CN100523607C - 一种直流煤粉燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流煤粉燃烧器，包括煤粉气流喷口、一次风管、二次风箱和点火器。在一次风管的进口设置第一浓淡分离块，出口设置第三浓淡分离块。点火器的安装导筒安装在一次风管的前端。其特征在于：在一次风管内还从下至上设置第一挡板、第二挡板、第三挡板。点火器的安装导筒的端口与第一挡板平齐，采用径向或倾斜插入的安装。在第一挡板和第二挡板的出口、第三挡板的中部设置第二浓淡分离块。在第二挡板上还设置壁温热电偶。在点火器的端口的前部设置有挡流块。它具有对燃烧器内流场、温度场分布，对锅炉的性能的影响降到最低，并防止燃烧器超温、结焦及烧损。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤粉燃烧装置，具体的说涉及一种直流煤粉燃烧器。属于使用等离子体点火技术或微量油引燃技术的煤粉燃烧装置，用于煤粉锅炉的点火启动及低负荷稳燃，也可作煤粉锅炉的主燃烧器，具有水平浓淡分离直流燃烧器的特点。
背景技术
目前，大型锅炉一般采用燃油点火，但运行成本较高，而等离子体煤粉点火技术及微油点火技术正是解决火力发电厂煤粉锅炉燃油消耗问题的安全实用技术。对于直流燃烧器，一般采用等离子体发生器或微油油枪径向插入，一次风管内设置多级导筒，煤粉被逐级分配并被引燃；进入一级导筒内的煤粉被等离子火焰或油火焰点燃后，再点燃进入二级导筒内的煤粉，并以此类推，剩余的导筒内的煤粉依次被点燃，一般导筒共分三级；在每级导筒及一次风管内设置浓淡导流环，使得浓相煤粉进入中心区域，便于煤粉的点燃。这样，燃烧器对原有燃烧器的改动较大，使燃烧器内部的流场、温度分布、喷口处的燃烧区域均发生变化，煤粉的浓相沿燃烧器的中心线分布，不仅影响燃烧器的性能，也无法回复原有燃烧器的水平浓淡分离状态；同时破坏了燃烧器喷口处进入炉膛处的温度分布。中国专利号02203117.0公开了一种直接点燃煤粉锅炉的等离子体点火装置，它由等离子体发生器、煤粉燃烧器及发生器支架构成。其中，等离子体发生器主要由复合式阳极、组合式阴极、电磁线圈及输弧线圈构成；煤粉燃烧器由多级送粉的管件、可调煤粉浓淡的装置和四级燃烧筒等组成。
发明内容
本发明的目的是提供一种直流煤粉燃烧器，它在不破坏原有燃烧器的特性同时，还不易结焦、烧损，具有较高的燃烧稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直流煤粉燃烧器，包括煤粉气流喷口、一次风管、二次风箱和点火器。在一次风管的进口设置第一浓淡分离块，出口设置第三浓淡分离块。点火器的安装导筒安装在一次风管的前端。其特征在于：在一次风管内还从下至上设置第一挡板、第二挡板、第三挡板。点火器的安装导筒的端口与第一挡板平齐，采用径向或倾斜插入的安装。
为了保证燃烧器的下浓上淡的燃烧特点及方式，在第一挡板和第二挡板的出口、第三挡板的中部设置第二浓淡分离块。为了监测燃烧器的温度，在第二挡板上还设置壁温热电偶。在点火器的端口的前部设置有挡流块。
浓淡分离块均为截面为三角形的直线型条块。
本发明的工作原理：等离子体火焰或油枪火焰进入第一挡板与第二挡板之间的空间，直接点燃挡板间的煤粉，这部分煤粉燃烧释放出来的热量，再点燃进入第二挡板与第三挡板间的煤粉，点燃的煤粉再点燃一次风管里剩余的煤粉，从而实现了煤粉被逐级点燃。
本发明的积极效果：一次风粉混合物经圆变方过渡段后，经第一浓淡分离块的分离作用，浓相煤粉进入第一挡板与第二挡板间，被等离子体火焰或微油火焰点燃，点火器端口前的挡流块起到保护火焰的作用，防止火焰被一次风过度吹弯，导致火焰贴壁，同时保证了火焰与煤粉的接触面积，利于煤粉的引燃；这部分被点燃的煤粉随即点燃进入第二挡板与第三挡板间的煤粉，在第三挡板的中部有第二浓淡分离块，把浓相的风粉混合物引向燃烧器的下部；同理，第二部分燃烧煤粉点燃燃烧器内通过第三挡板上部的煤粉，煤粉火焰逐级放大，最后通过喷口进入炉膛完全燃烧。
