叶片角度可调式煤粉燃烧器
阅读说明：本技术 叶片角度可调式煤粉燃烧器 (Blade angle adjustable pulverized coal burner ) 是由 耿明山 郭豪 郑文学 任乐 芦良 吴启明 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明为一种叶片角度可调式煤粉燃烧器,包括中心风管、浓淡分离筒、一次风管和二次风管,一次风管的外壁和二次风管的内壁之间构成二次风环空,所述二次风环空靠近二次风管的出口端设有沿周向依次相邻设置多个二次风旋流叶片,各二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角呈能调整的设置；各二次风旋流叶片能同步摆动改变倾斜角度以改变二次风的旋流方向和喷射横截面积。本发明克服现有技术中存在的问题,其一次风管和二次风管之间设置了能摆动改变倾斜角度的二次风旋流叶片,二次风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节,实现高温喷射气体的旋流方向的转换,实现旋流角度的实时在线动态调节,同时实现旋流强度的调节。(The invention relates to a pulverized coal burner with adjustable blade angles, which comprises a central air pipe, a shade separation barrel, a primary air pipe and a secondary air pipe, wherein a secondary air annulus is formed between the outer wall of the primary air pipe and the inner wall of the secondary air pipe; each secondary wind swirling flow blade can synchronously swing to change the inclination angle so as to change the swirling flow direction and the jet cross-sectional area of the secondary wind. The secondary air cyclone blade capable of swinging to change the inclination angle is arranged between the primary air pipe and the secondary air pipe, secondary air can be converted and adjusted among direct current, left cyclone and right cyclone, the conversion of the cyclone direction of high-temperature jet gas is realized, the real-time online dynamic adjustment of the cyclone angle is realized, and the adjustment of the cyclone strength is realized at the same time.)
技术领域
本发明涉及旋流式燃烧器技术领域，尤其涉及一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，适用于锅炉燃烧器技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，环境问题越来越受到人们的重视。大气污染的治理是环境治理的重要组成部分，随着工业发展和生活水平的提高，人们愈来愈注重环境问题和大气环保问题。随着环境问题的日渐突出，对排放的要求将更加严格。
氮氧化物(NOx)是一类主要的大气污染物，是形成酸雨、光化学烟雾以及PM2.5污染的主要因素之一。NOx是对N2O、NO2、NO、N2O5以及PAN等氮氧化物的统称。
