适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于燃烧器的一次风管（3），该一次风管的一端为允许燃料进入的一次风管入口端（31），另一端为与炉膛连通的一次风管出口端（32），在一次风管出口端处的一次风管内壁面上，设置有沿一次风管的周向相间隔地分布的多个燃料分级干扰凸块（1），各个燃料分级干扰凸块沿一次风管的轴向以逐渐增大的凸起高度朝向靠近炉膛的方向延伸，以使燃料分级干扰凸块的朝向一次风管的中心区域的表面形成斜面。本发明专利技术还公开了一种包括上述一次风管的燃烧器和一种配置有该燃烧器的固体燃料锅炉。本发明专利技术能够对燃煤锅炉的NOX排放进行有效地控制。

【技术实现步骤摘要】
适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉
本专利技术涉及清洁燃烧
，具体地，涉及一种适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉。
技术介绍
氮氧化物（NOX）是一种危害人体健康、破坏大气环境的有害污染物。燃煤过程中产生的NOX主要由热力NOX和燃料NOX两部分组成：热力NOX是由燃烧空气中的一少部分氮被氧化生成，占总NOX的20-30%；燃料NOX是由煤中的一部分氮被氧化生成，占总NOX的70-80%。燃煤排放的NOX除了形成酸雨，破坏生态环境外，还会形成光化学烟雾，直接危害人类健康，因此工业发达国家自二十世纪70年代起就开始研究降低NOX排放的各种技术。NOX生成不仅与煤质和燃烧所用的余量空气有关，而且与燃烧器和炉膛设计密切相关。申请号为02253094.0的中国专利中公开了一种双分级旋流燃烧器。该双分级旋流燃烧器在一次风道里设置有文丘里喉管，将一次风粉的混合物分成浓相和稀相。其中，浓相风粉混合物经扩容管喷出，稀相风粉混合物分流至二次风道与二次风混合，并通过二次风道喷出。该专利的专利技术人认为，该专利的方案可以实现在燃烧器内调整一次风量和风速。减少一次风量可以加深空气分级从而降低NOX生成。一次风粉稀相分流至二次风道产生径向煤粉浓淡分离，进一步降低NOX。但是，上述专利所代表的现有技术还有待于进一步有效地控制煤粉与空气混合，加深煤粉与空气分级，进一步降低NOX排放。并且，有必要简化燃烧器结构，以降低造价和提高运行可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于燃烧器的一次风管、燃烧器和固体燃料锅炉，用以对锅炉的NOX排放进行有效地控制。为了实现上述目的，本专利技术提供一种适用于燃烧器的一次风管，该一次风管的一端为允许燃料进入的一次风管入口端，另一端为与炉膛连通的一次风管出口端，在一次风管出口端处的一次风管的内壁面上，设置有沿一次风管的周向相间隔地分布的多个燃料分级干扰凸块，各个燃料分级干扰凸块沿一次风管的轴向以逐渐增大的凸起高度朝向靠近炉膛的方向延伸，以使燃料分级干扰凸块的朝向一次风管的中心区域的表面形成斜面。优选地，斜面相对于一次风管的内壁面的倾斜角度为5°至10°。优选地，在从多个燃料分级干扰凸块的靠近炉膛一端截取的一次风管的横截面上，多个燃料分级干扰凸块的总面积为一次风管的内壁面围合形成的面积的0.10倍至0.30倍；优选地，多个燃料分级干扰凸块在一次风管的内壁面上沿周向等间距设置。优选地，一次风管弯折形成弯折部，弯折部具有靠近一次风管入口端的第一端，和远离一次风管入口端的第二端；其中，一次风管的内壁面上还设置有位于弯折部的第二端和一次风管出口端之间、并且靠近弯折部的第二端的多个燃料均布干扰凸块，各个燃料均布干扰凸块沿一次风管的周向相间隔地分布在一次风管的内壁面的上半部。