本发明触及一种焚烧器适用于粉状煤的焚烧，包含褐煤和黑煤。该焚烧器首要用作焚烧器，用于发电站蒸汽锅炉机组主焚烧器焚烧，本发明按这来龙去脉进行介绍。但是，应了解到，本发明有更广泛的用处，意味着它可在各种用处中用作焚烧器。

  选用粉状煤的蒸汽锅炉机组要求有焚烧器，用于点着主焚烧器，该焚烧器可独自或结合焚烧器运用，供给辅佐的热能，在负荷减小条件下起加温文安稳火焰的效果。该焚烧器传统是添加燃气或燃油，这显着地添加机组的本钱和运用费。

  已作出努力防止选用气体或油焚烧器，而供给以粉状煤作燃料的焚烧器。P.R.布莱克本美国专利4，089，628号揭露了初级的焚烧器设备，其内电弧加热的高速氧化气体被用来点着粉状煤。煤粉在空气流中排放至焚烧器，而且煤-空气混合体在焚烧器的焚烧室空间触摸热的氧化气体喷发。上述热气体喷发流与煤-空气流坚持触摸，直至有满足的点着热能点着粉状煤停止，尽管点着后该喷发流仍可继续以便安稳焚烧。

  很显着，这种初级焚烧器在脱离最佳状况时不能作业，这样，需求有不同的焚烧器规划，来习惯不一样的流量或煤-空气混合体要求，和习惯于不一样的品种煤的焚烧。

  D.A.史密斯等的美国专利4，221，174号揭露了一种焚烧器，也规划用于粉状煤的直接点着和焚烧。该焚烧器包含一紧缩空气源，紧缩空气周期接连地射入粉状煤-空气燃料流，发生随时刻周期地改变的空气-煤分量比，因而，每周期的一部分期间供给最优秀的状况，进行点着和火焰传达。点着进程遭到高能电火花的效果，该电火花改变频率要比空空气-煤分量比改变频率更大，而且在最优状况下点着。但是，设备显着特点是点着源不接连，将会减小其可靠性。

  E.E.斯米洛等的美国专利4，228，747号和D.A.史密斯等的美国专利4，241，673号，也揭露了计划直接点着粉状煤的焚烧器。这两种焚烧器，都运用了可弹性的电火花发生设备，只运用于粉状煤的开始点着，但它们又多少相似美国专利4，089，628号所揭露的更初级的焚烧器。

  上述一切有关专利所揭露的焚烧器的一起特点是，上述空气运送的煤粉经过单一通道发放至焚烧器的焚烧区，而且，点着设备(是气体焚烧器或电火花发生器的方法)被要求立即便进入焚烧器的满载或一般的煤供给焚烧。

  本发明与现有设备的不同之处在于，它供给一焚烧器适用于粉状煤的焚烧，并包含一焚烧器发生接连的等离子体。一内壁环绕和最好是向前伸出于焚烧器，该壁限制一脱蒸发分效果区，向前伸出于焚烧器。供给有设备用于激起焚烧器，并用于引进一等离子体用气体至焚烧器，其方法是促进等离子体扩张至上述脱蒸发分效果区。一外壁环绕和向前伸出于内壁，并限制焚烧器的焚烧区。上述焚烧区环绕着上述脱蒸发分效果区。供给有至少一榜首导管，用于引导榜首供给的稠密状粉煤，进入脱蒸发分效果区。一通道区间由内壁和外壁限制，它构成一区间，经过该区间焚烧用空气被引导用于焚烧器，还供给有至少一第二导管，用于排放第二供给的粉状煤而进入焚烧区，上述第二导管有一开口的排放端是坐落该通道区间内，使得第二供给的粉状煤被焚烧用空气所带定，其时焚烧用空气经过该通道区间。

  焚烧器的运用中，扩张的等离子体供给了接连的焚烧源，这在某种程度上预示着它促进榜首供给的粉状煤脱蒸发分效果，随后因焚烧用气体的存在而焚烧。成果，部分地焚烧的蒸发分和碳粒随后往外移动至焚烧区，构成第二供给的粉状煤的点着。

  等离子焚烧器最好包含一电力焚烧器，但它可替换而包含一气体或液体燃料的焚烧器，它们有满足大的能量输出，至使稠密状煤粉的脱蒸发分效果，这些煤粉被引进脱蒸发分效果区内。当选用电力方法时，等离子体焚烧器最好包含间离隔的电极，在电极之间坚持电弧放电，还包含有由其间一个电极所限制的一加热室，还有设备用于将加压供给的一种不焚烧气体进入该加热室。