目前我国工业源NOx排放占NOx排放总量的70％以上，工业烟气中NOx的控制排放技术主要包括燃烧控制技术和燃烧后控制技术。燃烧控制技术包括低氮燃烧技术、再燃烧技术和烟气再循环技术。在燃烧后控制技术中，选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和SCR－SNCR混合技术是主要技术。燃烧控制技术具有适用范围广、经济效益好、脱氮效率高且设备简单等优势；燃烧后控制技术中虽然能够大幅度降低NOx排放量，但设备昂贵，运行费用高、布置要求高。从技术和经济角度考虑，低NOx燃烧技术一直是应用最广泛的控制燃煤锅炉NOx的排放措施，即便是为了满足排放标准不得不使用投资和运行成本巨大的燃烧后烟气脱硝技术，仍须采用低NOx燃烧技术来降低烟气净化装置入口的NOx浓度，从而达到节省运行费用的目的。
国家统计局初步核算，2020年能源消费总量49.8亿吨标准煤，煤炭消费量占能源消费总量的56.8％，天然气、水电、核能、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的24.3％。
燃煤电厂锅炉排放的酸性污染气体主要包括SOx、NOx以及CO2等。在煤的燃烧过程中，NOx生成物主要是NO和NO2。根据NOx的生成机理，可将其分为热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx。热力型NOx是燃烧过程中空气中的氮气在炉膛温度高于1350℃时被大量氧化生成的，因此对于低热值的燃气来说其生成量很小，一般可以忽略不计；燃料型NOx是燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化生成的，占整个燃烧过程中NOx生成量的90％以上；快速型NOx是在燃烧初期燃料中的碳氢化合物和空气中的氮气预混燃烧生成的，它的生成时间极短，生成量不足5％，通常可以忽略不计。
目前，常采用的低NOX燃烧技术主要有以下几种：
第一，低过量空气燃烧技术，使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOx生成。这是一种最简单的降低NOx排放方法。
第二，空气分级燃烧技术，使助燃空气分流进入炉膛，建立贫氧的第一燃烧区，燃料在贫氧条件下，产生CO、H2等还原性气体，抑制了NOX的生成，在第二燃烧区通入过量空气，使燃料完全燃烧，从而控制整个燃烧过程的NOX生成量。
第三，燃料分级燃烧技术，在第一燃烧区通入部分燃料，第二燃烧区或第三燃烧区依次通入剩余燃料，使燃料在整个燃烧区分布尽量均匀，降低火焰峰值温度，从而减少热力型NOX生成量。
第四，烟气再循环技术，从空预器抽取部分烟气，直接送入炉膛或与一二次风混合后通过燃烧器进入炉膛，减少炉膛氧浓度，降低炉膛温度，从而降低NOx的排放并有效的防止结渣，但烟气再循环的循环率对燃烧的稳定性影响较大，调节也很困难。
第五，低NOx燃烧器技术，将空气分级及燃料分级的原理应用于燃烧器的设计，尽可能的降低着火区的氧浓度和温度，从而达到控制NOx生成量的目的，这类特殊设计的燃烧器就是低NOx燃烧器，一般可以降低NOx排放浓度的30％～60％。
燃烧器作为锅炉的重要设备，它保证燃料稳定着火和燃料的完全燃烧等过程。因此燃烧器性能对锅炉排放起着至关重要的作用。
由于低NOx燃烧器具有技术成熟、应用简便、投资费用小以及不增加运行费用，具有能够将上述几种低NOx技术原理综合在一起的优势，因此一般作为降低燃煤锅炉NOx排放的首选技术，在燃煤电站锅炉中也得到了广泛应用。许多文献表明低NOx燃烧器技术与其他单独的NOx控制技术相比，从脱硝效率、投资费用、运行费用、技术成熟度等综合考虑上有很大的优势。
目前，随着国内对NOx的严格控制，低NOx燃烧器的应用也越来越广泛，但现有低氮燃烧器在对NOx的控制有限，远远不如锅炉燃料再燃和空气立体分级或烟气再循环，而现有的锅炉燃料再燃和空气立体分级或烟气再循环在应用上还存在着诸多的问题，而现在许多电厂都渴望有一种兼备锅炉燃料再燃、空气立体分级或烟气再循环功能且系统简单、操作容易、调节灵活而且能降低NOx排放的低NOx煤粉燃烧器。
旋流燃烧器是将携带煤粉的一次风与助燃空气(二次风)相混合，以旋流的形式喷入锅炉炉膛，进而组织燃烧的一类燃烧器。旋流燃烧器由带有喷口的各个风管组成，主要包括输送一次风(即携带有煤粉的空气气流，又称煤粉气流)的一次风管、用于输送二次风的二次风管、用于对一次风进行点燃的点火装置等。一次风、二次风等通过燃烧器内的旋流器时发生旋转，从喷口喷出时形成旋转射流。旋转射流能形成高温烟气回流区，高温烟气回流区的大小，直接影响到煤粉的着火燃烧。
现有部分火力发电厂为了追求经济效应，使用的燃煤种类繁多，质量参差不齐，例如有挥发分高的煤和挥发分低的煤。现有技术的旋流燃烧器针对不同种类的煤的燃烧过程的调节程度有限，不能在燃烧不同煤种时调节出适合的燃烧过程。
