本發(fā)明涉及一種燃燒裝置,特別是一種涉及氣體燃料、高背壓、高爐膛負(fù)荷熱容積的冷凝式鍋爐、預(yù)熱空氣的燃燒裝置。
背景技術(shù):
隨著工業(yè)鍋爐的不斷進(jìn)步,工業(yè)鍋爐體積、水容量、爐膛空間逐步減小、鍋爐效率逐步提高,燃燒器作為鍋爐的主要輔機(jī)之一,為適應(yīng)鍋爐技術(shù)的進(jìn)步也在不斷的完善提高。冷凝式鍋爐由于增加了空氣預(yù)熱器和煙氣冷凝器造成爐膛背壓快速增加、由于冷凝后煙氣含大量液態(tài)水,不適合采用引風(fēng)來克服爐膛背壓,只能采用燃燒器來適應(yīng)高爐膛背壓、高爐膛負(fù)荷熱容積、高溫助燃空氣的方案來解決,此項(xiàng)技術(shù)在日本、歐洲國(guó)家早已開發(fā)成型,在國(guó)內(nèi)還沒有相關(guān)產(chǎn)品,國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格非常昂貴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)背景技術(shù)中提及的技術(shù)缺陷,針對(duì)高背壓冷凝式鍋爐,開發(fā)提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、能夠很好的克服高爐膛背壓(3000Pa以上)、適應(yīng)高爐膛負(fù)荷熱容積,又能利用煙氣余熱的并將氣體燃料安全、充分燃燒的高背壓爐膛、高溫燃?xì)馊紵?,這種燃燒器是適應(yīng)高溫助燃空氣、爐膛高體積負(fù)荷,高爐膛背壓的氣體燃料燃燒裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案:一種高背壓爐膛、高溫燃?xì)馊紵?,該燃燒器分別與9-19高壓風(fēng)機(jī)、分線箱、控制箱連接在一起;高壓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接在立式冷凝式鍋爐尾部換熱器的空氣側(cè)入口上,換熱器的空氣側(cè)出口與燃燒器進(jìn)風(fēng)口相連;
所述的燃燒器包括均風(fēng)箱、風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置、補(bǔ)燃燃?xì)鈽?、燃?xì)夥峙淇装?、預(yù)混加熱室、風(fēng)量分配環(huán)、旋流燃燒頭、點(diǎn)火槍、火焰整流器、風(fēng)量分配環(huán)調(diào)節(jié)手柄、觀火孔、1吋管接口;燃燒器設(shè)置在立式冷凝式鍋爐頂部,燃燒頭與均風(fēng)箱連接,均風(fēng)箱安裝在立式冷凝式鍋爐頂部?jī)?nèi)部;
所述的分線箱設(shè)置在燃燒器的均風(fēng)箱上;所述的高壓風(fēng)機(jī)設(shè)置在鍋爐底部的撬裝底座上;高壓風(fēng)機(jī)和燃燒器之間通過立式冷凝式鍋爐空氣的換熱器連接;
所述的控制箱內(nèi)配置有燃燒控制單元和調(diào)節(jié)單元,控制箱安裝在鍋爐底部的撬裝底座上。
均風(fēng)箱為圓形和方形銜接組合在一起的箱體結(jié)構(gòu);圓形結(jié)構(gòu)箱體的直徑為570mm,方形結(jié)構(gòu)箱體的截面為260*360mm、長(zhǎng)度為200mm;圓形結(jié)構(gòu)箱體部分設(shè)有一圓形法蘭蓋,法蘭蓋上安裝有觀火孔、燃?xì)饨庸堋L(fēng)量分配器調(diào)節(jié)手柄、點(diǎn)火槍、預(yù)留1吋管接口。
用于助燃的高壓風(fēng)機(jī)為9-19高壓風(fēng)機(jī),安裝在立式冷凝式鍋爐底部的撬裝底座上,風(fēng)機(jī)出口和所述燃燒器的風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置之間安裝有鍋爐空氣換熱器。
燃燒頭外殼與均風(fēng)箱垂直設(shè)置,設(shè)置在均風(fēng)箱的底部;所述的點(diǎn)火槍由上至下貫穿均風(fēng)箱和燃燒頭殼體;所述點(diǎn)火槍槍身直徑為DN15,槍頭均布有孔徑為3mm的燃?xì)鈬娍?,點(diǎn)火槍頭部設(shè)置有碟狀多孔穩(wěn)焰器19。
風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在均風(fēng)箱錐形結(jié)構(gòu)箱體的后面,其截面積和均風(fēng)箱錐形結(jié)構(gòu)箱體最小截面積一致;二者相結(jié)合位置的截面上設(shè)有風(fēng)門調(diào)解板20,一側(cè)裝有用于風(fēng)氣聯(lián)動(dòng)和調(diào)節(jié)的伺服調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
