CN101191614A - 通用煤粉微油点火方法 - Google Patents

Abstract

一种通用煤粉微油点火方法，其将煤粉气流通过一级浓缩器分离，一部分煤粉气流通过位于煤粉管道中心的稳燃罩的入口，进入稳燃罩内空间构成的核心燃烧室，另一部分煤粉气流通过稳燃罩与煤粉管道之间的环形通道，或再经二级浓缩器分离进入二级燃烧室，最后进入煤粉管道出口内空间所构成的点火室。油枪喷射出的高温火焰，经稳焰，喷射至核心燃烧室，迅速引燃核心燃烧室内的煤粉气流，形成核心火焰，再经二级、甚至三级逐级放大，喷射至点火室，迅速引燃点火室内的煤粉气流，形成点火火焰。点火室的点火火焰由煤粉管道出口喷射入炉膛，点燃煤粉炉。本发明解决了背景技术中可靠性差、耗油量大，成本高，煤种适应面窄的技术问题。

Description

通用煤粉微油点火方法

技术领域

本发明涉及一种煤粉炉的点火启动方法，具体涉及一种通用煤粉微油点火方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，但煤种多变，煤质较差，煤粉气流难于着火和燃尽。

电力行业以煤炭为主要能源，大量电厂燃用无烟煤、劣质煤、贫煤，其油耗大大高于燃用褐煤、烟煤的电厂。

目前，火力发电厂冷炉点火启动时，一般采用设置在二次风口内的大型油燃烧装置加热煤粉炉膛，持续加热数小时，使炉膛各处均达到高温。然后投入煤粉燃烧，并且拌烧到一定负荷。最后再逐步撤油。该方法的启动油耗非常大，油燃烧装置中油枪总的额定耗油量约为锅炉额定负荷时燃烧热量的30％。

近几年，我国煤炭供给状况恶化，发电厂被迫使用灰分高、热值低的劣质煤，燃烧的稳定、可靠性较差，常发生高负荷灭火现象。为了稳定炉内燃烧，要经常投油助燃稳燃，因此，需消耗大量的助燃油。而助燃油的消耗量远大于启动油耗。

据统计，全国火电厂每年的启动油耗及助燃油耗费用近150亿元人民币，而且随着国内成品油价格的持续上扬，这一费用也在不断加大，使电力企业的生产成本不断上升。

自上世纪80年代起，减少油耗的点火、稳燃燃烧器陆续问世。小油枪点火燃烧器，煤种适应性广，但油耗仍较高。等离子无油点火技术，仅适用于褐煤、烟煤。中国专利：200510049732.0，公开了一种贫煤微油冷态点火和超低负荷稳燃燃烧器；中国专利：200320129380.6及200320103151.7分别公开了一种微油点火燃烧器。其均无法应用于无烟煤、劣质煤、贫煤。

现有燃烧器燃烧时，火焰贴壁会引起结焦，目前有采用气膜冷却风来防止结焦的，但需增设专用高压风机等气膜冷却风系统，不仅系统结构复杂，也造成了热量的散失，使热量利用效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用煤粉微油点火方法，其解决了背景技术中可靠性差、耗油量大，成本高，煤种适应面窄的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种通用煤粉微油点火方法，其特殊之处在于，该方法的实现步骤如下：

(1)由煤粉管道1一端入口进入的煤粉气流通过一级浓缩器4分离：一部分煤粉气流通过位于煤粉管道1中心的稳燃罩7的入口14，进入稳燃罩7内空间构成的核心燃烧室15，另一部分煤粉气流通过稳燃罩7与煤粉管道1之间的环形通道，进入煤粉管道1出口内空间所构成的点火室19；