现有技术中，有一种旋流叶片调节装置(CN 205299510 U)，其组成包括：筒体，所述的筒体内部具有钢板，所述的钢板之间具有旋流叶片，所述的旋流叶片通过轴连接在环形连接板，所述的环形连接板通过轴与限位板连接，所述的环形连接板与拉杆焊接。
还有一种适用于褐煤的煤粉浓淡分离的旋流燃烧器(CN 111442263 A)，包括中心风管、一次风管、二次风管、二次风旋流叶片、文丘里煤粉浓缩管、淡相旋流叶片、浓淡分离隔筒和煤粉浓淡分离装置，中心风管、浓淡分离隔筒、一次风管和二次风管由内向外套设在一起，且相邻两者之间间隔设置，浓淡分离隔筒和一次风管之间设置有多个沿一次风管圆周方向均匀分布的淡相旋流叶片。
上述的现有技术存在以下问题：
1、旋流叶片调节机构采用拉杆结构，利用拉杆带动套筒移动或转动，实现多个旋流叶片的摆动，组装时误差较大，在冷态情况下标定精度不够，旋流度标示不准；设备运行时温度较高，连杆和铰接易发生卡滞甚至卡死失去调节的作用；现有旋流叶片的调节机构为拉杆、旋转套筒等结构，无法对旋流叶片的调节机构进行实时在线调节；
2、旋流叶片的调节范围较小，只能在较小范围内进行旋流角度的调节，无法实现旋流叶片旋流方向的转换，无法实现顺时针旋流和逆时针旋流的转换；同时无法准确检测调节后叶片摆动角度，叶片调节的摆动角度范围很小，无法满足多煤种燃烧需求，无法同时调节旋流强度及旋流角度，不能满足不同负荷、不同煤种条件下的生产工艺要求。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，克服现有技术中存在的问题，一次风管和二次风管之间设置了能摆动改变倾斜角度的二次风旋流叶片，二次风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节，实现高温喷射气体的旋流方向的转换，实现旋流角度的实时在线动态调节，同时实现旋流强度的调节。
本发明的目的是这样实现的，一种叶片角度可调式煤粉燃烧器，包括自内向外同轴且径向间隔套设的中心风管、浓淡分离筒、一次风管和二次风管，浓淡分离筒位于一次风管内的出口端，一次风管的内壁上位于浓淡分离筒的上游位置设有煤粉浓淡分离装置，浓淡分离筒的外壁和一次风管的内壁之间设有淡相旋流叶片，浓淡分离筒的内壁上设有煤粉浓缩管，一次风管的外壁和二次风管的内壁之间构成二次风环空，所述二次风环空靠近二次风管的出口端设有沿周向依次相邻设置多个二次风旋流叶片，各所述二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角呈能调整的设置；各所述二次风旋流叶片能同步摆动改变倾斜角度以改变二次风的旋流方向和喷射横截面积；所述煤粉浓淡分离装置、所述淡相旋流叶片、所述二次风旋流叶片与控制部电连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述二次风管的外壁上设置驱动结构，所述驱动结构上连接传动结构，所述驱动结构通过所述传动结构驱动各所述二次风旋流叶片摆动，所述驱动结构与所述控制部电连接。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述二次风旋流叶片呈扇面形设置，各所述二次风旋流叶片的圆心位于二次风管的中心轴上，各所述二次风旋流叶片的径向外侧分别连接第一旋转轴，各所述第一旋转轴沿二次风管的径向设置，各所述二次风旋流叶片的径向内侧分别连接第二旋转轴，各所述第二旋转轴与对应的所述第一旋转轴同轴设置，各所述第二旋转轴转动连接于所述一次风管上；各所述第一旋转轴转动穿过所述二次风管后与所述传动结构连接，所述驱动结构通过所述传动结构和所述第一旋转轴驱动各所述二次风旋流叶片摆动。
在本发明的一较佳实施方式中，所述传动结构包括顺序连接的第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴与所述驱动结构连接，所述第二传动轴远离第一传动轴的一端连接有主动齿轮，所述第一旋转轴位于所述二次风管外侧的一端连接有叶片齿轮；所述主动齿轮和所述叶片齿轮之间设置齿条环，所述齿条环套设于所述二次风管的外侧，所述齿条环靠近所述主动齿轮的一侧设置第一啮合部，所述齿条环靠近所述叶片齿轮的一侧设置第二啮合部，所述第一啮合部与所述主动齿轮啮合，各所述叶片齿轮均与所述第二啮合部啮合，所述驱动结构通过所述第一传动轴、所述第二传动轴、所述主动齿轮、所述第一啮合部、所述第二啮合部、所述叶片齿轮和所述第一旋转轴驱动各所述二次风旋流叶片摆动。
在本发明的一较佳实施方式中，所述主动齿轮的中心轴与所述二次风管的中心轴呈平行设置，所述齿条环的轴向一侧设置凸环部，所述凸环部的径向内侧设置所述第一啮合部，所述主动齿轮通过所述第一啮合部驱动所述齿条环绕所述二次风管的中心轴转动。
