一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器

文档序号:1843521 发布日期:2021-11-16 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器 (Full-load section gas-coal coupling cluster burner ) 是由 方毅波 俞海玲 张文科 谢辉 胡书意 于 2021-09-24 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器,包括金属软管、电动执行机构、燃气进口圆柱壳体、一次风煤粉管和二次风周界风道,所述燃气进口圆柱壳体的出口端安装有燃气管束,电动执行机构驱动燃气进口圆柱壳体向一次风煤粉管的推进与后退,一次风煤粉管内固定安装有煤粉管束,燃气进口圆柱壳体内固定安装有密封片,燃气管束的进口端侧面设有通流孔,燃气管束的出口端侧面设有固定滑块,煤粉管束的内壁设有螺旋滑槽,固定滑块与螺旋滑槽相配合,燃气管束可在滑块及螺旋滑槽的作用下旋转90°。所述集束燃烧器可实现全负荷段燃气和煤粉的耦合燃烧,尤其是超低负荷稳燃,燃气与煤粉配比调节范围为0~100%。(The invention relates to a full-load section gas-coal coupling cluster burner which comprises a metal hose, an electric actuator, a gas inlet cylindrical shell, a primary air pulverized coal pipe and a secondary air peripheral air duct, wherein a gas pipe bundle is installed at the outlet end of the gas inlet cylindrical shell, the electric actuator drives the gas inlet cylindrical shell to advance and retreat towards the primary air pulverized coal pipe, the primary air pulverized coal pipe is fixedly provided with the pulverized coal pipe bundle, a sealing sheet is fixedly installed in the gas inlet cylindrical shell, the side surface of the inlet end of the gas pipe bundle is provided with a through hole, the side surface of the outlet end of the gas pipe bundle is provided with a fixed sliding block, the inner wall of the pulverized coal pipe bundle is provided with a spiral chute, the fixed sliding block is matched with the spiral chute, and the gas pipe bundle can rotate 90 degrees under the action of the sliding block and the spiral chute. The cluster burner can realize the coupling combustion of fuel gas and coal powder in a full-load section, particularly the ultra-low load stable combustion, and the adjusting range of the fuel gas and coal powder ratio is 0-100%.)

一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器

技术领域

本发明涉及一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器,属于锅炉燃烧器技术领域。

背景技术

锅炉燃烧器是燃煤燃气锅炉的配套辅机中最为重要设备,随着新能源机组在电网中的占比越来越大,燃煤机组的灵活性要求越来越高,深度调峰频繁。机组深度调峰过程时面临着锅炉稳燃性差、燃烧不充分等问题以至于锅炉超低负荷稳燃很难实现,原因是现有燃烧器的技术条件限制。因此开发一种燃烧器可以实现全负荷段的气煤耦合燃烧具有重要的实际应用价值。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足,提供一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器,所述气煤耦合集束燃烧器中,燃气经燃气管束流出后送入一次风煤粉管束,通过电动执行机构调整插入距离,可以将不同圈管束燃料由煤粉依次切换为燃气燃烧,进而实现全负荷段的气煤耦合燃烧。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器,所述的气煤耦合集束燃烧器包括金属软管、电动执行机构、燃气进口圆柱壳体、一次风煤粉管和二次风周界风道,所述金属软管连通所述燃气进口圆柱壳体的进口端,所述燃气进口圆柱壳体的出口端安装有燃气管束,所述燃气进口圆柱壳体的出口端活动插接于所述一次风煤粉管内,所述电动执行机构驱动所述燃气进口圆柱壳体向一次风煤粉管的推进与后退,所述一次风煤粉管内固定安装有煤粉管束,所述煤粉管束与所述燃气管束的位置相对应,所述一次风煤粉管的出口端插接于所述二次风周界风道内,所述二次风周界风道与锅炉相通;

所述燃气管束与所述燃气进口圆柱壳体转动连接,所述燃气进口圆柱壳体内固定安装有密封片,所述燃气管束的进口端侧面设有通流孔,所述燃气管束的进口端插接在所述密封片内,所述燃气管束的出口端侧面设有固定滑块,所述煤粉管束的内壁设有螺旋滑槽,所述固定滑块与所述螺旋滑槽相配合,燃气管束可在固定滑块及螺旋滑槽的作用下旋转90°。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:

进一步的,所述燃气进口圆柱壳体内设有不同长度的燃气管束,所述燃气管束呈环状均匀分布,所述燃气管束的长度从环状分布的外环向内环依次增长,所述煤粉管束的内壁设有直槽,所述直槽与螺旋滑槽的末端相通,所述直槽与所述固定滑槽相配合。