优选地，多个燃料均布干扰凸块包括第一燃料均布干扰凸块和第二燃料均布干扰凸块；其中，沿着一次风管的周向，第一燃料均布干扰凸块延伸的弧长大于第二燃料均布干扰凸块延伸的弧长；优选地，第二燃料均布干扰凸块设置在第一燃料均布干扰凸块的两侧，并且沿着一次风管的周向，第一燃料均布干扰凸块延伸的弧长为第二燃料均布干扰凸块延伸的弧长的3倍至5倍。优选地，在从设有多个燃料均布干扰凸块的部位截取的一次风管的横截面上，多个燃料均布干扰凸块的总面积为一次风管的内壁面围合形成的面积的0.15倍至0.30倍，优选地，各个燃料均布干扰凸块沿一次风管的轴向以恒定的凸起高度延伸。优选地，在从设有燃料分级干扰凸块的部位截取的一次风管的横截面上，各个燃料分级干扰凸块的凸起高度相等；在从设有燃料均布干扰凸块的部位截取的一次风管的横截面上，各个燃料均布干扰凸块的凸起高度相等。另一方面，本专利技术还提供一种燃烧器，该燃烧器包括上述的一次风管；其中，在一次风管外部设置有与一次风管相间隔并且环绕一次风管的二次风管，二次风管的入口连接至风箱，二次风管的出口连接至炉膛。优选地，在二次风管的外部设置有与二次风管相间隔并且环绕二次风管的三次风管，在三次风管的外部设置有与三次风管相间隔并且环绕三次风管的四次风管；其中，三次风管的入口和四次风管的入口连接至风箱，三次风管的出口和四次风管的出口连接至炉膛，三次风管中设置有第一旋流板，四次风管中设置有第二旋流板；并且三次风管中的风速大于二次风管中的风速，四次风管中的风速大于三次风管中的风速。再一方面，本专利技术还提供一种固体燃料锅炉，其中，固体燃料锅炉配置有上述的燃烧器。本专利技术的通过设置多个燃料分级干扰凸块和可选择地设置多个燃料均布干扰凸块，对流过一次风管的一次风粉气流从一次风管的径向和周向上进行干扰或者浓淡分离，以形成有利于减少NOX生成的环境，同时有助于燃烧器点火和稳定火焰。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的实施方式的燃烧器的结构示意图；图2是根据本专利技术的一种实施方式的从设有燃料均布干扰凸块的部位截取的一次风管的横向剖视示意图；图3是沿图2中的A-A线剖开后的剖视示意图；图4是根据本专利技术的另一种实施方式的从设有燃料均布干扰凸块的部位截取的一次风管的横向剖视示意图；图5是沿图4中的B-B线剖开后的剖视示意图；图6是根据本专利技术的实施方式的从设有燃料分级干扰凸块的部位截取的一次风管的横向剖视示意图；图7是沿图6中的C-C线剖开后的剖视示意图。附图标记说明1燃料分级干扰凸块2燃料均布干扰凸块21第一燃料均布干扰凸块22第二燃料均布干扰凸块3一次风管31一次风管入口端32一次风管出口端33弯折部331弯折部的第一端332弯折部的第二端4二次风管5中心风管6油枪7三次风管8四次风管9风箱具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是结合附图中所示的方向和上下文的描述进行适当地理解。参考图1，本专利技术提供一种适用于燃烧器的一次风管3，该一次风管3的一端为允许燃料进入的一次风管入口端31，另一端为与炉膛连通的一次风管出口端32。一次风携带预干燥的粉状燃料，例如满足75%通过200目的标准粒度要求的煤粉，由一次风管入口端31进入燃烧器，并且经由一次风管3注入炉膛。为了有效地控制煤粉与空气混合，加深煤粉与空气分级以降低NOX排放，根据本专利技术的实施例，在一次风管出口端32处的一次风管3的内壁面上设置多个燃料分级干扰凸块1。