各个浓淡分离块均起到将浓相煤粉引向燃烧器下部的作用，保证与原有燃烧器的浓淡分离效果一致，且利于火焰的高能量点燃高浓度煤粉。第一挡板与下壁面间的空隙，一次风粉通过空隙时，可起到降低第一挡板温度的作用，防止第一挡板由于煤粉燃烧时被烧损及结焦的现象发生；同时，每级挡板的一侧向火，另一侧均有一次风粉进行冷却，因此，不会发生壁面温度超温、结焦、烧损等问题。在第二挡板的中部装有壁温热电偶，用于检测壁温，防止超温。
本发明与现有的直流燃烧器相比，具有以下优点：
1.点火器的安装方式及浓淡分离块作用，既不会影响浓相煤粉被火焰点燃，又还原了原有燃烧器的煤粉颗粒分布，将对燃烧器内流场、温度场分布，锅炉的性能的影响降到最低。保留了原直流燃烧器的下浓上淡的燃烧特点及方式。
2.第一挡板与一次风管壁面形成空隙，其中的一次风粉可起到冷却壁面的作用，防止超温、结焦及烧损。
3.挡流块能在档块后部形成低速度的回流区，起到保护等离子体火焰的作用，避免一次风吹弯火焰，冲刷壁面，造成结焦或烧损；同时也避免了火焰贴壁，使得煤粉接触火焰的表面积减少，不利于煤粉的点燃。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的剖视构造示意图。
图2为图1的A-A剖视构造示意图。
图中：1.喷口、2.第三浓淡分离块、3.第三挡板、4.第二浓淡分离块、5.一次风管、6.第二挡板、7.第一浓淡分离块、8.第一挡板、9.挡流块、10.点火枪的安装导筒、11.二次风箱。
具体实施方式
如图1、2所示，一种直流煤粉燃烧器，包括煤粉气流喷口1、一次风管5、二次风箱11和点火器(等离子体发生器或微油油枪)。在一次风管5的进口设置第一浓淡分离块7，出口设置第三浓淡分离块2。点火器的安装导筒10安装在一次风管5的前端。在一次风管5内还从下至上设置第一挡板8、第二挡板6、第三挡板3。安装导筒10的端口与第一挡板8平齐，采用径向或倾斜插入的安装。在第一挡板8和第二挡板6的出口、第三挡板3的中部设置第二浓淡分离块4。在第二挡板6上还设置壁温热电偶12。在点火器的端口的前部设置有挡流块9。浓淡分离块(7，4，2)均为截面为三角形的直线型条块。第一挡板8与一次风管5下壁面间的空隙是20-40mm。
浓淡分离块的位置不限于本实施例，可进行调整以实现浓淡分离的效果。挡板6可以是弧形结构或平板结构，以防止等离子体火焰或微油油枪火焰的冲刷。
Claims (5)
1、一种直流煤粉燃烧器，包括煤粉气流喷口、一次风管、二次风箱和点火器；在一次风管的进口设置第一浓淡分离块，出口设置第三浓淡分离块；点火器的安装导筒安装在一次风管的前端；其特征在于：在一次风管内还从下至上设置第一挡板、第二挡板、第三挡板；点火器的安装导筒的端口与第一挡板平齐，采用径向或倾斜插入的安装；在所述的第一挡板和第二挡板的出口、第三挡板的中部设置第二浓淡分离块；在所述的点火器的安装导筒的端口的前部设置有挡流块。
2、根据权利要求1所述的直流煤粉燃烧器，其特征在于：在所述的第二挡板上还设置壁温热电偶。
3、根据权利要求1或2所述的直流煤粉燃烧器，其特征在于：所述的第一浓淡分离块、第二浓淡分离块及第三浓淡分离块均为截面为三角形的直线型条块。
4、根据权利要求1或2所述的直流煤粉燃烧器，其特征在于：所述的第一挡板与一次风管下壁面间的空隙是20-40mm。
5、根据权利要求1或2所述的直流煤粉燃烧器，其特征在于：所述的第二挡板是弧形结构。
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