在本发明的一较佳实施方式中，所述齿条环和所述二次风管的外壁之间设置滚轮。
在本发明的一较佳实施方式中，所述二次风管的外壁上与所述主动齿轮周向间隔地设置从动齿轮，所述从动齿轮与所述第一啮合部啮合。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角范围为-90°～90°。
在本发明的一较佳实施方式中，所述二次风旋流叶片的数量为12～36个。
在本发明的一较佳实施方式中，浓淡分离筒的出口端设置直径呈渐增设置的第一扩口，一次风管的出口端设置直径呈渐增设置的第二扩口，二次风管的出口端设置直径呈渐增设置的第三扩口。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第一扩口的扩口角度范围为10°～15°，所述第二扩口的扩口角度范围为25°～30°。
由上所述，本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器具有如下有益效果：
本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器中，一次风管和二次风管之间设置了能摆动改变倾斜角度的二次风旋流叶片，各二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角能调整，从而改变二次风的旋流方向和喷射横截面积，二次风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节，实现高温喷射气体的旋流方向的转换，实现旋流角度的实时在线动态调节，同时实现旋流强度的调节；
二次风旋流叶片的摆动角度可实现360°圆周范围内任意调节，实现大范围调节二次风旋流叶片角度；
传动结构中利用齿条环与多个叶片齿轮啮合的传动方式，实现多个二次风旋流叶片的同步调节；
本发明通过控制部和驱动结构，将二次风旋流叶片的调节方式由手动调节变更为自动调节，实现远端实时在线调节；
传动结构中设置了万向联轴器，避免由于齿轮、齿条等的局部变形或生产精度、安装同轴度差等原因导致设备运行过程中出现卡涩无法调整的问题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器的剖视图。
图2：为本发明的二次风旋流叶片与二次风管的径向截面重合时的俯视图。
图3：为图2中A向视图。
图4：为本发明的二次风旋流叶片与二次风管的径向截面垂直时的俯视图。
图5：为图4中B向视图。
图6：为本发明的二次风旋流叶片相对二次风管的径向截面顺时针转动时的俯视图。
图7：为本发明的二次风旋流叶片相对二次风管的径向截面逆时针转动时的俯视图。
图8：为图1中Ⅰ处放大图。
图中：
100、叶片角度可调式煤粉燃烧器；
1、中心风管；11、中心管入口；
2、浓淡分离筒；21、第一扩口；
3、一次风管；31、煤粉浓淡分离装置；32、第二扩口；33、一次风管入口；
4、二次风管；41、第三扩口；42、二次风管入口；
5、淡相旋流叶片；
6、煤粉浓缩管；
7、二次风旋流叶片；71、第一旋转轴；72、第二旋转轴；
8、驱动结构；81、驱动电机；82、减速机；
9、传动结构；91、第一传动轴；92、第二传动轴；93、主动齿轮；94、叶片齿轮；95、齿条环；951、第一啮合部；952、第二啮合部；953、凸环部；96、滚轮；97、从动齿轮；98、万向联轴器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图8所示，本发明提供一种叶片角度可调式煤粉燃烧器100，包括自内向外同轴且径向间隔套设的中心风管1、浓淡分离筒2、一次风管3和二次风管4，浓淡分离筒2位于一次风管内的出口端，一次风管3的内壁上位于浓淡分离筒2的上游位置设有煤粉浓淡分离装置31，浓淡分离筒2的外壁和一次风管3的内壁之间设有淡相旋流叶片5，浓淡分离筒2的内壁上设有煤粉浓缩管6，一次风管3的外壁和二次风管4的内壁之间构成二次风环空，二次风环空靠近二次风管的出口端设有沿周向依次相邻设置多个二次风旋流叶片7，各二次风旋流叶片7与二次风管4的径向截面之间的夹角呈能调整的设置；各二次风旋流叶片7能同步摆动改变倾斜角度以改变二次风的旋流方向和喷射横截面积；煤粉浓淡分离装置31、淡相旋流叶片5、二次风旋流叶片7与控制部电连接。
煤粉风进入一次风管3，经过一次风管3内的煤粉浓淡分离装置31时，借助惯性力的作用，将一次风携带的煤粉浓淡分离，即煤粉的浓度沿一次风管3的径向分布为内浓外淡，靠近中心风管1的煤粉风称为浓相一次风，靠近一次风管3内壁的煤粉风称为淡相一次风，煤粉风进入浓淡分离筒2后将内浓外淡的煤粉风浓淡分离，在浓淡分离筒2内壁上设置煤粉浓缩管6，实现一次风浓相气流的二次浓缩，浓相一次风道内侧的煤粉浓度更高。