进一步的,所述一次风煤粉管出口固定安装有不同长度的煤粉管束,所述煤粉管束呈环状均匀分布,所述煤粉管束的长度从环状分布的内环向外环依次增长,所述一次风煤粉管的煤粉管束出口端界面呈半椭球面布置,可以实现燃气更高效的进入锅炉内进行燃烧。

进一步的,所述燃气进口圆柱壳体与所述一次风煤粉管的连接处安装有压缩空气密封组件。一次风煤粉管内的气压比较大,压缩空气密封组件的设置,可有效避免燃气进口圆柱壳体与一次风煤粉管之间出现漏气现象。

进一步的,所述燃气管束的进口端侧面设有两个通流孔,两个通流孔在燃气管束的环状外壁上对称分布。

进一步的,所述一次风煤粉管的侧面设有一次风煤粉进口,所述二次风周界风道的侧面设有二次风进口。

本发明的有益效果是:初始状态时,燃气管束与煤粉管束之间处于分离状态,一次风煤粉管内通有一次风煤粉,二次风周界风道内通有助燃二次风,密封片封堵住通流孔;当需要向锅炉内通入燃气时,金属软管内通入燃气,电动执行机构将燃气进口圆柱壳体向一次风煤粉管内推进,位于内环的长度较长燃气管束先与煤粉管束接通,相应的固定滑块与螺旋滑槽相配合,在螺旋滑槽的作用下,长度较长的燃气管束被旋转90°,从而使长度较长的燃气管束上的通流孔与密封片错开,燃气通过通流孔进入燃气管束和煤粉管束,最后通至锅炉内;当需要提高燃气比例时,电动执行机构继续将燃气进口圆柱壳体向一次风煤粉管内推进,则内环长度较长的燃气管束上固定滑块在直槽内滑动,长度较长的燃气管束不发生旋转运动,位于外环的长度较短的燃气管束也开始与煤粉管束接通,长度较短的燃气管束上的固定滑块与螺旋滑槽相配合,长度较短的燃气管束被旋转90°,从而使长度较短的燃气管束上的通流孔与密封片错开,燃气通过通流孔进入燃气管束和煤粉管束,使煤粉管束内的燃料由煤粉切换为燃气燃烧,进而实现全负荷段燃气和煤粉的耦合燃烧,尤其是超低负荷稳燃,燃气与煤粉配比调节范围为0~100%,而且操作简单,使用方便。

附图说明

图1为实施例中所述集束燃烧器的内部剖视图;

图2为实施例中所述集束燃烧器的右视图;

图中,1金属软管,2电动执行机构,3燃气进口圆柱壳体,4压缩空气密封,5一次风煤粉管,6二次风周界风道;

301通流孔,302密封片,303燃气管束,304固定滑块;

501煤粉管束,502螺旋滑槽,503直槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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,不是旨在于限制本发明。

如图1-2所示,一种全负荷段气煤耦合集束燃烧器,所述的气煤耦合集束燃烧器包括金属软管1、电动执行机构2、燃气进口圆柱壳体3、一次风煤粉管5和二次风周界风道6,所述金属软管1连通所述燃气进口圆柱壳体3的进口端,所述燃气进口圆柱壳体3的出口端安装有燃气管束303,所述燃气进口圆柱壳体3的出口端活动插接于所述一次风煤粉管5内,所述电动执行机构2驱动所述燃气进口圆柱壳体3向一次风煤粉管5的推进与后退,所述一次风煤粉管5内固定安装有煤粉管束501,所述煤粉管束501与所述燃气管束303的位置相对应,所述一次风煤粉管5的出口端插接于所述二次风周界风道6内,所述二次风周界风道6与锅炉相通;

所述燃气管束303与所述燃气进口圆柱壳体3转动连接,所述燃气进口圆柱壳体3内固定安装有密封片302,所述燃气管束303的进口端侧面设有通流孔301,所述燃气管束303的进口端插接在所述密封片302内,所述燃气管束303的出口端侧面设有固定滑块304,所述煤粉管束501的内壁设有螺旋滑槽502,所述固定滑块304与所述螺旋滑槽502相配合,燃气管束303可在固定滑块304及螺旋滑槽502的作用下旋转90°。

