CN100389286C - 利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器。它具有带有风膜冷却的圆管或方管的煤粉主燃烧器和装在其内部的点火燃烧器组成，点火燃烧器具有多孔介质小油枪和一次煤粉燃烧室，一次煤粉燃烧室上设有煤粉气流进口，多孔介质小油枪具有喷嘴、脉冲点火器、空气进口、混合分配器、多孔介质、油盘管，多孔介质小油枪外设有耐火介质外壳，油盘管与喷嘴之间设有油量调节阀，空气进口前设有风量调节阀，油泵与油过滤器、油盘管相接。本发明的多孔介质小油枪燃烧稳定，火焰温度高，结构紧凑，具有蓄热功能，可以实现油火焰不熄灭，可达到有效点燃煤粉的目的。本发明能可靠地对各种煤粉锅炉进行点燃、稳燃和助燃，节油率高，能节约大量燃油费用。

Description

利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器

技术领域

本发明涉及一种极少量油点火的煤粉点火燃烧器，尤其涉及一种利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器。

背景技术

目前，电站锅炉启动和助燃采用的油枪，通常采用机械或者蒸汽雾化，油枪容量较大，设置在二次风喷口中，燃油经油枪雾化后以液滴形式进入炉膛，在炉内混合燃烧，燃油的利用率较低，不易点燃煤粉气流。也有一些研究者采用小油枪在煤粉燃烧器喷口附近进行油煤混烧，取得了较好的节油效果，相比设置在二次风口中的大油枪，设置在喷口附近的小油枪可获得50％左右的节油效果。但这种小油枪仍然采用机械或蒸汽雾化方法，属于雾状液滴与空气混合燃烧方式，燃烧火焰温度较低，为红黄色火焰，温度不超过1200℃。由于锅炉冷炉点火时炉内温度较低，导致油火焰燃烧不完全，不稳定，因此这种小油枪的稳燃效果仍然受限，无法采用更小油耗量的油枪，导致节油率受限。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器。

它具有带有风膜冷却的圆管或方管的煤粉主燃烧器和装在其内部的点火燃烧器，点火燃烧器具有多孔介质小油枪和一次煤粉燃烧室，一次煤粉燃烧室上设有煤粉气流进口，多孔介质小油枪具有喷嘴、脉冲点火器、空气进口、混合分配器、多孔介质、油盘管，多孔介质小油枪外设有耐火介质外壳，油盘管与喷嘴之间设有油量调节阀，空气进口前设有风量调节阀，油泵与油过滤器、油盘管相接。

多孔介质小油枪中的多孔介质的孔隙率为0.1～0.9，孔径为0.1mm～5mm。多孔介质小油枪中的油盘管位于多孔介质中。

本发明的多孔介质小油枪燃烧稳定，火焰温度高，结构紧凑，具有蓄热功能，可以实现油火焰不熄灭，可达到有效点燃煤粉的目的。本发明能可靠地对各种煤粉锅炉进行点燃、稳燃和助燃，节油率高，能节约大量燃油费用，具有巨大的经济效益和社会效益。

长期以来，油的燃烧采用雾化方法燃烧，是一种自由火焰，由于气体导热性能极差，导致火焰附近温度梯度大，高温区很窄。同时，自由火焰的稳定性也较差，并需要较大的炉膛空间。而多孔介质内的预混燃烧是燃料混合在一种既耐高温，导热性能又好的多孔介质材料内进行燃烧的过程，预混气体在孔隙内部产生漩涡、分流和汇合，扰动剧烈，并迅速地将热量以辐射、对流和导热的形式向周围传递，加大了燃烧反应区，提高了燃烧速率并使燃烧完全。同时又有大部分燃烧区域的热量回流预热了未燃混合气体，从而保证了燃烧的稳定性。多孔介质燃烧器中的多孔介质本身又是蓄热材料，它能使燃烧器内的温度水平维持在较高水平，这部分蓄热可以提供油的气化热量，并保证在工况剧烈变化导致火焰熄灭时仍以蓄热点燃方式使火焰再燃，从而解决了火焰不稳定，熄火等问题。

多孔燃烧方式又可分为燃烧完全在多孔介质内部进行(基体稳定)和火焰在多孔介质表面形成，有相当部分燃烧反应在多孔介质外进行(表面稳定)两种，相比而言，基体稳定燃烧方式具有更高的燃烧速率和更好的燃烧稳定性。