燃料气流从燃料分级干扰凸块1流过后，可以按所设计的径向与周向的燃料浓淡分离方式从一次风管出口端32注入炉膛。另外，如图1中所示，一次风管3弯折形成弯折部33，弯折部33具有靠近一次风管入口端31的第一端331，和远离一次风管入口端31的第二端332。在弯折部33处燃料气流改变了流向，由于颗粒惯性作用，导致弯折部33的第二端332处燃料呈上浓下淡的不均分布。为了解决这个问题，根据本专利技术的实施例，在一次风管3的内壁面上位于弯折部33的第二端332和一次风管出口端32之间、并且更加靠近弯折部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于燃烧器的一次风管，该一次风管（3）的一端为允许燃料进入的一次风管入口端（31），另一端为与炉膛连通的一次风管出口端（32），其特征在于，在所述一次风管出口端（32）处的所述一次风管（3）的内壁面上，设置有沿所述一次风管（3）的周向相间隔地分布的多个燃料分级干扰凸块（1），各个所述燃料分级干扰凸块（1）沿所述一次风管（3）的轴向以逐渐增大的凸起高度朝向靠近所述炉膛的方向延伸，以使所述燃料分级干扰凸块（1）的朝向所述一次风管（3）的中心区域的表面形成斜面。

【技术特征摘要】
1.一种适用于燃烧器的一次风管，该一次风管(3)的一端为允许燃料进入的一次风管入口端(31)，另一端为与炉膛连通的一次风管出口端(32)，其特征在于，在所述一次风管出口端(32)处的所述一次风管(3)的内壁面上，设置有沿所述一次风管(3)的周向相间隔地分布的多个燃料分级干扰凸块(1)，各个所述燃料分级干扰凸块(1)沿所述一次风管(3)的轴向以逐渐增大的凸起高度朝向靠近所述炉膛的方向延伸，以使所述燃料分级干扰凸块(1)的朝向所述一次风管(3)的中心区域的表面形成斜面；所述一次风管(3)弯折形成弯折部(33)，所述弯折部(33)具有靠近所述一次风管入口端(31)的第一端(331)，和远离所述一次风管入口端(31)的第二端(332)；其中，所述一次风管(3)的内壁面上还设置有位于所述弯折部(33)的第二端(332)和所述一次风管出口端(32)之间、并且靠近所述弯折部(33)的第二端(332)的多个燃料均布干扰凸块(2)，各个所述燃料均布干扰凸块(2)沿所述一次风管(3)的周向相间隔地分布在所述一次风管(3)的内壁面的上半部。2.根据权利要求1所述的适用于燃烧器的一次风管，其特征在于，所述斜面相对于所述一次风管(3)的内壁面的倾斜角度为5°至10°。3.根据权利要求1所述的适用于燃烧器的一次风管，其特征在于，在从多个所述燃料分级干扰凸块(1)的靠近所述炉膛一端截取的所述一次风管(3)的横截面上，多个所述燃料分级干扰凸块(1)的总面积为所述一次风管(3)的内壁面围合形成的面积的0.10倍至0.30倍。4.根据权利要求3所述的适用于燃烧器的一次风管，其特征在于，多个所述燃料分级干扰凸块(1)在所述一次风管(3)的内壁面上沿周向等间距设置。5.根据权利要求1所述的适用于燃烧器的一次风管，其特征在于，多个所述燃料均布干扰凸块(2)包括第一燃料均布干扰凸块(21)和第二燃料均布干扰凸块(22)；其中，沿着所述一次风管(3)的周向，所述第一燃料均布干扰凸块(21)延伸的弧长大于所述第二燃料均布干扰凸块(22)延伸的弧长。6.根据权利要求5所述的适用于燃烧器的一次风管，其特征在于，所述第二燃料均布干扰凸块(22)设置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴章发，黄峰，仝胜录，孙丹，郭屹，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11