(2)由煤粉管道1中心的油枪3喷射出的高温火焰，经稳焰器6稳焰，喷射至核心燃烧室15，迅速引燃核心燃烧室15内的煤粉气流，形成核心火焰；

(3)核心燃烧室15内的核心火焰经稳燃罩7稳燃，喷射至点火室19，迅速引燃点火室19内的煤粉气流，形成点火火焰；

(4)点火室19的点火火焰由煤粉管道1另一端的出口喷射入炉膛，点燃煤粉炉。

上述进入核心燃烧室15的煤粉气流，在稳燃罩7的入口14处，被位于煤粉管道1内、稳焰器6外部的二级燃烧筒8入口处的二级浓缩器5再次分离：一部分煤粉气流通过位于二级燃烧筒8中心的稳燃罩7的入口14，进入稳燃罩7内空间构成的核心燃烧室15，另一部分煤粉气流通过稳燃罩7与二级燃烧筒8之间的环形通道，进入二级燃烧筒8出口内空间构成的二级燃烧室17；上述核心燃烧室15喷出的核心火焰，喷射至二级燃烧室17，迅速引燃二级燃烧室17内的煤粉气流，形成二级火焰；二级燃烧室17喷出的二级火焰喷射至点火室19，迅速引燃点火室19内的煤粉气流，形成点火火焰。

上述进入核心燃烧室15的煤粉量以占煤粉管道1入口处输入的总粉量的5～10％为佳，上述进入二级燃烧室17的煤粉量以占煤粉管道1入口处输入的总粉量的20～30％为佳。

上述进入稳燃罩7与煤粉管道1之间环形通道的煤粉气流，被位于煤粉管道1内、二级燃烧筒8外部的三级燃烧筒10入口再次分离：一部分煤粉气流通过二级燃烧筒8与三级燃烧筒10之间的环形通道，进入三级燃烧筒10出口内空间构成的三级燃烧室18，另一部分煤粉气流通过煤粉管道1与三级燃烧筒10之间的环形通道，进入位于煤粉管道1出口内空间构成的点火室19；上述二级燃烧室17喷出的二级火焰，喷射至三级燃烧室18，迅速引燃三级燃烧室18内的煤粉气流，形成三级火焰；三级燃烧室18的三级火焰喷射至点火室19，迅速引燃点火室19内的煤粉气流，形成点火火焰。

上述进入三级燃烧室18的煤粉量以占煤粉管道1入口处输入的总粉量的40～50％为佳，上述进入四级燃烧室19的煤粉量以占煤粉管道1入口处输入的总粉量的20～25％为佳。

上述核心燃烧室15、二级燃烧室17、三级燃烧室18的出口处以分别设置折焰角为佳，其可有效防止燃烧火焰贴壁而引起结焦。

上述煤粉管道1的外部设置有补充燃烧空气的周界燃尽风，周界燃尽风可采用单层周界燃尽风或双层周界燃尽风，上述周界燃尽风根据应用需要可采用直流风或旋流风。

本发明具有以下优点：

1.具有广泛的煤种适应性。既适用于褐煤、烟煤，也适用于无烟煤、劣质煤、贫煤等煤质较差的煤种。

2.通用性好。由于周界燃尽风可为单层或双层，可以是直流也可以是旋流。当周界燃尽风为旋流时，燃烧器即为典型的旋流微油点火煤粉燃烧器。因此，本发明既适用于直流煤粉燃烧器，也适用于旋流煤粉燃烧器，适用范围广。

3.实施成本低。系统结构简单，尤其适合于现有设备的改造，改造工作量小、易于实施。无需调节，无需增加现场设备。

4.采用多级折焰角结构，可有效防止燃烧火焰贴壁而引起的结焦。省去了现有技术中的专用高压风机等气膜冷却风系统，简化了系统结构。

5.能耗低，可靠性高。根据逐级引燃原理，以微量油先引燃小部分煤粉气流，再逐级放大，引燃大部分煤粉气流，最终引燃炉膛内煤粉，达到以微量油引燃大量的煤粉气流的目的。

6.热量利用率高，节油率高。由于燃烧器内的燃烧热量全部为煤粉气流所吸收，燃油消耗低，启动节油率高达95％以上。并且在同等煤质条件下，油枪出力更小，一般仅为15～50kg/h。

7.利于环保。逐级引燃过程中，浓煤粉气流始终处于贫氧燃烧状态，因此，生成的NOx大幅度降低，减少了对大气的污染，有利于环保。

8.系统稳定性好，安全可靠。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

附图标号说明：1-煤粉管道，2-油枪套管，3-油枪，4-一级浓缩器，5-二级浓缩器，6-稳焰器，7-稳燃罩，8-二级燃烧筒，9-折焰角，10-三级燃烧筒，11-折焰角，12-周界风箱，13-调节风入口，14-入口，15-核心燃烧室，16-折焰角，17-二级燃烧室，18-三级燃烧室，19-点火室。