本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器中，一次风管和二次风管之间设置了能摆动改变倾斜角度的二次风旋流叶片，各二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角(即二次风旋流叶片的倾斜角度)能调整，从而改变二次风的旋流方向和喷射横截面积，二次风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节，实现高温喷射气体的旋流方向的转换，实现旋流角度的实时在线动态调节，同时实现旋流强度的调节。
进一步，如图1所示，二次风管4的外壁上设置驱动结构8，驱动结构8上连接传动结构9，驱动结构8通过传动结构9驱动各二次风旋流叶片7摆动，驱动结构8与控制部电连接。
进一步，如图1、图3所示，各二次风旋流叶片7呈扇面形设置(二次风旋流叶片7转动至二次风管4径向截面的状态下，其周向两侧的侧边沿二次风管4的径向设置，其径向两侧的侧边分别为圆弧形)，各二次风旋流叶片7的圆心位于二次风管4的中心轴上，各二次风旋流叶片7的径向外侧分别连接第一旋转轴71，各第一旋转轴71沿二次风管4的径向设置，各二次风旋流叶片7的径向内侧分别连接第二旋转轴72，各第二旋转轴72与对应的第一旋转轴71同轴设置，各第二旋转轴72转动连接于一次风管3上；各第一旋转轴71转动穿过二次风管4后与传动结构9连接，驱动结构8通过传动结构9和第一旋转轴71驱动各二次风旋流叶片摆动。
如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，在本实施方式中，各二次风旋流叶片7与二次风管4的径向截面之间的夹角范围为-90°～90°。即各二次风旋流叶片7相对二次风管4的径向截面(与二次风管4的中心轴垂直的平面)的摆动角度α范围为-90°～90°(本发明中，该角度在二次风旋流叶片7逆时针转动时为负，顺时针转动时为正)，二次风旋流叶片7转动以使二次风环空全打开或旋流流通或被最大面积封堵。二次风旋流叶片7的摆动角度可实现360°圆周范围内任意调节，前述的摆动角度范围可以根据实际需求确定。
如图2、图3所示，当二次风旋流叶片7处于二次风管4的径向截面上时，多个二次风旋流叶片7转动至平齐状态，多个二次风旋流叶片7的工作表面相互平齐形成环状表面(环板结构)，二次风旋流叶片7对高温烟气无旋流效果，二次风环空大部分被二次风旋流叶片7封堵，气流流量很小，可实现小流量喷射，满足燃烧器低负荷燃烧需求。
如图4、图5所示，当二次风旋流叶片7与二次风管4的径向截面垂直时(二次风旋流叶片7与二次风管4的中心轴呈平行状态)，二次风环空全打开，二次风以直射的方式进行喷射，无旋流效果。
进一步，二次风旋流叶片7的数量优选偶数，在圆周方向均匀排布，在本实施方式中，二次风旋流叶片7的数量为12～36个，具体数量可根据燃烧器直径进行确定。
进一步，如图1、图8所示，传动结构9包括顺序连接的第一传动轴91和第二传动轴92，第一传动轴91和第二传动轴92通过万向联轴器98连接；二次风管4的外壁上设置多个固定支座结构，第一传动轴91和第二传动轴92能转动且能滑动地穿设通过固定支座结构；传动结构9中设置了万向联轴器98，避免由于齿轮、齿条等的局部变形或生产精度、安装同轴度差等原因导致设备运行过程中出现卡涩无法调整的问题；
第一传动轴91与驱动结构8连接，第二传动轴92远离第一传动轴91的一端连接有主动齿轮93，第一旋转轴71位于二次风管4外侧的一端连接有叶片齿轮94；主动齿轮93和叶片齿轮94之间设置齿条环95，齿条环95套设于二次风管4的外侧，齿条环95靠近主动齿轮93的一侧设置第一啮合部951，齿条环95靠近叶片齿轮94的一侧设置第二啮合部952，第一啮合部951与主动齿轮93啮合，各叶片齿轮94均与第二啮合部952啮合，驱动结构8通过第一传动轴91、第二传动轴92、主动齿轮93、第一啮合部951、第二啮合部952、叶片齿轮94和第一旋转轴71驱动各二次风旋流叶片7摆动。
进一步，如图1、图8所示，主动齿轮93的中心轴与二次风管4的中心轴呈平行设置，齿条环95的轴向一侧设置凸环部953，凸环部953的径向内侧设置第一啮合部951，主动齿轮93通过第一啮合部951驱动齿条环95绕二次风管4的中心轴转动。
