本发明涉及五通道煤粉燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的喷油管、中心风管、内旋流风管、煤粉管、外旋流风管和轴流风管，且相邻两管之间依次形成中心风通道、内旋流风通道、煤粉通道、外旋流风通道和轴流风通道；内旋流风通道、外旋流风通道和轴流风通道的截面积在远离出口端至出口端的方向上逐渐减小；中心风通道、内旋流风通道、外旋流风通道和轴流风通道的出口端处分别设置有压力传感器；燃烧器还包括安装有调节阀的侧风管。本发明结构稳定、性能可靠、通用性强、维护方便、常规使用的寿命长，其通道风速较高，燃烧器的推力大，明显提高煤粉

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112664927 A (43)申请公布日 2021.04.16 (21)申请号 5.8 (22)申请日 2020.12.14 (71)申请人 马鞍山河谷照阳信息科技咨询有限 公司 地址 243000 安徽省马鞍山市经济技术开 发区(示范园区)北京大道北侧嘉善科 技园1号科研楼508室 (72)发明人 李琳 (74)专利代理机构 合肥东信智谷知识产权代理 事务所(普通合伙) 34143 代理人 樊钰 (51)Int.Cl. F23D 1/02 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (54)发明名称 五通道煤粉燃烧器 (57)摘要 本发明涉及五通道煤粉燃烧器，包括由内到 外依次同轴套接的喷油管、中心风管、内旋流风 管、煤粉管、外旋流风管和轴流风管，且相邻两管 之间依次形成中心风通道、内旋流风通道、煤粉 通道、外旋流风通道和轴流风通道；内旋流风通 道、外旋流风通道和轴流风通道的截面积在远离 出口端至出口端的方向上逐渐减小；中心风通 道、内旋流风通道、外旋流风通道和轴流风通道 的出口端处分别设置有压力传感器；燃烧器还包 括安装有调节阀的侧风管。本发明结构稳定、性 能可靠、通用性强、维护方便、常规使用的寿命长，其通 道风速较高，燃烧器的推力大，明显提高煤粉燃 A 烧效果以及劣质煤的利用率，大大降低燃烧器中 7 NOx的生成量，避免局部高温。 2 9 4 6 6 2 1 1 N C CN 112664927 A 权利要求书 1/1页 1.五通道煤粉燃烧器，其特征是：包括由内到外依次同轴套接的喷油管(1)、中心风 管(2)、内旋流风管(3)、煤粉管(4)、外旋流风管(5)和轴流风管(6)，其特征是，所述喷油 管(1)与中心风管(2)之间形成中心风通道(120)，所述中心风管(2)和内旋流风管(3)之间 形成内旋流风通道(230)，所述内旋流风管(3)和煤粉管(4)之间形成煤粉通道(340)，所述 煤粉管(4)和外旋流风管(5)之间形成外旋流风通道(450)，所述外旋流风管(5)和轴流风管 (6)之间形成轴流风通道(560)；所述内旋流风通道(230)、外旋流风通道(450)和轴流风通 道(560)的截面积在远离出口端至出口端的方向上逐渐减小；所述中心风通道(120)、内旋 流风通道(230)、外旋流风通道(450)和轴流风通道(560)的出口端处分别设置有压力传感 器；所述燃烧器还包括用于向所述中心风通道(120)、内旋流风通道(230)、外旋流风通道 (450)和轴流风通道(560)进风的侧风管(11)；所述侧风管(11)上安装有用于风量补偿调节 的调节阀。 2.依据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述轴流风管(6)的一端向内 延伸设置有第一凸缘(62)，所述第一凸缘(62)内壁沿轴流风管(6)轴向设置有轴流风孔 (64)，且所述轴流风孔(64)呈圆周阵列分布于所述第一凸缘(62)内壁。 3.依据权利要求2所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述外旋流风管(5)的端部设 置有第二凸缘(52)；所述第二凸缘(52)和第一凸缘(62)之间留有空隙(54)。 