燃燒頭外殼內(nèi)設(shè)置有六只補(bǔ)燃燃燒槍,補(bǔ)燃燃燒槍均布在燃燒頭中央的旋流燃燒頭的外圍,其自由端伸出旋流燃燒頭前端;每只補(bǔ)燃燃燒槍的前端分別設(shè)置有燃?xì)鈬娍?;各補(bǔ)燃燃?xì)鈸尩亩瞬颗c燃?xì)夤苈愤B通。
燃?xì)夥峙淇装鍨槎嗫讏A板,置于燃?xì)夤苈方K端主燃?xì)鈬娍椎纳嫌巍?/p>
燃?xì)夤苈返慕K端插裝在所述預(yù)混加熱室上端內(nèi)部,并通過多孔環(huán)形板與燃?xì)夤茇炌ㄟB接;所述預(yù)混加熱室的下部通過連接件與旋流燃燒頭連接。
風(fēng)量分配環(huán)為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu),套裝在補(bǔ)燃燃燒槍的外圍;風(fēng)量分配環(huán)與兩只調(diào)節(jié)手柄連接,通過調(diào)節(jié)手柄上下移動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)的上下移動(dòng),分配預(yù)混空氣量;風(fēng)量分配環(huán)的端面置于旋流燃燒頭端面的后側(cè);調(diào)節(jié)手柄上有角度刻度。
旋流燃燒頭是旋流器和穩(wěn)焰盤組成;旋流器采用葉片或多孔型結(jié)構(gòu),穩(wěn)焰盤采用多孔型結(jié)構(gòu)。
火焰整流罩為不銹鋼材質(zhì)制作而成的中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu),其直徑為340mm;所述整流罩前端為縮口結(jié)構(gòu)。
采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明所公開的這種燃燒器可將氣體燃料安全、高效的燃燒,可根據(jù)各種氣體組分的燃燒特點(diǎn),設(shè)計(jì)計(jì)算燃?xì)夥峙?、風(fēng)量分配和組織燃燒;可實(shí)現(xiàn)高效快速燃燒,形成溫度梯度和回流區(qū),從中心預(yù)混加熱室出來的預(yù)混好的燃料快速燃燒,形成高溫區(qū),外側(cè)六支補(bǔ)燃槍噴出的燃?xì)鉃閿U(kuò)散燃燒,形成火焰低溫區(qū),中心旋流燃燒頭可形成旋轉(zhuǎn)回流區(qū),實(shí)現(xiàn)在高背壓、有限爐膛空間、高溫助燃空氣的條件下潔凈燃燒,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的安裝位置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的B-B向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖3中的C-C向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,均風(fēng)箱1,燃?xì)夤苈?,風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置3,補(bǔ)燃燃?xì)鈽?,燃?xì)夥峙淇装?,預(yù)混加熱室6,風(fēng)量分配環(huán)7,旋流燃燒頭8,火焰整流器9,風(fēng)量分配環(huán)調(diào)節(jié)手柄10,點(diǎn)火槍11,觀火孔12,一吋接管13,控制箱14,分線箱15,高壓風(fēng)機(jī)16,噴嘴17,風(fēng)筒18,碟狀多孔穩(wěn)焰器19,風(fēng)門調(diào)解板20。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖1-6,以及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明所公開的是一種高背壓爐膛、高溫燃?xì)馊紵鳎m應(yīng)高溫助燃空氣、爐膛高體積負(fù)荷,高爐膛背壓的氣體燃料燃燒裝置。燃燒器分別與高壓風(fēng)機(jī)、分線箱、控制箱連接,分線箱與燃燒器相連的功能是:燃燒器上電氣線路的匯總和分配。高壓風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接在鍋爐(立式冷凝式鍋爐)尾部換熱器空氣側(cè)入口上,空氣側(cè)出口與燃燒器進(jìn)風(fēng)口相連,其功能是:提供給助燃空氣和高壓空氣流,以克服爐膛、煙道、風(fēng)道等阻力。
燃燒器主要包括均風(fēng)箱1,燃?xì)夤苈?,風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置3,補(bǔ)燃燃?xì)鈽?,燃?xì)夥峙淇装?,預(yù)混加熱室6,風(fēng)量分配環(huán)7,旋流燃燒頭8,火焰整流器9,調(diào)節(jié)手柄10,點(diǎn)火槍11,觀火孔12,一吋接管13,控制箱14,分線箱15,高壓風(fēng)機(jī)16,噴嘴17,風(fēng)筒18,碟狀多孔穩(wěn)焰器19,風(fēng)門調(diào)解板20。
分線箱設(shè)置在燃燒器均風(fēng)箱上;高壓風(fēng)機(jī)設(shè)置鍋爐底部的撬裝底座上;高壓風(fēng)機(jī)和燃燒器之間通過立式冷凝式鍋爐空氣的換熱器連接。控制箱內(nèi)配置有燃燒控制單元和調(diào)節(jié)單元。
燃燒器包括均風(fēng)箱、風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置、補(bǔ)燃燃?xì)鈽?、燃?xì)夥峙淇装?、預(yù)混加熱室、風(fēng)量分配環(huán)、旋流燃燒頭、點(diǎn)火槍、火焰整流器、風(fēng)量分配環(huán)調(diào)節(jié)手柄、觀火孔、1吋管接口;燃燒器設(shè)置在立式冷凝式鍋爐頂部,燃燒頭與均風(fēng)箱連接,均風(fēng)箱安裝在立式冷凝式鍋爐頂部?jī)?nèi)部。均風(fēng)箱為圓形和方形銜接組合在一起的箱體結(jié)構(gòu);圓形結(jié)構(gòu)箱體的直徑為570mm,方形結(jié)構(gòu)箱體的截面為260*360mm、長(zhǎng)度為200mm,圓形和方形箱體之間構(gòu)成錐形筒結(jié)構(gòu)。圓形結(jié)構(gòu)箱體部分設(shè)有一圓形法蘭蓋,法蘭蓋上安裝有觀火孔、燃?xì)饨庸?、風(fēng)量分配器的調(diào)節(jié)手柄、點(diǎn)火槍、預(yù)留1吋管接口。
作為優(yōu)選,用于助燃的高壓風(fēng)機(jī)為9-19高壓風(fēng)機(jī),安裝在立式冷凝式鍋爐底部的撬裝底座上,風(fēng)機(jī)出口和所述燃燒器的風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置之間安裝有鍋爐空氣換熱器,換熱器是鍋爐輔助部件,可根據(jù)鍋爐換熱器的位置布置風(fēng)機(jī)和均風(fēng)箱的位置。
燃燒頭外殼與均風(fēng)箱垂直設(shè)置,設(shè)置在均風(fēng)箱的底部;所述的點(diǎn)火槍由上至下貫穿均風(fēng)箱和燃燒頭殼體;所述點(diǎn)火槍槍身直徑為DN15,槍頭均布有孔徑為3mm的燃?xì)鈬娍?,點(diǎn)火槍頭部設(shè)置有碟狀多孔穩(wěn)焰器19。風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在均風(fēng)箱錐形結(jié)構(gòu)箱體的后面,其截面積和均風(fēng)箱錐形結(jié)構(gòu)箱體最小截面積一致;二者相結(jié)合位置的截面上設(shè)有風(fēng)門調(diào)解板20,一側(cè)裝有用于風(fēng)氣聯(lián)動(dòng)和調(diào)節(jié)的伺服調(diào)節(jié)系統(tǒng)。燃燒頭外殼內(nèi)設(shè)置有六只補(bǔ)燃燃燒槍,補(bǔ)燃燃燒槍均布在燃燒頭中央的旋流燃燒頭的外圍,其自由端伸出旋流燃燒頭前端;每只補(bǔ)燃燃燒槍的前端分別設(shè)置有燃?xì)鈬娍?。燃?xì)夥峙淇装鍨槎嗫讏A板,置于燃?xì)夤苈方K端主燃?xì)鈬娍椎纳嫌巍H細(xì)夤苈返慕K端插裝在所述預(yù)混加熱室上端內(nèi)部,并通過多孔環(huán)形板與燃?xì)夤茇炌ㄟB接;所述預(yù)混加熱室的下部通過連接件與旋流燃燒頭連接。
風(fēng)量分配環(huán)為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu),套裝在補(bǔ)燃燃燒槍的外圍;風(fēng)量分配環(huán)與兩只調(diào)節(jié)手柄連接,通過調(diào)節(jié)手柄上下移動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)的上下移動(dòng),分配預(yù)混空氣量,調(diào)節(jié)手柄為長(zhǎng)桿狀結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)手柄的末端與風(fēng)量分配環(huán)側(cè)壁固接。通過調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)上下位置,風(fēng)量分配環(huán)的端面置于旋流燃燒頭端面的后側(cè),即風(fēng)量分配環(huán)的端面不超過旋流燃燒頭的端面;調(diào)節(jié)手柄上有角度刻度,用于計(jì)算和記錄風(fēng)量分配環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
旋流燃燒頭是旋流器和穩(wěn)焰盤組成;旋流器采用葉片或多孔型結(jié)構(gòu),穩(wěn)焰盤采用多孔型結(jié)構(gòu)?;鹧嬲髡譃椴讳P鋼材質(zhì)制作而成的中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu),其直徑為340mm;整流罩前端為向內(nèi)側(cè)收縮的縮口結(jié)構(gòu)。
均風(fēng)箱上設(shè)置法蘭蓋,法蘭蓋作為燃燒器中心部件的連接載體,擰開法蘭連接螺絲,便可以將均風(fēng)箱內(nèi)部件整體抽出,便于維修和維護(hù)。
均風(fēng)箱為燃燒器集風(fēng)部件,其主要功能是:將流態(tài)不均勻空氣流收集整理,按一定的通道送出。
燃?xì)夤苈肥侨剂瞎?yīng)部件,按照燃?xì)饬鲃?dòng)方向從上游分別設(shè)置燃?xì)馇袛嚅y、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、燃燒器外部管道、燃燒器內(nèi)部管道、燃?xì)庵鲊娮斓?,其功能是;安全、平穩(wěn)的輸送燃料,嚴(yán)密的關(guān)斷燃料,由噴嘴實(shí)現(xiàn)合理按一定規(guī)則的噴出燃料。
風(fēng)氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在均風(fēng)箱方形截面入口處,通過伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)氣聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)功能。
補(bǔ)燃燃?xì)鈽屖怯扇細(xì)夤苈分糜谌紵鲀?nèi)部的管路分出,均勻的分布在旋流燃燒頭的外圍上,其功能是:合理的分配補(bǔ)燃燃?xì)饬?,降低火焰溫度?shí)現(xiàn)低NOX排放作用。
燃?xì)夥峙淇装逶O(shè)置在燃?xì)鈬娮焐嫌?,?shí)現(xiàn)燃?xì)夂侠淼姆峙浣o噴嘴和補(bǔ)燃槍的比例。
預(yù)混加熱室上部與燃?xì)夤苈愤B通,下部通過三個(gè)作為支撐的;連接件與旋流燃燒頭連接,預(yù)混加熱室外徑為108mm左右,其功能是:在此處將燃?xì)夂涂諝獬浞只旌?,預(yù)熱。
風(fēng)量分配環(huán)置于補(bǔ)燃燃燒槍(或者旋流燃燒頭)的外圈與風(fēng)筒18內(nèi)側(cè)之間,風(fēng)筒即均風(fēng)箱與燃燒頭之間風(fēng)道。風(fēng)量分配環(huán)與調(diào)節(jié)手柄連接,通過調(diào)節(jié)手柄的上下移動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)量分配環(huán)的上下移動(dòng),其功能是:分配進(jìn)入預(yù)混加熱室的空氣量。
旋流燃燒頭置于火焰整流罩的內(nèi)部,其功能是:組織燃燒。
火焰整流器與風(fēng)筒(即燃燒頭外殼)下端通過一過度鐵環(huán)連接,主要功能是:調(diào)整火焰形狀。
該燃燒器的工作原理:
本裝置是由控制箱、9-19高壓風(fēng)機(jī)與燃燒器組成而成的分體式結(jié)構(gòu),同時(shí)也需要將三者之間通過電線電纜和相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)連接。該燃燒器主要是采用特殊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)合理的預(yù)混比例,保證了燃料的快速燃燒,提高了爐膛負(fù)荷熱容積,同時(shí)為了避免爐膛高溫引起的排放超標(biāo)和降低空氣過剩系數(shù),又設(shè)置了六支補(bǔ)燃燃?xì)鈽?,補(bǔ)充燃燒降低了火焰溫度和空氣過剩系數(shù)。采用了高壓風(fēng)機(jī)和合理的均風(fēng)風(fēng)箱,實(shí)現(xiàn)了均勻的火焰和高的抗背壓能力。工作時(shí)在鍋爐爐膛內(nèi),形成合理的溫度梯度和回流區(qū),實(shí)現(xiàn)在該區(qū)域內(nèi)燃料氣的可靠燃燒。該裝置還可以適用于其它類型的氣體燃料。