齿条环95的轴向另一侧的侧面上设置第二啮合部952，叶片齿轮94的中心轴(第一旋转轴71)与二次风管4的中心轴呈垂直设置，齿条环95通过第二啮合部952驱动叶片齿轮94绕第一旋转轴71(二次风管4的径向)旋转。
齿条环95上的第一啮合部951和第二啮合部952的齿条可采用在齿条环95上直接加工齿条的方式，也可采用独立加工的齿条零件，将加工好的齿条固定至齿条环上，便于维修和更换。
利用齿条环95与多个叶片齿轮94啮合的传动方式，实现多个二次风旋流叶片7的同步调节。
进一步，如图8所示，齿条环95和二次风管4的外壁之间设置滚轮96。齿条环与二次风管外壁之间存在一定的径向的间隙，间隙内设置滚轮96，滚轮96既能支撑齿条环95，也能减小齿条环95与二次风管4的摩擦，实现齿条环95的顺畅旋转。滚轮96的数量至少为3个，优选的为6～12个。
进一步，如图1所示，二次风管4的外壁上与主动齿轮93周向间隔地设置从动齿轮97，从动齿轮97与第一啮合部951啮合。
二次风管4的外壁设置至少两个从动齿轮97，从动齿轮97与齿条环95通过第一啮合部951啮合，主动齿轮93与从动齿轮97共同与齿条环95啮合传动，避免齿条环95的偏心旋转。主动齿轮93与从动齿轮97在二次风管4的外壁上沿圆周方向均匀排布，且位于圆心在二次风管4中心轴的某一个假想圆的圆周上。
进一步，如图1所示，驱动结构8包括驱动电机81，驱动电机81通过减速机82与第一传动轴91连接。控制部调节驱动电机81的转动方向和转动圈数，最终控制二次风旋流叶片7的摆动角度调节。本发明通过控制部和驱动结构，将二次风旋流叶片7的调节方式由手动调节变更为自动调节，实现远端实时在线调节。
进一步，如图1所示，浓淡分离筒2的出口端设置直径呈渐增设置的第一扩口21，一次风管3的出口端设置直径呈渐增设置的第二扩口32，二次风管4的出口端设置直径呈渐增设置的第三扩口41。
进一步，第一扩口21的扩口角度β范围为10°～15°，可以对一次风淡相起到导流的作用，并且延后一次风浓相与淡相在炉膛内的混合时间；
第二扩口32的扩口角度γ范围为25°～30°，对二次风起到导流作用，延长二次风与一次风在炉膛内的混合时间。
进一步，如图1所示，中心风管1的入口端设置中心管入口11，一次风管3的入口端设置一次风管入口33，二次风管4的入口端设置二次风管入口42，中心管入口11、一次风管入口33和二次风管入口42均通过法兰与管道连接，管道上设置流量计和调节阀。
本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器100的工作原理如下：
根据燃烧器燃烧负荷需求，调节中心风管1、一次风管3和二次风管4内的风量，根据燃烧器出口侧火焰燃烧形状和状况，利用控制部(PLC编程控制器)调节驱动电机81的转动方向和转动圈数，利用减速机驱动传动结构9(第一传动轴91和第二传动轴92)转动，第一传动轴91和第二传动轴92带动主动齿轮93转动，主动齿轮93转动驱动齿条环95绕二次风管4的中心轴转动，齿条环95通过第二啮合部952驱动叶片齿轮94转动，叶片齿轮94通过第一旋转轴71带动二次风旋流叶片7转动，实现二次风旋流叶片7与二次风管4的径向截面夹角的改变，实现旋流角度的动态调节，同时实现旋流强度的调节。利用驱动电机调节二次风旋流叶片7与二次风管4的径向截面的夹角，使二次风的出口风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节。
由上所述，本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器具有如下有益效果：
本发明的叶片角度可调式煤粉燃烧器中，一次风管和二次风管之间设置了能摆动改变倾斜角度的二次风旋流叶片，各二次风旋流叶片与二次风管的径向截面之间的夹角能调整，从而改变二次风的旋流方向和喷射横截面积，二次风能够在直流、左旋流、右旋流之间转换和调节，实现高温喷射气体的旋流方向的转换，实现旋流角度的实时在线动态调节，同时实现旋流强度的调节；
二次风旋流叶片的摆动角度可实现360°圆周范围内任意调节，实现大范围调节二次风旋流叶片角度；
传动结构中利用齿条环与多个叶片齿轮啮合的传动方式，实现多个二次风旋流叶片的同步调节；
本发明通过控制部和驱动结构，将二次风旋流叶片的调节方式由手动调节变更为自动调节，实现远端实时在线调节；
传动结构中设置了万向联轴器，避免由于齿轮、齿条等的局部变形或生产精度、安装同轴度差等原因导致设备运行过程中出现卡涩无法调整的问题。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
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