CN100453902C - 无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器 - Google Patents

无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器 Download PDF

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无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器，它涉及一种煤粉燃烧器，本发明的目的是为解决无烟煤锅炉点火启动和低负荷稳燃耗油量大的问题。本发明周界冷却风筒(7)设置在燃烧器外管道(9)的外部，周界冷却风筒(7)与燃烧器外管道(9)之间、二次燃烧室收缩段(10)与周界冷却风收缩段(12)之间形成周界冷却风通道(5)，加氧管(6)的一端与二次燃烧室直段(8)相连通，加氧管(6)的另一端与外界相通。本发明通过安装加氧管，向二次燃烧室内送氧气，提高氧化反应速度，强化了贫煤、无烟煤煤粉燃烧，实现了贫煤、无烟煤煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量，满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。

Description

无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器
技术领域
本发明涉及一种煤粉燃烧器。
背景技术
随着我国国民经济的发展，对能源的需求日益增加，而石油资源在我国已探明储量有限。目前，我国每年要花大量外汇进口石油。电力工业是燃油消耗的大户，根据近年电力统计数据：火电燃煤机组约占总装机容量的74.8％，用油量约233万吨，占总用油量的31.9％，主要是锅炉启动点火用油和低负荷运行时助燃、稳燃用油。为了减少石油资源的消耗，加大火电厂节油新技术的研究开发工作，国家发展改革委员会于2006年下发文件，大力推广等离子无油点火技术和气化小油枪技术。我国南方有大量的燃用贫煤、无烟煤的电站锅炉，由于贫煤、无烟煤中挥发份含量很低，在锅炉点火过程需要较高的温度方可点燃，因此在锅炉点火和低负荷期间需要消耗大量的燃油。以一台125MW无烟煤机组为例，锅炉冷态点火一次的耗油量约为25吨；一台200MW无烟煤机组，锅炉冷态点火一次的耗油量约为45吨。因此解决无烟煤锅炉点火启动和低负荷稳燃耗油量大的问题已迫在眉睫。国内已开发的等离子无油点火技术，虽然在烟煤锅炉机组上取得了成功，但在无烟煤锅炉上还没有成功应用的先例。
发明内容
本发明的目的是为解决无烟煤锅炉点火启动和低负荷稳燃耗油量大的问题，提供一种无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器。本发明可以提高氧化反应速度，可强化贫煤、无烟煤煤粉燃烧，实现贫煤、无烟煤煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，可大大减少煤粉燃烧所需引燃能量，能够满足锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。本发明包含变径管1、一次煤粉燃烧室2、火检探头3、第一辅助气化小油枪固定套管4、周界冷却风筒7、二次燃烧室直段8、燃烧器外管道9、二次燃烧室收缩段10、第一筋板11、周界冷却风收缩段12、第二筋板13、二次燃烧室出口段14、第三筋板15、第四筋板17和第五筋板18，它还包含加氧管6，二次燃烧室直段8的外壁与燃烧器外管道9的内壁之间分别固定有第三筋板15和第四筋板17，二次燃烧室直段8的内壁设有环形缩口16，变径管1的出口端与燃烧器外管道9的入口端固定连接，一次煤粉燃烧室2设置在变径管1和燃烧器外管道9内，一次煤粉燃烧室2的出口端19的外壁通过第五筋板18与二次燃烧室直段8入口端的内壁固定连接，一次煤粉燃烧室2上的主气化微油枪燃烧室22固定在变径管1上，一次煤粉燃烧室2上的煤粉进口21与二次燃烧室直段8同轴，火检探头3和第一辅助气化小油枪固定套管4的一端分别固定在一次煤粉燃烧室2上，第一辅助气化小油枪固定套管4的两端分别与一次煤粉燃烧室2和外界相通，燃烧器外管道9的出口端与二次燃烧室收缩段10的入口端固定连接，周界冷却风收缩段12设置在二次燃烧室收缩段10的外部，周界冷却风收缩段12与二次燃烧室收缩段10之间分别固定有第一筋板11和第二筋板13，二次燃烧室出口段14的入口端与周界冷却风收缩段12的出口端固定连接，周界冷却风筒7设置在燃烧器外管道9的外部，周界冷却风筒7的出口端与周界冷却风收缩段12的入口端固定连接，周界冷却风筒7与燃烧器外管道9之间、二次燃烧室收缩段10与周界冷却风收缩段12之间形成周界冷却风通道5，加氧管6的一端与二次燃烧室直段8相连通，加氧管6的另一端与外界相通。本发明为火力发电厂燃煤锅炉用的煤粉燃烧设备，是一种主要用于燃用贫煤、无烟煤锅炉的、采用气化微油枪进行冷态点火启动和低负荷稳燃需要的点火煤粉燃烧器。