申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2020-06-19

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN111623346B

主分类号：F23C7/00

分类号：F23C7/00;F23G7/06;F23D14/26;F23D14/78;F23D14/84;F23J3/00;F25D1/00;F25D17/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2020.09.29#实质审查的生效;2020.09.04#公开

摘要：一种燃用高温荒煤气的旋流燃烧器，属于高效洁净煤燃烧技术领域。解决了针对现有技术中低NOx燃烧器并不适用于荒煤气的高效低NOx旋流燃烧及现有技术中由于不存在一种高效低NOx荒煤气旋流燃烧器，使其无法为分段耦合煤粉燃烧技术配置荒煤气旋流燃烧器的问题。本发明主要包括中心管、内周界风通道、荒煤气通道和外周界风通道、水冷盘管冷却系统和扩散小火焰发生器；基于荒煤气扩散小火焰、弱旋流涡外边界层内着火稳燃、富燃料燃烧、空气分级、水冷和空冷综合冷却技术，实现荒煤气的燃烧；本发明具有绝对着火稳燃、抑制燃料型和热力型NOx发生、高效、防结渣及高温腐蚀、负荷响应优良、冷却可靠的特点，适用于广泛煤种的分段耦合煤粉燃烧。

主权项：1.一种燃用高温荒煤气的旋流燃烧器，包括由内至外同轴设置的中心管1、内周界风通道2、荒煤气通道3和外周界风通道4，且四者底端连通，中心管1、内周界风通道2和荒煤气通道3的底端平齐，其中，中心管1、内周界风通道2和外周界风通道4均用于通入空气；荒煤气通道3用于通入荒煤气，其特征在于，旋流燃烧器还包括水冷盘管冷却系统5、荒煤气渐扩锥管6、荒煤气适配环7、外周界风扩散锥管8、径向旋流器9、扩散小火焰发生器10、轴向旋流器11和钝体12；内周界风通道2的顶端通过法兰13进行密封，中心管1顶端穿出法兰13；中心管1被划分为两段，分别为上段管路和下段管路，上段管路为伸出内周界风通道2的部分，下段管路为位于内周界风通道2内的部分，且上段管路的口径远远小于下段管路；钝体12位于中心管1内部底端，用于对中心管1底端进行密封，且钝体12上设有通气孔；内周界风通道2的侧壁上设有内周界风进气口2-1，荒煤气通道3的顶端位于内周界风进气口2-1下方，且通过密封盖板对其荒煤气通道3的顶端进行密封；荒煤气通道3的侧壁上设有荒煤气入口3-1，荒煤气入口3-1用于通入荒煤气，所述的荒煤气为压力小于3MPa、温度为500℃至980℃、可燃气仅含带颗粒粒径小于70微米的半焦、焦炭颗粒的气固两相流；荒煤气通道3的底端通过荒煤气渐扩锥管6与荒煤气适配环7连通；荒煤气适配环7的底端与外周界风通道4平齐；外周界风通道4的顶端位于荒煤气入口3-1下方，且通过密封盖板对其外周界风通道4的顶端进行密封；外周界风通道4的底端固定有外周界风扩散锥管8，且二者连通；外周界风通道4的侧壁上设有外周界风进气口4-1；水冷盘管冷却系统5用于对荒煤气通道3进行冷却保护；中心管1的外侧壁与内周界风通道2的内侧壁之间构成了内周界风环形通道，径向旋流器9设置在内周界风环形通道内，用于对内周界风环形通道内的内周界风的旋流强度进行调节；内周界风通道2的外侧壁与荒煤气通道3内侧壁之间构成了荒煤气环形通道，扩散小火焰发生器10设置在荒煤气环形通道底端，用于喷射环向均匀分布的多股荒煤气气流，通过对多股荒煤气气流进行点燃形成多重扩散小火焰；荒煤气通道3的外侧壁与外周界风通道4的内侧壁之间构成了外周界风环形通道，轴向旋流器11设置在外周界风环形通道底端，用于调节外周界风的旋流强度；扩散小火焰发生器10为圆环形结构，且沿圆环形结构周向方向上均匀的设有N个轴向喷口10-1，N为大于或等于5的整数；轴向喷口10-1的径向截面的直径相同或渐变；其中，渐变的方式包括渐缩或渐扩。

全文数据：

权利要求：

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