具体实施方式

本发明根据逐级引燃原理，以油枪内的微量油先引燃小部分煤粉气流，形成核心火焰，再经二级火焰或三级火焰逐级放大，引燃大量煤粉气流，最终形成点火火焰，可靠点火。

参见图1，本实施例通过核心火焰、二级火焰、三级火焰、点火火焰四级逐级引燃，具体实现步骤如下：

(1)由煤粉管道1一端入口进入的煤粉气流通过一级浓缩器4分离：一部分煤粉气流进入煤粉管道1与二级燃烧筒8之间的环形通道，另一部分煤粉气流进入二级燃烧筒8。进入二级燃烧筒8内的煤粉量为煤粉管道1入口处输入的总粉量的25～40％进入煤粉管道1与二级燃烧筒8之间环形通道的煤粉量为煤粉管道1入口处输入的总粉量的60～75％。

(2)进入二级燃烧筒8的25～40％的煤粉气流在二级燃烧筒8的入口处经二级浓缩器5被再次分离：一部分煤粉气流从稳燃罩7的入口14，进入稳燃罩7内空间构成的核心燃烧室15，另一部分煤粉气流通过稳燃罩7与二级燃烧筒8之间的环形通道，进入二级燃烧筒8出口内空间构成的二级燃烧室17。进入核心燃烧室15的煤粉量为煤粉管道1入口处输入的总粉量的5～10％，进入稳燃罩7与二级燃烧筒8之间环形通道的煤粉量为煤粉管道1入口处输入的总粉量的20～30％。稳燃罩7以采用鼠笼稳燃罩为佳。

(3)进入煤粉管道1与二级燃烧筒8之间环形通道的煤粉气流，被位于煤粉管道1内、二级燃烧筒8外部的三级燃烧筒10入口再次分离：一部分煤粉气流通过二级燃烧筒8与三级燃烧筒10之间的环形通道，进入三级燃烧筒10出口内空间构成的三级燃烧室18，另一部分煤粉气流通过煤粉管道1与三级燃烧筒10之间的环形通道，进入位于煤粉管道1出口内空间构成的点火室19。进入三级燃烧室18的煤粉量为煤粉管道1入口处输入的总粉量的40～50％，进入煤粉管道1与三级燃烧筒10之间环形通道的煤粉量为煤粉管道1入口处输入的总粉量的20～25％。

(4)由煤粉管道1中心的油枪3喷射出的高温火焰，经稳焰器6稳焰，喷射至核心燃烧室15，迅速引燃核心燃烧室15内的煤粉气流，形成核心火焰。油枪3外部设置有油枪套管2。

(5)核心燃烧室15喷出的核心火焰，喷射至二级燃烧室17，迅速引燃二级燃烧室17内的煤粉气流，形成二级火焰。

(6)二级燃烧室17喷出的二级火焰，喷射至三级燃烧室18，迅速引燃三级燃烧室18内的煤粉气流，形成三级火焰。

(7)三级燃烧室18的三级火焰喷射至点火室19，迅速引燃点火室19内的煤粉气流，形成点火火焰。

(8)点火室19的点火火焰由煤粉管道1另一端的出口喷射入炉膛，点燃煤粉炉。

本发明核心燃烧室15、二级燃烧室17、三级燃烧室18的出口处分别设置有折焰角16、折焰角9及折焰角11。采用折焰角结构，可有效防止燃烧火焰贴壁而引起的结焦，省去了现有技术中的专用高压风机等气膜冷却风系统。煤粉管道1的外部设置有补充燃烧空气的周界燃尽风，在正常运行时可保护喷火口不被烧坏，同时可提高煤粉气流的射流刚性。周界燃尽风的传输通道为周界风箱12，周界风箱12上设置有调节风入口13。周界燃尽风可为单层或双层，可以是直流也可以是旋流。当周界燃尽风为旋流时，燃烧器即为典型的旋流微油点火煤粉燃烧器。因此，本发明既适用于直流煤粉燃烧器，也适用于旋流煤粉燃烧器。

Claims (7)