本发明的工作原理及优点在于：气化微油枪燃烧形成的高温火焰，在点火煤粉燃烧器的一次煤粉燃烧室内形成温度梯度极大的局部高温火核，使进入一次煤粉燃烧室的浓相煤粉通过气化燃烧火核时，煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧，已着火燃烧的浓相煤粉再进入二次燃烧室内，与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉；为了改善贫煤、无烟煤的着火条件，通过安装在二次燃烧室的加氧管，向二次燃烧室内送氧气，提高氧化反应速度，强化了贫煤、无烟煤煤粉燃烧，实现了贫煤、无烟煤煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量，满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。
附图说明
图1是本发明燃烧器出口方向的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1和图2)本实施方式由变径管1、一次煤粉燃烧室2、火检探头3、第一辅助气化小油枪固定套管4、周界冷却风筒7、二次燃烧室直段8、燃烧器外管道9、二次燃烧室收缩段10、第一筋板11、周界冷却风收缩段12、第二筋板13、二次燃烧室出口段14、第三筋板15、第四筋板17、第五筋板18和加氧管6组成，二次燃烧室直段8的外壁与燃烧器外管道9的内壁之间分别固定有第三筋板15和第四筋板17，二次燃烧室直段8的内壁设有环形缩口16，变径管1的出口端与燃烧器外管道9的入口端固定连接，一次煤粉燃烧室2设置在变径管1和燃烧器外管道9内，一次煤粉燃烧室2的出口端19的外壁通过第五筋板18与二次燃烧室直段8入口端的内壁固定连接，一次煤粉燃烧室2上的主气化微油枪燃烧室22固定在变径管1上，一次煤粉燃烧室2上的煤粉进口21与二次燃烧室直段8同轴，火检探头3和第一辅助气化小油枪固定套管4的一端分别固定在一次煤粉燃烧室2上，第一辅助气化小油枪固定套管4的两端分别与一次煤粉燃烧室2和外界相通，燃烧器外管道9的出口端与二次燃烧室收缩段10的入口端固定连接，周界冷却风收缩段12设置在二次燃烧室收缩段10的外部，周界冷却风收缩段12与二次燃烧室收缩段10之间分别固定有第一筋板11和第二筋板13，二次燃烧室出口段14的入口端与周界冷却风收缩段12的出口端固定连接，周界冷却风筒7设置在燃烧器外管道9的外部，周界冷却风筒7的出口端与周界冷却风收缩段12的入口端固定连接，周界冷却风筒7与燃烧器外管道9之间、二次燃烧室收缩段10与周界冷却风收缩段12之间形成周界冷却风通道5，加氧管6的一端与二次燃烧室直段8相连通，加氧管6的另一端与外界相通。
具体实施方式二：(参见图1)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，增加了第二辅助气化小油枪固定套管20，第二辅助气化小油枪固定套管20与第一辅助气化小油枪固定套管4平行设置并固定在一次煤粉燃烧室2的上侧壁上。增加的第二辅助气化小油枪固定套管20可增加一个辅助气化小油枪的位置，用以加速煤粉燃烧。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式的二次燃烧室出口段14的截面是圆形或是方形。截面是圆形或是方形的二次燃烧室出口段14，可以适应锅炉的具体结构。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：(参见图1)本实施方式从变径管(1)的入口端看去的火检探头3与第一辅助气化小油枪固定套管4之间的夹角a为7～15°。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
上述实施方式贫煤、无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器的使用规范及适用范围如下：
①无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器的规范：
油枪出力：150～250kg/h；
点火煤粉燃烧器出力3～7t/h；
一次风风温：正常点火期间厂房内空气温度。
一次风风速：20～28m/s；
一次燃烧室的煤粉比率：20％；
二次燃烧室的煤粉比率：80％；
氧气消耗量：1～3m3/min；
②无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器的适用范围：
无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器，适合安装在12MW～600MW的锅炉机组上，用于电站锅炉的冷态点火启动和低负荷稳燃，可以节约近80％燃油，节油效果极为显著。
利用无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器进行锅炉冷态点火启动，不仅可以节约大量的燃油，而且还有显著的环境效益，因为利用气化小油枪进行锅炉冷态点火启动时，可以投入电除尘器，减少烟尘的排放量，对改善空气环境质量，意义重大，效益显著。