  本发明将经过魑罴咽道囊蝗忌掌鞯慕樯艿玫礁娴娜鲜叮萌忌掌鞔蛩阌米髡羝榈牡慊鹌鳎鲜鼋樯苁遣卧南铝懈酵冀小８酵贾校

  图1中显现的设备包含有单一的焚烧器10，它一般是被设备在锅炉的壁上。该焚烧器各附近多个主焚烧器(图中未示)设备定位，或许在一组主焚烧器内里心肠定位。这样，取决于锅炉结构和蒸发量，一个焚烧器可供给用于各主焚烧器，或许用于一组主焚烧器。

  一电源11被供给用于触发和保持一电弧，该电弧坐落焚烧器10的电弧焚烧器12内。一起，供给有紧缩气体源13，用于排放至电弧焚烧器12，用作为电弧载运气体。该载运气体可包含空气或氮气。

  粉状煤源14凭借流态化器15联接至焚烧器10，紧缩空气源16被供给用于使煤粉流态化和将煤粉运载至该焚烧器，还有空气源被供给用于引导空气进入焚烧器，在焚烧器的焚烧区间内用于煤粉的焚烧。

  除了焚烧器10，图1中显现的一切部件能够一般地规划和制造，不作进一步的介绍。焚烧器自身，参看图2和图3具体介绍。

  焚烧器组合10包含有一般圆柱形的外壳20，被制造而设备在锅炉的壁体21。该外壳有开口的前端22，暴露在锅炉炉子的内部，不像大多数已知现存技能的焚烧器，本发明的焚烧器没有或不需求在炉壁的入口处配备碹口或锥口。

  电弧焚烧器12伸入内筒23，并占有内筒23的长度的大部分，该内筒有开口的前端24，向后地阻隔上述外壳20的开口端。一环状旋流设备25环绕内筒23固定，并在内筒23和外壳20之间延伸。旋流设备25配备有一组固定的叶片或翼片，恰似汽轮机叶片的外形，而旋流设备起效果，使被引导经过设备的流体螺旋活动。这样，总的方向从箭头标志的流体活动，流经旋流设备25之后，变成沿圆周的方向。

  尽管没有结构的别离，焚烧器的前端可看作为两个想像的别离区，一个脱蒸发分效果区和一个环绕的焚烧区，该脱蒸发分效果区向前伸出于电弧焚烧器12，而且由内筒23的开口前端所部分地限制。

  两导管28从后端进入焚烧器，它们延伸穿过内筒23的壁面，附近电弧焚烧器12而铺设。导管28中止于挨近焚烧器的端部30，而且它们被定历来引导榜首供给的稠密煤粉进入脱蒸发分效果区26。

  别的两个导管31伸入在内、外壳20和23之间的环状区域32，并运送第二供给的稠密的煤粉进入环状区域。楔形偏导器33附近导管31的端部定位，起效果来分配粉状煤围烧环状部分32的首要部分。

  直此停止所介绍的焚烧器一般地坐落一管状结构(未图示)内，或作为一管状结构的延伸部分而构成，用作引导辅佐空气进入和经过环状的区域32。

  如图3所示，电弧焚烧器12有一中心阴极35和一圆筒形阳极36，两者衔接至电源11。阴极被定坐落一般地锥形体腔室37内，紧缩的载运电弧的气体，从气源13经由衔接口38和环状部分39，排放至腔室37，阳极36限制了一中心加热室40，在室内电弧载运气体受激起至一进步的能量水平，达200至300千焦耳/摩尔的数量级。

  电弧运载气体被排放至腔室40，气体压力和流量足于使电弧延伸占有腔室40的长度的大部分。电弧的电压规范地是100至300伏，电弧电流规范地是150至800安培。

  尽管相关的衔接在图中未显现，冷却剂液体被发放至电弧焚烧器，并流过和绕经通道41，该通道环绕着阳极36，还有一高能电弧激起设备42坐落环绕着阳极36的焚烧器的壁面部本分。一个开孔坐落焚烧器的壁面内，并和阳极相连，答应在电弧激起设备42和阴极35之间有放电等离子体的通道。

  在上述焚烧器的运用中，稠密的煤粉从榜首供给导管被引导流入一扩张的电弧等离子体流内，该等离子体流从电弧焚烧器12进入脱蒸发分效果区。快速脱蒸发分效果的发生，而且更多蒸发分和热的碳粒一道往外地径向地进入焚烧区27。部分地焚烧过的蒸发分和碳粒，随后和第二供给的粉状煤粉效果，这些煤粉和焚烧用空气一道进入焚烧区27，最终发生焚烧。