具体的,所述燃气进口圆柱壳体3内设有不同长度的燃气管束303,所述燃气管束303呈环状均匀分布,本实施例中所述燃气管束303设有三圈,所述燃气管束303的长度从环状分布的外环向内环依次增长,即最内圈的燃气管束303最长,最外圈的燃气管束303最短,如图1所示。所述煤粉管束501的内壁设有直槽503,所述直槽503与螺旋滑槽502的末端相通,所述直槽503与所述固定滑槽相配合。

具体的,所述一次风煤粉管5出口固定安装有不同长度的煤粉管束501,所述煤粉管束501呈环状均匀分布,本实施例中所述煤粉管束501设有四圈,如图2所示。所述煤粉管束501的长度从环状分布的内环向外环依次增长,所述一次风煤粉管5的煤粉管束501出口端界面呈半椭球面布置,即最内圈的煤粉管束501最短,最外圈的煤粉管束501最长。

具体的,所述燃气进口圆柱壳体3与所述一次风煤粉管5的连接处安装有压缩空气密封4组件。一次风煤粉管5内的气压比较大,压缩空气密封4组件的设置,可有效避免燃气进口圆柱壳体3与一次风煤粉管5之间出现漏气现象。

具体的,所述燃气管束303的进口端侧面设有两个通流孔301,两个通流孔301在燃气管束303的环状外壁上对称分布。

具体的,所述一次风煤粉管5的侧面设有一次风煤粉进口,所述二次风周界风道6的侧面设有二次风进口。

本实施例中所述集束燃烧器的工作原理:

本实施例中,三圈排布的燃气管束303从内圈向外圈依次命名为第一圈燃气管束303、第二圈燃气管束303、第三圈燃气管束303;四圈排布的煤粉管束501从内圈向外圈依次命名为第一圈煤粉管束501、第二圈煤粉管束501、第三圈煤粉管束501、第四圈煤粉管束501;第一圈燃气管束303与第一圈煤粉管束501始终相通,第二圈燃气管束303与第二圈煤粉管束501位置相对应,第三圈燃气管束303与第三圈煤粉管束501位置相对应,第四圈煤粉管束501不与燃气管束303相通,第四圈煤粉管束501始终通一次风煤粉;

初始状态时,第二圈燃气管束303与第二圈煤粉管束501之间处于分离状态,第三圈燃气管束303与第三圈煤粉管束501之间处于分离状态,金属软管1内通入燃气,一次风煤粉管5内通有一次风煤粉,二次风周界风道6内通有助燃二次风,第二圈燃气管束303和第三圈燃气管束303的密封片302封堵住通流孔301;

当需要向锅炉内增加燃气时,电动执行机构2将燃气进口圆柱壳体3向一次风煤粉管5内推进,位于长度较长的第二圈燃气管束303先与第二圈煤粉管束501接通,相应的固定滑块304与螺旋滑槽502相配合,在螺旋滑槽502的作用下,第二圈燃气管束303被旋转90°,从而使第二圈燃气管束303上的通流孔301与密封片302错开,燃气通过通流孔301进入第二圈燃气管束303和第二圈煤粉管束501,最后通至锅炉内;

当锅炉内还需要更多的燃气时,电动执行机构2继续将燃气进口圆柱壳体3向一次风煤粉管5内推进,则长度较长的第二圈燃气管束303上的固定滑块304在直槽503内滑动,第二圈燃气管束303不发生旋转运动,第二圈燃气管束303上的通流孔301不会被堵住,第二圈燃气管束303继续有燃气通过,位于外环的长度较短的第三圈燃气管束303也开始与第三圈煤粉管束501接通,固定滑块304与螺旋滑槽502相配合,第三圈燃气管束303被旋转90°,从而使第三圈燃气管束303上的通流孔301与密封片302错开,燃气通过通流孔301进入第三圈燃气管束303和第三圈煤粉管束501,使第三圈煤粉管束501内的燃料由煤粉切换为燃气燃烧,进而实现全负荷段燃气和煤粉的耦合燃烧,尤其是超低负荷稳燃,燃气与煤粉配比调节范围为0~100%。

当需要减少对锅炉提供燃气时,电动执行机构2带动燃气进口圆柱壳体3后退,从而使第二圈燃气管束303与第二圈煤粉管束501之间分离,第三圈燃气管束303与第三圈煤粉管束501之间分离,第二圈燃气管束303和第三圈燃气管束303上的密封片302再次封堵住通流孔301。

实际应用中可以根据具体需求设置不同环数分布的燃气管束303和煤粉管束501。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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