摘 要：此煤粉燃燒器采用分級(jí)供風(fēng)，一次直流風(fēng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤粉的輸送以及煤粉和風(fēng)的混合；二次旋流風(fēng)的主要作用，是對(duì)煤粉進(jìn)行了加熱，從而促進(jìn)了煤粉的完全燃燒；三次直流風(fēng)有效地對(duì)爐壁進(jìn)行了保護(hù)。防止了高溫對(duì)爐壁的侵蝕，并且降低了燃燒腔內(nèi)壁面的灰渣的堆結(jié)。

關(guān)鍵詞：煤粉燃燒器；結(jié)構(gòu)造型；燃燒原理；旋流強(qiáng)度

1 煤粉燃燒器概述

1.1 煤粉燃燒器的來源以及研究意義

目前，用于骨料烘干的燃料通常采用工業(yè)常用油。骨料烘干的成本也越來越高。我國煤炭為主要的燃料。如果骨料烘干設(shè)備采用煤粉作為燃料，會(huì)極大地降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 煤粉燃燒器國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

在20 世紀(jì)初期，人們普遍使用直流的燃燒器，人們沒有注意到旋流的燃燒器。與單位的四角燃燒爐膛出口煙氣溫度偏差和其他困難的問題暴露出大容量，旋流燃燒器逐漸得到重視。

1.3 煤粉燃燒器存在的問題

煤粉燃燒器加熱溫度難以控制，煤粉的傳燃燒效率低等問題，與煤粉燃燒器配套的，還需要建立一套專門的煤粉制造和輸送系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)備比較復(fù)雜，并且燃燒器內(nèi)部容易產(chǎn)生灰渣，附著在燃燒殼體內(nèi)壁上難以清除。與此同時(shí)，煤粉燃燒器還存在一個(gè)問題，那就是煤粉的完全充分燃燒與氮氧化物生產(chǎn)量之間的矛盾。

2 煤粉燃燒器工作原理及總體結(jié)構(gòu)

2.1 煤粉燃燒器的工作原理

煤粉燃燒器啟動(dòng)以后，點(diǎn)火槍自動(dòng)到位，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)壓，供油系統(tǒng)開始通過輸油管供油，自動(dòng)點(diǎn)火裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火，對(duì)煤粉燃燒器的燃燒腔體進(jìn)行預(yù)熱。供煤系統(tǒng)進(jìn)行螺旋式變頻供煤，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)一次風(fēng)，煤粉在一次風(fēng)攜帶下進(jìn)入煤粉燃燒器的燃燒腔，此時(shí)燃燒腔體已用燃油預(yù)熱至600℃～700℃，煤粉進(jìn)入燃燒腔體即可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)燃燒。此時(shí)改變二次風(fēng)速、三次風(fēng)速的大小，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤粉燃燒器的分級(jí)供風(fēng)；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒后，供油系統(tǒng)停止供油，自動(dòng)點(diǎn)火裝置自動(dòng)滅火，通過調(diào)節(jié)一次風(fēng)以及二次風(fēng)的強(qiáng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火焰大小以及強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。

2.2 面向骨料烘干的煤粉燃燒器的總體結(jié)構(gòu)

煤粉燃燒器有許多零件組成，其中主要包括煤粉燃燒器殼體、耐火磚、一次風(fēng)煤管、二次風(fēng)管、三次風(fēng)管、高能點(diǎn)火裝置以及油槍等。如圖1所示。

2.3 面向骨料烘干的煤粉燃燒器的殼體

2.3.1 煤粉燃燒器殼體的概述

殼體作為一個(gè)最基本的零件，有著他自身極其重要的作用；其中，殼體支撐著整個(gè)煤粉燃燒器，與此同時(shí)，殼體又為耐火磚的安裝提供了定位。

2.3.2 煤粉燃燒器殼體的具體規(guī)格參數(shù)（如表1所示）

面向骨料烘干的煤粉燃燒器的殼體是由鋼鐵鑄造而成。

2.4 旋流風(fēng)的形成以及旋流強(qiáng)度的概述

2.4.1 旋流強(qiáng)度的定義

一般流場(chǎng)空間速度用切向速度wr，徑向速度wr以及軸向速度wz來描述。相對(duì)于旋轉(zhuǎn)氣流，一般用旋流強(qiáng)度n來表示旋射流旋轉(zhuǎn)強(qiáng)烈程度，表達(dá)式為：

2.4.2 煤粉燃燒器旋流風(fēng)的形成

一般情況下，旋流風(fēng)是由鼓風(fēng)機(jī)吹出來的直流風(fēng)經(jīng)過旋流器產(chǎn)生，在面向骨料烘干的煤粉燃燒器中，旋流風(fēng)是由鼓風(fēng)機(jī)吹出來的直流風(fēng)經(jīng)過二次風(fēng)管形成，面向骨料烘干的煤粉燃燒器中二次風(fēng)管是安放在與Z軸成20°的平面上，繞著x軸呈圓錐形分布，共計(jì)24根風(fēng)管，風(fēng)管之間的夾角為15°，并且在錐面上，二次風(fēng)的風(fēng)管傾斜成45°繞著煤粉燃燒器的中心旋轉(zhuǎn)軸放置。通過調(diào)節(jié)切向速度以及軸向速度的比例，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二次旋流風(fēng)旋流強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。如圖2所示。

2.6 煤粉燃燒器的風(fēng)管

2.6.1 煤粉燃燒器的一次風(fēng)煤管。煤粉燃燒器的一次風(fēng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)煤粉的輸送，與此同時(shí)，一次風(fēng)又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤粉的分散，使得煤粉和空氣能夠充分混合，在本煤粉燃燒器中，一次風(fēng)煤管的規(guī)格尺寸為：直徑為φ300mm，長度為500mm。

2.6.2 煤粉燃燒器的二次風(fēng)管。在煤粉燃燒器中，二次旋流風(fēng)的主要作用是對(duì)一次風(fēng)吹入到燃燒腔體內(nèi)的煤進(jìn)行加熱，從而促使煤粉的燃燒，其次二次風(fēng)在煤粉燃燒器根部通過二次風(fēng)管螺旋狀吹入，使風(fēng)與煤粉充分?jǐn)嚢璨⑶一旌先紵?，補(bǔ)充燃燒所需要的空氣量，增加燃燒器的出口的速度。二次風(fēng)管的規(guī)格尺寸為：直徑為φ15mm，

長度為185mm，共計(jì)需要24根。

2.6.3 煤粉燃燒器的三次風(fēng)管。在煤粉燃燒器中，三次直流風(fēng)的主要作用是用來有效地防止燃燒腔內(nèi)壁溫度過高，從而防止對(duì)燃燒腔內(nèi)壁的高溫腐蝕，并且在三次風(fēng)吹入的過程中，三次風(fēng)也可以降低煤粉燃燒器內(nèi)壁的壁面結(jié)渣。達(dá)到清掃煤粉燃燒器內(nèi)壁的作用。三次風(fēng)管的尺寸規(guī)格為：直徑為φ15mm，長度為115mm，共計(jì)需要20根。

2.7 高能點(diǎn)火裝置。高能點(diǎn)火裝置，主要是用于工業(yè)窯爐、鍋爐、化工廢氣、焦化鋼廠等各種需要進(jìn)行點(diǎn)火引燃的場(chǎng)所，高能點(diǎn)火裝置是由高能點(diǎn)火器、點(diǎn)火桿以及點(diǎn)火的線纜組成。

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