1.一种通用煤粉微油点火方法，其特征在于，该方法的实现步骤包括：

【1】由煤粉管道(1)一端入口进入的煤粉气流通过一级浓缩器(4)分离：一部分煤粉气流通过位于煤粉管道(1)中心的稳燃罩(7)的入口(14)，进入稳燃罩(7)内空间构成的核心燃烧室(15)，另一部分煤粉气流通过稳燃罩(7)与煤粉管道(1)之间的环形通道，进入煤粉管道(1)出口内空间所构成的点火室(19)；

【2】由煤粉管道(1)中心的油枪3喷射出的高温火焰，经稳焰器(6)稳焰，喷射至核心燃烧室(15)，迅速引燃核心燃烧室(15)内的煤粉气流，形成核心火焰；

【3】核心燃烧室(15)内的核心火焰经稳燃罩(7)稳燃，喷射至点火室(19)，迅速引燃点火室(19)内的煤粉气流，形成点火火焰；

【4】点火室(19)的点火火焰由煤粉管道(1)另一端的出口喷射入炉膛，点燃煤粉炉。

2.根据权利要求1所述的通用煤粉微油点火方法，其特征在于，所述的进入核心燃烧室(15)的煤粉气流，在稳燃罩(7)的入口(14)处，被位于煤粉管道(1)内、稳焰器(6)外部的二级燃烧筒(8)入口处的二级浓缩器(5)再次分离：一部分煤粉气流通过位于二级燃烧筒(8)中心的稳燃罩(7)的入口(14)，进入稳燃罩(7)内空间构成的核心燃烧室(15)，另一部分煤粉气流通过稳燃罩(7)与二级燃烧筒(8)之间的环形通道，进入二级燃烧筒(8)出口内空间构成的二级燃烧室(17)；所述核心燃烧室(15)喷出的核心火焰，喷射至二级燃烧室(17)，迅速引燃二级燃烧室(17)内的煤粉气流，形成二级火焰；所述二级燃烧室(17)喷出的二级火焰喷射至点火室(19)，迅速引燃点火室(19)内的煤粉气流，形成点火火焰。

3.根据权利要求2所述的通用煤粉微油点火方法，其特征在于，所述的进入核心燃烧室(15)的煤粉量为煤粉管道(1)入口处输入的总粉量的5～10％，所述的进入二级燃烧室(17)的煤粉量为煤粉管道(1)入口处输入的总粉量的20～30％。

4.根据权利要求2或3所述的通用煤粉微油点火方法，其特征在于，所述的进入稳燃罩(7)与煤粉管道(1)之间环形通道的煤粉气流，被位于煤粉管道(1)内、二级燃烧筒(8)外部的三级燃烧筒(10)入口再次分离：一部分煤粉气流通过二级燃烧筒(8)与三级燃烧筒(10)之间的环形通道，进入三级燃烧筒(10)出口内空间构成的三级燃烧室(18)，另一部分煤粉气流通过煤粉管道(1)与三级燃烧筒(10)之间的环形通道，进入位于煤粉管道(1)出口内空间构成的点火室(19)；所述二级燃烧室(17)喷出的二级火焰，喷射至三级燃烧室(18)，迅速引燃三级燃烧室(18)内的煤粉气流，形成三级火焰；所述三级燃烧室(18)的三级火焰喷射至点火室(19)，迅速引燃点火室(19)内的煤粉气流，形成点火火焰。

5.根据权利要求4所述的通用煤粉微油点火方法，其特征在于：所述的进入三级燃烧室(18)的煤粉量为煤粉管道(1)入口处输入的总粉量的40～50％，所述的进入四级燃烧室(19)的煤粉量为煤粉管道(1)入口处输入的总粉量的20～25％。

6.根据权利要求5所述的通用煤粉微油点火方法，其特征在于：所述的核心燃烧室(15)、二级燃烧室(17)、三级燃烧室(18)的出口处分别设置有折焰角。

7.根据权利要求6所述的通用煤粉微油点火方法，其特征在于：所述的煤粉管道(1)的外部设置有补充燃烧空气的周界燃尽风，所述的周界燃尽风为单层或双层周界燃尽风，所述的周界燃尽风为直流风或旋流风。

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