4.依据权利要求3所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述第二凸缘(52)的长度小于 第一凸缘(62)的长度；所述第一凸缘(62)和第二凸缘(52)靠近所述轴流风通道(560)内部 的一端分别设置有第一斜面(63)和第二斜面(53)。 5.依据权利要求2所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述轴流风孔(64)内壁设置有 沿其轴向阵列分布的多个螺旋片(65)。 6.依据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述轴流风管(6)外壁设置有 耐火泥层(40)。 7.依据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述外旋流风管(5)的一端向 内延伸设置有凸台(9)，所述凸台(9)内设置有沿外旋流风管(5)轴向阵列分布的多个外旋 流风出风孔(73)。 8.依据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述中心风管(2)端部设置有 中心风喷嘴(7)，所述中心风喷嘴(7)端面设置有沿其周向阵列分布的多个中心风出风孔 (71)；所述中心风出风孔(71)靠近中心风通道(120)内部的一侧设置有储气腔(72)。 9.依据权利要求8所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述中心风喷嘴(7)外固定套 设有导流环(8)；所述导流环(8)外壁设置有沿其轴向均匀分布的多个螺旋导流槽(81)。 10.根据权利要求1所述五通道煤粉燃烧器，其特征是：所述侧风管(11)分别通过中 心风进风导管(21)、内旋流风进风导管(31)、外旋流风进风导管(51)、轴流风进风导管(61) 与中心风通道(120)、内旋流风通道(230)、外旋流风通道(450)、轴流风通道(560)连通；所 述中心风进风导管(21)、内旋流风进风导管(31)、外旋流风进风导管(51)和轴流风进风导 管(61)上安装有用于风量补偿调节的调节阀。 2 2 CN 112664927 A 说明书 1/5页 五通道煤粉燃烧器 [0001] 技术领域 [0002] 本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及五通道煤粉燃烧器。 背景技术 [0003] 目前，回转窖用燃烧器燃料的品种有很多，如煤粉、天然气、焦炉煤气或高炉煤气 等。其中，回转窖用煤粉燃烧器所用的煤粉一般为烟煤，且对煤粉的煤质提出了较高的要 求。在现有工业公司中，部分企业采购的煤粉达不到回转窖对煤质的要求，或者制煤系统达 不到回转窖对煤粉细度的要求和对煤粉含水量的要求，使得企业的正常生产受到严重影 响，从而造成企业的经济效益严重下滑。 [0004] 目前，国内回转窖用煤粉燃烧器由于受到传统燃烧器结构的影响以及成本价格的 制约，一般会用四通道结构。当煤粉的品质较差时，其使用的过程中NOx的生成量较高，很难满 足NOx的排放要求，而氮氧化物是造成大气污染的主要污染源，进而严重破坏环境。 发明内容 [0005] 本发明针对现存技术的不足，提供了五通道煤粉燃烧器。 [0006] 本发明通过以下技术方法实现解决上述技术问题的： 五通道煤粉燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的喷油管、中心风管、内旋流风 管、煤粉管、外旋流风管和轴流风管；所述喷油管与中心风管之间形成中心风通道，所述中 心风管和内旋流风管之间形成内旋流风通道，所述内旋流风管和煤粉管之间形成煤粉通 道，所述煤粉管和外旋流风管之间形成外旋流风通道，所述外旋流风管和轴流风管之间形 成轴流风通道；所述内旋流风通道、外旋流风通道和轴流风通道的截面积在远离出口端至 出口端的方向上逐渐减小；所述中心风通道、内旋流风通道、外旋流风通道和轴流风通道的 出口端处分别设置有压力传感器；所述燃烧器还包括用于向所述中心风通道、内旋流风通 道、外旋流风通道和轴流风通道进风的侧风管；所述侧风管上安装有用于风量补偿调节的 调节阀。 [0007] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。 [0008] 进一步，所述轴流风管的一端向内延伸设置有第一凸缘，所述第一凸缘内壁沿轴 流风管轴向设置有轴流风孔，且所述轴流风孔呈圆周阵列分布于所述第一凸缘内壁。 [0009] 进一步，所述外旋流风管的端部设置有第二凸缘；所述第二凸缘和第一凸缘之间 留有空隙。 [0010] 进一步，所述第二凸缘的长度小于第一凸缘的长度；所述第一凸缘和第二凸缘靠 近所述轴流风通道内部的一端分别设置有第一斜面和第二斜面。 [0011] 进一步，所述轴流风孔内壁设置有沿其轴向阵列分布的多个螺旋片。 [0012] 进一步，所述轴流风管外壁设置有耐火泥层。 3 3 CN 112664927 A 说明书 2/5页 [0013] 进一步，所述外旋流风管的一端向内延伸设置有凸台，所述凸台内设置有沿外旋 流风管轴向阵列分布的多个外旋流风出风孔。 [0014] 进一步，所述中心风管端部设置有中心风喷嘴，所述中心风喷嘴端面设置有沿其 周向阵列分布的多个中心风出风孔；所述中心风出风孔靠近中心风通道内部的一侧设置有 储气腔。 [0015] 进一步，所述中心风喷嘴外固定套设有导流环；所述导流环外壁设置有沿其轴向 均匀分布的多个螺旋导流槽。 [0016] 进一步，所述侧风管分别通过中心风进风导管、内旋流风进风导管、外旋流风进风 导管、轴流风进风导管与中心风通道、内旋流风通道、外旋流风通道、轴流风通道连通；所述 中心风进风导管、内旋流风进风导管、外旋流风进风导管和轴流风进风导管上安装有用于 风量补偿调节的调节阀。 [0017] 本发明的有益效果是：本发明结构稳定、性能可靠、通用性强、维护方便、常规使用的寿命 长，其通道风速较高，燃烧器的推力大，可满足各种燃料的充分燃尽，提高了煤粉燃烧效果， 实现了回转窖对煤粉品质要求的多样化，对各种煤质包括无烟煤及低热值的劣质煤的适应 性强，明显提高劣质煤的利用率，大大降低所述燃烧器中NOx的生成量，避免局部高温。 附图说明 [0018] 图1为本发明的整体结构示意图； 图2为本发明与窖炉连接端内部的结构示意图； 图3为图2中A处的放大示意图； 图4为本发明所述喷嘴端面的结构示意图。 [0019] 喷油管，11、侧风管，2、中心风管，21、中心风进风导管，3、内旋流风管，31、内旋流 风进风导管，4、煤粉管，41、煤粉导管，5、外旋流风管，51、外旋流风进风导管，52、第二凸缘， 53、第二斜面，54、空隙，6、轴流风管，61、轴流风进风导管，62、第一凸缘，63、第一斜面，64、 轴流风孔，65、螺旋片，7、中心风喷嘴，71、中心风出风孔，72、储气腔，73、外旋流风出风孔， 8、导流环，81、螺旋导流槽，9、凸台，10、支撑块，20、行车支架，30、加强筋，40、耐火泥层，50、 伸缩节，60、喷油器，120、中心风通道，230、内旋流风通道，340、煤粉通道，450、外旋流风通 道，560、轴流风通道。 具体实施方式 [0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0021] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。 4 4 CN 112664927 A 说明书 3/5页 实施例 [0022] 如图1‑图4所示，本实施例所述五通道煤粉燃烧器，包括由内到外依次同轴套接的 喷油管1、中心风管2、内旋流风管3、煤粉管4、外旋流风管5和轴流风管6，且相邻管之间设置 有支撑块10，以提高所述燃烧器的整体强度和结构稳定性；所述喷油管1用于插接安装喷油 器60；所述喷油管1与中心风管2之间形成中心风通道120，所述中心风管2和内旋流风管3之 间形成内旋流风通道230，所述内旋流风管3和煤粉管4之间形成煤粉通道340，所述煤粉管4 和外旋流风管5之间形成外旋流风通道450，所述外旋流风管5和轴流风管6之间形成轴流风 通道560。 [0023] 所述内旋流风通道230、外旋流风通道450和轴流风通道560的截面积在远离出口 端至出口端的方向上逐渐减小，以便于气流在喷出时气压增大，当煤粉按一定的扩散角旋 流向外喷出，其外邻的外旋流风和内邻的内旋流风传递给煤粉相当高的动量和动量矩，使 煤粉分别同时与外旋流风及内旋流风混合并以高速度螺旋前进，保证煤粉的两侧都能与空 气混合，且混合的更均匀彻底，接着，再继续径向扩散与高速射出的轴流风相遇，轴流风的 插入逐渐增强了煤粉与空气的混合，使燃烧更为充分，并起稳流的作用，轴流风对火焰起 到包络和收拢作用，同时，配合所述中心风通道120，使气流在喷出时，外围的气压高于内侧 的气压，在火焰中心处形成一个低压区，可避免局部高温，有效抑制NOx的生成。 [0024] 所述中心风通道120、内旋流风通道230、外旋流风通道450和轴流风通道560的出 口端处分别设置有压力传感器，以便于获知各通道空气气流在所述燃烧器出口处的速度； 所述燃烧器还包括用于向所述中心风通道120、内旋流风通道230、外旋流风通道450和轴流 风通道560进风的侧风管11；所述侧风管11上安装有用于风量补偿调节的调节阀，以便于结 合所述压力传感器使用，调整所述侧风管11内的风量，进而保证煤粉的充分燃烧，降低所述 燃烧器中NOx的生成量。 [0025] 进一步，如图1所示，所述侧风管11分别通过中心风进风导管21、内旋流风进风导 管31、外旋流风进风导管51、轴流风进风导管61与中心风通道120、内旋流风通道230、外旋 流风通道450、轴流风通道560连通；所述中心风进风导管21、内旋流风进风导管31、外旋流 风进风导管51和轴流风进风导管61上安装有用于风量补偿调节的调节阀，以便于分别对所 述中心风通道120、内旋流风通道230、外旋流风通道450、轴流风通道560进行风量的补偿调 节，进而满足回转窖对火焰长短、强度的不一样的要求，便于调节火焰的形状；所述燃烧器还包 括煤粉导管41；所述煤粉导管41与所述煤粉通道340连通。 [0026] 如图2和图3所示，所述轴流风管6的一端向内延伸设置有第一凸缘62，所述第一凸 缘62内壁沿轴流风管6轴向设置有轴流风孔64，所述轴流风孔64的截面优选为半圆形，且所 述轴流风孔64呈圆周阵列分布于所述第一凸缘62内壁，以实现所述轴流风通道560端部变 窄，当轴流风进入轴流风孔64内时，风速提高，加强了其对煤粉的搅动效果，同时，所述轴流 风通道560可使所述燃烧器保持一定形状的火焰，防止出现局部高温烧损回转窖皮的现象。 [0027] 本实施例所述燃烧器由于通道风速较高，燃烧器的推力大，可满足各种燃料的充 分燃尽，明显提高劣质煤的利用率；同时，由于一次风用量比例低，因此明显降低所述燃烧 器中NOx的生成量。 [0028] 如图3所示，所述外旋流风管5的端部设置有第二凸缘52；所述第二凸缘52和第一 凸缘62之间留有空隙54，以便于轴流风从轴流风孔64内向空隙54内涌入，在外旋流风管5外 5 5 CN 112664927 A 说明书 4/5页 形成环流，提高空气和煤粉的混合效果。 [0029] 如图2和图3所示，所述第二凸缘52的长度小于第一凸缘62的长度；所述第一凸缘 62和第二凸缘52靠近所述轴流风通道560内部的一端分别设置有第一斜面63和第二斜面 53，以使轴流风的风向分别在第一斜面63和第二斜面53处发生改变，从而在进入所述轴流 风孔64内时形成涡流，吹出的涡流风对煤粉具有打散作用，使其能够燃烧完全。 [0030] 如图3所示，所述轴流风孔64内壁设置有沿其轴向阵列分布的多个螺旋片65，以便 于提高从轴流风孔64内吹出的涡流风强度。 [0031] 如图1‑图3所示，所述轴流风管6外壁设置有耐火泥层40，所述轴流风管6外表面设 置有大量锚固件，且所述锚固件埋设在所述耐火泥层40中，所述锚固件起固定作用，所述耐 火泥层40用于保护所述轴流风管6，减少高温对所述轴流风管6的损失。 [0032] 如图2‑图4所示，所述外旋流风管5的一端向内延伸设置有凸台9，所述凸台9与所 述煤粉管4外壁抵触；所述凸台9内设置有沿外旋流风管5轴向阵列分布的多个外旋流风出 风孔73，以用于吹出外旋流风。 [0033] 如图2‑图4所示，所述中心风管2端部设置有环状的中心风喷嘴7，所述中心风喷嘴 7端面设置有沿其周向阵列分布的多个中心风出风孔71，所述中心风出风孔71优选为设置 有两圈，以用于吹出中心风，补充管道中部的空气；所述中心风出风孔71靠近中心风通道 120内部的一侧设置有储气腔72，以用于储气，提高所述中心风出风孔71吹出的风的均匀 性。 [0034] 如图2和图4所示，所述中心风喷嘴7外固定套设有导流环8，所述导流环8外壁与所 述内旋流风管3内壁抵触；所述导流环8外壁设置有沿其轴向均匀分布的多个螺旋导流槽 81，以用于吹出螺旋风，其直接和煤粉接触，进而加速煤粉的扩散；优选的，所述导流环8与 所述中心风喷嘴7可拆卸连接，以便于维修以及拆卸更换，进而获得不同的旋流风。 [0035] 如图1所示，所述煤粉管4与外旋流风管5间架设有行车支架20，用以与行车连接， 当所述燃烧器停机检修时，能够最终靠行车移动所述燃烧器脱离工作位；所述外旋流风管5的 连接处设置有加强筋30，以提高管道的整体强度和结构稳定性；所述煤粉管4与所述外旋流 风管5间设置有伸缩节50，所述伸缩节50为柔性结构，当所述燃烧器工作并发生振动时，所 述伸缩节50能吸收振动，减少设备振动对管道的影响，进而保护所述燃烧器。 [0036] 所述燃烧器的工作原理为：当所述燃烧器启动时，所述喷油器60加压喷出雾化柴 油，由窖炉内的点火器点燃，煤粉依次通过所述煤粉导管41、煤粉通道340吹入窖炉，所述中 心风通道120、内旋流风通道230、外旋流风通道450和轴流风通道560通过所述侧风管11给 风，并分别由中心风出风孔71、螺旋导流槽81、外旋流风出风孔73和轴流风孔64吹出； 煤粉经柴油引燃后，喷油器60停止喷油；轴流风的风向分别在第一斜面63和第二 斜面53处发生改变，从而在进入所述轴流风孔64内时形成涡流，吹出的涡流风对煤粉具有 打散作用，使其能够燃烧完全；轴流风从轴流风孔64内向空隙54内涌入，在外旋流风管5外 形成环流，提高空气和煤粉的混合效果；由于轴流风通道560端部变窄，当轴流风进入轴流 风孔64内时，风速提高，加强其对煤粉的搅动效果，同时，轴流风通道560使所述燃烧器保持 一定形状的火焰，防止出现局部高温烧损回转窖皮的现象。 [0037] 需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一 个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之 6 6 CN 112664927 A 说明书 5/5页 间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些 要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除 在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0038] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例 对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施 例所记载的技术方案做修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者 替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 7 7 CN 112664927 A 说明书附图 1/2页 图1 图2 8 8 CN 112664927 A 说明书附图 2/2页 图3 图4 9 9

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