  榜首供给的稠密煤粉，经由导管28引导进入脱蒸发分效果区26，其煤与空气的混合比为10∶1(分量比)。而第二供给的煤粉，经由导管31引导进入环状区域32者，其煤与空气的混合比有相同的比率。但是，引导更多供给空气进入环状区域32进行混合时，经过了旋流设备25进入焚烧区27的成果的混合物，其具有煤和空气混合比为1∶10。煤自身被破坏至小于300微米的尺度。

  1.一种焚烧器，适用于粉状煤焚烧，包含有一焚烧器(12)用于发生接连的等离子体，有内壁(23)环绕焚烧器(12)，该壁(23)部分地限制向前伸出该焚烧器(12)的脱蒸发分效果区(26)，有设备(11和13)用于供电该焚烧器，和引导等离子体用气体进入该焚烧器，其方法是使等离子体扩张至该脱蒸发分效果区(26)，有一外壁(20)环绕并向前伸出内壁(23)，并部分地限制焚烧器的焚烧区(27)，该焚烧区(27)环绕着脱蒸发分效果区，有至少一个榜首导管(28)用于引导榜首供给的稠密煤粉进入脱蒸发分效果区(26)，有一通道区间(32)由内、外壁(23和20)所限制，构成一区间，经过该区间焚烧用空气被引导供焚烧器运用，还有至少一个第二导管(31)用于排放第二供给的粉状煤至焚烧区(27)，该第二导管(31)有一开口排放端坐落上述通道区间(32)内，因而从第二导管(31)通入上述通道区间的煤粉用于该焚烧器，被带入上述焚烧用空气，并被向前运送至上述焚烧区(27)，在那里煤粉触摸到从脱蒸发分效果区(26)往外移动的已部分地焚烧的蒸发分和碳粒。

  2.依据权利要求1所述的焚烧器，其特征是上述内壁(23)向前伸出于上述焚烧器。

  3.依据权利要求1或2所述的焚烧器，其特征是有一旋流发生设备(25)坐落上述通道区间(32)内而在上述第二导管(31)的前面，该旋流发生设备被组织，对从通道区间(32)进入焚烧区(27)的煤粉，施加一旋流分力。

  4.依据权利要求3所述的焚烧器，其特征是有一偏导设备(33)定坐落该个或各个第二导管(31)的开口排放端和旋流设备(25)之间，该偏导设备(33)被作成形状起效果使第二供给的煤粉分散，其时这些煤粉从第二导管(31)进入上述通道区间。

  5.依据权利要求1至4所述的焚烧器，其特征是该个或各个榜首导管(28)有一开口排放端，被定坐落附近焚烧器(12)的前端部分(30)。

  6.依据权利要求5所述的焚烧器，其特征是该个或各个榜首导管(28)有一开口排放端，坐落焚烧器的内壁(23)里边。

  7.依据权利要求5或6所述的焚烧器，其特征是上述第二导管(31)的开口排放端，被定坐落上述通道区间(32)里边，稍后于上述榜首导管(28)的开口排放端。

  8.依据前述几项权利要求中任何一项所述的焚烧器，其特征是上述内、外壁(23和20)都是圆筒形，而且由这样的壁面所限制的上述通道区间(32)内，有一环形的横截面。

  9.依据前述几项权利要求中任何一项所述的焚烧器，其特征是上述焚烧器(12)包含有一用电的等离子体焚烧器，有间离隔的电极(35和36)，电极之间坚持有电弧放电用于焚烧器，有一加热室由其间一个电极(35、36)所限制，还有设备用于引进加压供给的等离子体用气体至上述加热室。

  一种焚烧器，适用于粉状煤焚烧，可用作蒸汽锅炉机组的主焚烧器的焚烧器。该焚烧器有电焚烧器发生接连的等离子体，扩张至主焚烧器的脱蒸发分区，还供给有榜首导管用于引导榜首供给的稠密煤粉进入脱蒸发分区。有焚烧区环绕脱蒸发分区，以及第二导管引导第二供给的煤粉与焚烧用空气一道进入焚烧区。第二供给的煤粉经由旋流设备，被空气带入焚烧区，并触摸到从脱蒸发分效果区往外移动的部分地焚烧的蒸发分和碳粒。

  发明者布赖恩·坎贝尔, 克雷格·福尔曼, 彼得·维尔布姆 申请人:悉尼大学, 新南威尔士州电力委员会

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