Claims (4)

1、一种无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器，它包含变径管(1)、一次煤粉燃烧室(2)、火检探头(3)、第一辅助气化小油枪固定套管(4)、周界冷却风筒(7)、二次燃烧室直段(8)、燃烧器外管道(9)、二次燃烧室收缩段(10)、第一筋板(11)、周界冷却风收缩段(12)、第二筋板(13)、二次燃烧室出口段(14)、第三筋板(15)、第四筋板(17)和第五筋板(18)，其特征在于它还包含加氧管(6)，二次燃烧室直段(8)的外壁与燃烧器外管道(9)的内壁之间分别固定有第三筋板(15)和第四筋板(17)，二次燃烧室直段(8)的内壁设有环形缩口(16)，变径管(1)的出口端与燃烧器外管道(9)的入口端固定连接，一次煤粉燃烧室(2)设置在变径管(1)和燃烧器外管道(9)内，一次煤粉燃烧室(2)的出口端(19)的外壁通过第五筋板(18)与二次燃烧室直段(8)入口端的内壁固定连接，一次煤粉燃烧室(2)上的主气化微油枪燃烧室(22)固定在变径管(1)上，一次煤粉燃烧室(2)上的煤粉进口(21)与二次燃烧室直段(8)同轴，火检探头(3)和第一辅助气化小油枪固定套管(4)的一端分别固定在一次煤粉燃烧室(2)上，第一辅助气化小油枪固定套管(4)的两端分别与一次煤粉燃烧室(2)和外界相通，燃烧器外管道(9)的出口端与二次燃烧室收缩段(10)的入口端固定连接，周界冷却风收缩段(12)设置在二次燃烧室收缩段(10)的外部，周界冷却风收缩段(12)与二次燃烧室收缩段(10)之间分别固定有第一筋板(11)和第二筋板(13)，二次燃烧室出口段(14)的入口端与周界冷却风收缩段(12)的出口端固定连接，周界冷却风筒(7)设置在燃烧器外管道(9)的外部，周界冷却风筒(7)的出口端与周界冷却风收缩段(12)的入口端固定连接，周界冷却风筒(7)与燃烧器外管道(9)之间、二次燃烧室收缩段(10)与周界冷却风收缩段(12)之间形成周界冷却风通道(5)，加氧管(6)的一端与二次燃烧室直段(8)相连通，加氧管(6)的另一端与外界相通。
2、根据权利要求1所述的无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器，其特征在于它还包含第二辅助气化小油枪固定套管(20)，第二辅助气化小油枪固定套管(20)与第一辅助气化小油枪固定套管(4)平行设置并固定在一次煤粉燃烧室(2)的上侧壁上。
3、根据权利要求2所述的无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器，其特征在于二次燃烧室出口段(14)的截面是圆形或是方形。
4、根据权利要求3所述的无烟煤气化微油枪点火煤粉燃烧器，其特征在于从变径管(1)的入口端看去的火检探头(3)与第一辅助气化小油枪固定套管(4)之间的夹角(a)为7～15°。
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