多孔燃烧器内存在“超绝热火焰”现象，该现象是指在局部区域内，气体温度可以超过绝热火焰温度。因此在多孔燃烧器内，气体的温度可以达到很高的数值。多孔介质燃烧器的高达1500～2000℃的火焰温度和火焰集中的特性对引燃煤粉是非常有利的。

另一方面，多孔燃烧器中的多孔介质又具有蓄热功能，其蓄热功能可以用来预热燃料，从而提高着火和燃烧的稳定性。

煤粉管道内的煤粉气流分成比例不同的两股，份额较小的一股气流引入装有多孔介质小油枪的一次燃烧室，经多孔介质小油枪高温火焰加热后点燃，着火后的煤粉气流进入二次燃烧室点燃外侧煤粉气流，最后点燃整个锅炉。一次燃烧室布置在煤粉管道中，一次燃烧室外通煤粉气流，以冷却一次燃烧室壳体。二次燃烧室外布置有冷却风，用以冷却二次燃烧室壳体，起到保护壳体和防结焦的效果，并能补充燃烧氧量。

附图说明

附图是利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器具有带有风膜冷却的圆管或方管的煤粉主燃烧器1和装在其内部的点火燃烧器2，点火燃烧器2具有多孔介质小油枪3和一次煤粉燃烧室4，一次煤粉燃烧室4上设有煤粉气流进口17，多孔介质小油枪3具有喷嘴8、脉冲点火器11、空气进口13、混合分配器16、多孔介质9、油盘管10，多孔介质小油枪3外设有耐火介质外壳12，油盘管10与喷嘴8之间设有油量调节阀14，空气进口13前设有风量调节阀15，油泵6与油过滤器7、油盘管10相接。

多孔介质小油枪3中的多孔介质9的孔隙率为0.1～0.9，孔径为0.1mm～5mm。多孔介质小油枪3中的油盘管10位于多孔介质9中。

多孔介质小油枪的工作原理为：根据多孔介质燃烧的特性，利用多孔介质的蓄热能力，将油盘管内的油预热，燃油和空气的混合物在多孔介质中高温稳定燃烧，火焰刚性强，为透明火焰，火焰温度可达1500～2000℃。

利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器的工作过程是：打开油量调节阀14，液体油由油泵6加压通过油过滤器7经油盘管10进入喷嘴8以雾状喷出，同时开动风量调节阀15，利用脉冲点火器11点燃油雾，油雾开始燃烧并随气流进入多孔介质9，加热多孔介质9，多孔介质9受热后预热油盘管10，预热后的燃油由喷嘴喷出，与空气在混合分配器16中混合，其着火因燃油预热更为容易，油着火燃烧后然后进入多孔介质9进一步强化燃烧，燃烧形成高温火焰，高温火焰随即进入一次煤粉燃烧室4，引燃进入一次煤粉燃烧室的煤粉气流，煤粉气流着火后进入主燃烧器点燃二次煤粉气流，主燃烧器外布置有空气流道，可以冷却主燃烧器外壳，防止主燃烧器烧损和壁面结焦。二次煤粉气流着火后喷入炉膛引燃整个锅炉。

Claims (3)

1.一种利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器，其特征在于它具有带有风膜冷却的圆管或方管的煤粉主燃烧器(1)和装在其内部的点火燃烧器(2)，点火燃烧器(2)具有多孔介质小油枪(3)和一次煤粉燃烧室(4)，一次煤粉燃烧室(4)上设有煤粉气流进口(17)，多孔介质小油枪(3)具有喷嘴(8)、脉冲点火器(11)、空气进口(13)、混合分配器(16)、多孔介质(9)、油盘管(10)，多孔介质小油枪(3)外设有耐火介质外壳(12)，油盘管(10)与喷嘴(8)之间设有油量调节阀(14)，空气进口(13)前设有风量调节阀(15)，油泵(6)与油过滤器(7)、油盘管(10)相接。

2.根据权利要求1所说的一种利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器，其特征在于多孔介质小油枪(3)中的多孔介质(9)的孔隙率为0.1~0.9，孔径为0.1mm～5mm。

3.根据权利要求1所说的一种利用多孔介质实现极少量油点火的煤粉点火燃烧器，其特征在于多孔介质小油枪(3)中的油盘管(10)位于多孔介质(9)中。

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