
2的一种装置，其特征是主予燃室是用蓄热材料制成的。
4.根据权利要求
2的一种装置，其特征是主予燃室具有大于混合燃料喷雾角的扩张角。
5.根据权利要求
2的一种装置，其特征是以小于混合燃料完全燃烧所需的比例输入主空气。
6.根据权利要求
2的一种装置，其特征是以足以使混合燃料完全燃烧的比例输入二次空气。
7.一种燃烧煤-水混合燃料的装置，包括一个用于把混合燃料雾化成细粒并把它喷入炉膛的燃料喷嘴;一个与燃料喷嘴同轴布置的并从燃料喷嘴一端呈锥形扩张的主予燃宝。该主予燃室由具有许多间隙的火焰稳定器所确定。通过这些间隙，封闭空气以绕燃料喷嘴轴成涡流状送入，从而使封闭空气沿主予燃宝内壁流动;一个位于主予燃室下游的二次予燃室;一个位于主予燃室外围，用于把主空气以绕燃料喷嘴轴成涡流状送入二次予燃室的环形主空气喷嘴;一个位于二次予燃室外围，用于把二次空气以绕燃料喷嘴成涡流状送入炉膛的二次空气喷嘴。
8.根据权利要求
7的一种装置。其特征是，主予燃室具有一个比混合燃料喷雾角大的扩张角。
9.根据权利要求
7的一种装置。其特征是主空气以小于混合燃料完全燃烧所需的比例送入。
10.根据权利要求
2的一种装置。其特征是，二次空气以足以使混合燃料完全燃烧的比例送入。
11.根据权利要求
7的一种装置。其特征是，火焰稳定器包括许多沿混合燃料喷雾方向伸展的叶片，每个叶片呈具有倾斜侧表面的梯形，这些叶片布置成相邻叶片之间留有予定的间隙，以便为进入主予燃室的密封空气形成通道。
12.根据权利要求
7的一种装置。其特征是，火焰稳定器由多个不同直径的锥台形环组成，这些环布置成小环的大端位于大环小端的里面，相邻的环之间留有予定的环形间隙;此外，该装置还包括与火焰稳定器相连的套管以及套管上安置的涡流发生器，用以使封闭空气形成涡流。
13.根据权利要求
12的装置。其特征是火焰稳定器具有一个火焰稳定面。从沿火焰稳定器轴线的剖面图看，该火焰稳定面对燃料喷嘴的边与火焰稳定器一端的连线呈凹面。
14.根据权利要求
12的装置。其特征是，火焰稳定器具有火焰稳定面，从沿火焰稳定器轴线的剖面图看，该火焰稳定面对燃料喷嘴的边与火焰稳定器一端的连线呈凸面。
15.一种燃烧装置，包括一个用于把燃料雾化成细粒并把它喷入炉膛的燃料喷嘴;一个与燃料喷嘴同轴并从燃料喷嘴一端扩张的锥状主予燃室;一个位于主予燃室下游的二次予燃室;一个位于主予燃室外围并用来把主空气以绕燃料喷嘴轴线成涡流状送入二次予燃室的环形主空气喷嘴。一个位于二次燃烧室外围并用来把二次空气以绕燃料喷嘴轴线成涡流状送入炉膛的二次空气喷嘴。
专利摘要
一种燃烧煤水混合燃料的方法。混合燃料成雾状喷入锥形主预燃室，以小于燃料完全燃烧所需的空气流量和绕喷流轴线的旋流形式，把主空气从主预燃室送入二次预燃室，形成绕喷流的低压区，然后，燃料在二次预燃室中与剩余的主空气在小空气比下燃烧，形成还原气氛区来抑制氧化氮的产生。然后，以绕喷流轴线的旋流形式和足够的流量，把二次空气送入炉膛中，从而使混合燃料完全燃烧。
文档编号F23C7/00GK87100090SQ87100090
公开日1987年7月29日 申请日期1987年1月8日
发明者小豆畑茂, 东山和寿, 户清, 小林启信, 岚纪夫, 稻田彻, 相马宪一, 大塚馨象, 高桥芳孝, 幸田文夫, 政井忠久, 谷川真清, 川野敬 申请人:株式会社日立制作所, 巴布考克日立株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan