一種注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種促使原油旋轉(zhuǎn)燃燒的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，具體涉及一種能實(shí)現(xiàn)注汽鍋爐采用原油低氮燃燒的燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]2013年7月，山東省發(fā)布《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定到2017年I月I日，燃油鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)在250mg/Nm3以?xún)?nèi)，到2020年I月I日，燃油鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)在200mg/Nm3以?xún)?nèi)。但是由于現(xiàn)有注氣爐燃燒器均采用高過(guò)量空氣系數(shù)燃燒，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組織風(fēng)單一，導(dǎo)致氮氧化物排放超標(biāo);提高注氣鍋爐燃燒效率和降低氮氧化物的排放成為注氣鍋爐行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。近年來(lái)，電力行業(yè)對(duì)電站鍋爐常規(guī)點(diǎn)火方式進(jìn)行了大量技術(shù)改進(jìn)，出現(xiàn)了如等離子、氣化小油槍、雙強(qiáng)等裝置。但是，上述各裝置由于其內(nèi)在機(jī)理等原因，在應(yīng)用到注汽鍋爐中時(shí)都存在一定的局限性。如等離子燃燒器:一次投資高，燃料適用性差，電力消耗高，使用壽命短，系統(tǒng)復(fù)雜及維護(hù)費(fèi)用高。如北美燃燒器:進(jìn)口燃燒器，一次投入高，不能降低氮氧化物排放，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高。如雙強(qiáng)燃燒器:系統(tǒng)復(fù)雜，燃油消耗量大，投資高。
[0003]綜上所述，此類(lèi)技術(shù)適用于大容量高參數(shù)的電力行業(yè)鍋爐或者適用于燃煤鍋爐，在注汽鍋爐使用中存在極大的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種不僅能夠?qū)崿F(xiàn)原油點(diǎn)火和燃燒，還能夠借助旋轉(zhuǎn)氣流實(shí)現(xiàn)高效低氮燃燒的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，其特征在于:燃燒器中空氣流向經(jīng)空氣入口依次包括空氣入口、設(shè)在空氣入口內(nèi)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、中心風(fēng)室、二次風(fēng)室、周界風(fēng)室、二次風(fēng)噴口、周界風(fēng)噴口 ；中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室、與中心風(fēng)室相連的中心風(fēng)管、設(shè)在中心風(fēng)管內(nèi)的穩(wěn)燃器;二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室、設(shè)在二次風(fēng)室內(nèi)的二次風(fēng)旋流片二次風(fēng)管、設(shè)在二次風(fēng)管管外的二次風(fēng)噴口；周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室、周界風(fēng)管、周界風(fēng)噴口；所述中心風(fēng)管設(shè)在二次風(fēng)管內(nèi)，二次風(fēng)管設(shè)在周界風(fēng)管內(nèi)，中心風(fēng)管、二次風(fēng)管、周界風(fēng)管三者中心軸均在中心風(fēng)管軸心線上，所述中心風(fēng)管內(nèi)設(shè)有輸油點(diǎn)火裝置。
[0006]進(jìn)一步地，所述輸油點(diǎn)火裝置包括油槍、點(diǎn)火裝置以及穩(wěn)燃器，所述油槍軸心線在中心風(fēng)管軸心線上，穩(wěn)燃器位于中心風(fēng)管出口內(nèi)部，油槍通過(guò)中心風(fēng)管將點(diǎn)火裝置送到穩(wěn)燃器位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置前端在穩(wěn)燃器之前即在穿過(guò)中心風(fēng)管。
[0007]進(jìn)一步地，所述中心風(fēng)管內(nèi)設(shè)有火焰檢測(cè)器。
[0008]進(jìn)一步地，所述二次風(fēng)旋流片與一二次風(fēng)調(diào)節(jié)器相連，可以調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)量和旋流角度?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)來(lái)調(diào)整進(jìn)入燃燒器的總風(fēng)量和風(fēng)速。
[0009]點(diǎn)火裝置為小型燃?xì)馊紵?。穩(wěn)燃器位于中心風(fēng)管出口內(nèi)部，為安裝于中心風(fēng)管殼體內(nèi)壁的旋流葉片組件;二次風(fēng)噴口位于穩(wěn)燃器之后，為安裝于二次風(fēng)管末端的縮口錐形管；周界風(fēng)噴口位于周界風(fēng)管末端、二次風(fēng)噴口外側(cè)，為擴(kuò)散噴口，二者均可調(diào)整火焰形狀及強(qiáng)度。
[0010]油槍軸心線在中心風(fēng)管軸心線上，其出口在二次風(fēng)管中心。油槍通過(guò)中心風(fēng)管將點(diǎn)火裝置送到穩(wěn)燃器位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置軸心線與中心風(fēng)管軸心線相交于點(diǎn)火位置。通過(guò)火焰檢測(cè)器監(jiān)測(cè)燃燒情況。
[0011]本發(fā)明的原理和特點(diǎn)在于:鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)，利用原油流經(jīng)油槍噴嘴時(shí)被充分霧化，進(jìn)而被點(diǎn)燃產(chǎn)生的高溫火焰，使穿過(guò)該火焰的原油顆?？焖倭呀馊紵?，燃燒火焰經(jīng)過(guò)穩(wěn)燃器，由于空氣量得到提高，燃燒更加強(qiáng)烈；隨后，燃燒火焰經(jīng)過(guò)二次風(fēng)噴口，在此受到二次風(fēng)旋轉(zhuǎn)氣流影響而被動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)吸收二次風(fēng)補(bǔ)充的氧氣，燃燒更加強(qiáng)烈，燃燒溫度更高；最后，燃燒火焰經(jīng)過(guò)周界風(fēng)噴口，在此受到周界風(fēng)氣流影響而火焰得到加強(qiáng)，同時(shí)吸收周界風(fēng)補(bǔ)充的氧氣，燃燒更加強(qiáng)烈和徹底。通過(guò)一系列的強(qiáng)化燃燒，保證了原油在低過(guò)量空氣系數(shù)的情況下正常燃燒，實(shí)現(xiàn)原油點(diǎn)火穩(wěn)燃和低氮燃燒。
[0012]有益效果:本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供的燃燒器經(jīng)過(guò)合理分級(jí)組織燃燒用風(fēng)，實(shí)現(xiàn)原油的分級(jí)燃燒，可有效降低氮氧化物的生成，降低氮排放，而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、易維護(hù)、維護(hù)成本低、使用壽命長(zhǎng)、一次投入低、資金回收期短。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1-油槍;2_中心風(fēng)室；3_二次風(fēng)調(diào)節(jié)器;4_二次風(fēng)室；5_二次風(fēng)旋流片；6_周界風(fēng)室；7-二次風(fēng)噴口 ； 8-周界風(fēng)噴口 ； 9-穩(wěn)燃器；10-周界風(fēng)室；11-調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)；12-中心風(fēng)管；13-二次風(fēng)室；15-點(diǎn)火裝置;16-火焰檢測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)與圖1對(duì)原油旋轉(zhuǎn)燃燒的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]原油旋轉(zhuǎn)燃燒的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，燃用原油時(shí)，該原油燃?xì)庑鞯偷紵靼凑湛諝饬飨颍来螢?空氣入口、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)11、中心風(fēng)室2、二次風(fēng)室4、周界風(fēng)室
6、二次風(fēng)噴口7、周界風(fēng)噴口 8。其中，中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室2、中心風(fēng)管12、穩(wěn)燃器9。二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室4、二次風(fēng)旋流片5、二次風(fēng)管13、二次風(fēng)噴口 7。周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室6、周界風(fēng)管10、周界風(fēng)噴口8。油槍1、火焰檢測(cè)器16及穩(wěn)燃器9均置于中心風(fēng)管12內(nèi)；中心風(fēng)管12置于二次風(fēng)管13內(nèi)；二次風(fēng)管13置于周界風(fēng)管10內(nèi)。三者中心軸均在中心風(fēng)管12軸心線上；中心風(fēng)管12外依次是二次風(fēng)管13、周界風(fēng)管10。油槍I上平行安裝有點(diǎn)火裝置15及火焰檢測(cè)器16。
[0017]二次風(fēng)室4設(shè)計(jì)有二次風(fēng)調(diào)節(jié)器3，可以調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)量和旋流角度，可以通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)11來(lái)調(diào)整進(jìn)入燃燒器的總風(fēng)量和風(fēng)速。
[0018]點(diǎn)火裝置15為小型燃?xì)馊紵?。穩(wěn)燃器9位于中心風(fēng)管12出口內(nèi)部，為安裝于中心風(fēng)管12殼體內(nèi)壁的旋流葉片組件;二次風(fēng)噴口 7位于穩(wěn)燃器9之后，為安裝于二次風(fēng)管13末端的縮口錐形管；周界風(fēng)噴口 8位于周界風(fēng)管10末端、二次風(fēng)噴口 7外側(cè)，為擴(kuò)散噴口，二者均可調(diào)整火焰形狀及強(qiáng)度。
[0019]油槍I軸心線在中心風(fēng)管12軸心線上，其出口在二次風(fēng)管13中心。油槍I通過(guò)中心風(fēng)管12將點(diǎn)火裝置15送到穩(wěn)燃器9位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置15軸心線與中心風(fēng)管12軸心線相交于點(diǎn)火位置。通過(guò)火焰檢測(cè)器16監(jiān)測(cè)燃燒情況。
[0020]點(diǎn)火時(shí)，在油槍I的油路管道中加入原油，原油經(jīng)過(guò)油嘴時(shí)被壓縮空氣或蒸汽霧化，在穩(wěn)燃器9出口處形成油霧，然后由點(diǎn)火裝置15點(diǎn)燃油霧。通過(guò)火焰檢測(cè)器16看到明亮火焰后，從中心風(fēng)管12通入定量的中心風(fēng)，中心風(fēng)與油霧在穩(wěn)燃器9出口處充分混合，使原油充分燃燒，形成火核;這時(shí)的油火焰動(dòng)量大、剛性強(qiáng)、傳播速度快、中心溫度高。經(jīng)過(guò)二次風(fēng)噴口 7時(shí)被旋轉(zhuǎn)的二次風(fēng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)補(bǔ)入氧氣，燃燒加強(qiáng)。最后經(jīng)過(guò)周界風(fēng)噴口 8，在此通入一定量的周界風(fēng)，燃燒更急強(qiáng)烈徹底。
[0021 ]隨后，根據(jù)著火情況通過(guò)二次風(fēng)調(diào)節(jié)器3調(diào)節(jié)二次風(fēng)通道開(kāi)度，進(jìn)而調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)量和旋流角度，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)11調(diào)整總進(jìn)風(fēng)量和風(fēng)速，最終調(diào)整火焰形狀和強(qiáng)度，使之在滿足運(yùn)行負(fù)荷的條件下充分燃燒，降低氮氧化物生成量。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，其特征在于:燃燒器中空氣流向經(jīng)空氣入口依次包括空氣入口、設(shè)在空氣入口內(nèi)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(U)、中心風(fēng)室(2)、二次風(fēng)室(4)、周界風(fēng)室(6)、二次風(fēng)噴口(7)、周界風(fēng)噴口(8);中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室(2)、與中心風(fēng)室(2)相連的中心風(fēng)管(12)、設(shè)在中心風(fēng)管(12)內(nèi)的穩(wěn)燃器(9); 二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室(4)、設(shè)在二次風(fēng)室(4)內(nèi)的二次風(fēng)旋流片(5)、與二次風(fēng)室(4)相連的二次風(fēng)管(13)、設(shè)在二次風(fēng)管(13)管外的二次風(fēng)噴口(7);周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室(6)、與周界風(fēng)室(6)相連的周界風(fēng)管(10)、設(shè)在周界風(fēng)管(10)端口的周界風(fēng)噴口(8);所述中心風(fēng)管(12)設(shè)在二次風(fēng)管(13)內(nèi)，二次風(fēng)管(13)設(shè)在周界風(fēng)管(10)內(nèi)，中心風(fēng)管(12)、二次風(fēng)管(13)、周界風(fēng)管(10)三者中心軸均在中心風(fēng)管(12)軸心線上，所述中心風(fēng)管(12)內(nèi)設(shè)有輸油點(diǎn)火裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，其特征在于:所述輸油點(diǎn)火裝置包括油槍(I)、點(diǎn)火裝置(15)以及穩(wěn)燃器(9)，所述油槍(I)軸心線在中心風(fēng)管(12)軸心線上，穩(wěn)燃器(9)位于中心風(fēng)管(12)出口內(nèi)部，油槍(I)通過(guò)中心風(fēng)管(12)將點(diǎn)火裝置(15)送到穩(wěn)燃器(9)位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置(15)前端在穩(wěn)燃器(9)之前。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，其特征在于:所述中心風(fēng)管(12)內(nèi)設(shè)有火焰檢測(cè)器(16)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，其特征在于:所述二次風(fēng)旋流片(5)與一二次風(fēng)調(diào)節(jié)器(3)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注汽鍋爐原油旋流低氮燃燒器，其特征在于:所述穩(wěn)燃器為設(shè)置在中心風(fēng)管(12)殼體內(nèi)壁的旋流葉片組件。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種燃用原油的注汽鍋爐旋流原油燃燒器，該原油旋流低氮燃燒器按照空氣流向，依次為：空氣入口、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、中心風(fēng)室、二次風(fēng)室、周界風(fēng)室、二次風(fēng)噴口、周界風(fēng)噴口。中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室、中心風(fēng)管、穩(wěn)燃器。二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室、二次風(fēng)旋流片、二次風(fēng)管、二次風(fēng)噴口。周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室、周界風(fēng)管、周界風(fēng)噴口。油槍、火焰檢測(cè)器及穩(wěn)燃器均置于中心風(fēng)管內(nèi)。本發(fā)明提供的燃燒器經(jīng)過(guò)合理分級(jí)組織燃燒用風(fēng)，實(shí)現(xiàn)原油的分級(jí)燃燒，可有效降低氮氧化物的生成，降低氮排放，而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易維護(hù)，維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)。
【IPC分類(lèi)】F23D11/38, F23D11/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105526585
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610035733
【發(fā)明人】劉飛, 耿薦, 胡春雷, 蘇林, 李寧建
【申請(qǐng)人】南京創(chuàng)能電力科技開(kāi)發(fā)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日