CN103090380A - 等离子无油富氧煤粉燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于该等离子无油富氧煤粉燃烧装置按一次风方向，依次是：一次风入口（1）、环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、一次风筒（3）、煤用氧管线（4）、冷却周界风入口（5）、煤粉用氧喷口（6）、等离子点火器（7）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、冷却周界风筒（10）、二级燃烧筒（11）、一次风出口（12），其中：环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、煤粉用氧喷口（6）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、二级燃烧筒（11），均置于一次风筒（3）中，它们的轴心线都在一次风筒（3）轴心线上，冷却周界风筒（10）置于一次风筒（3）外壳上，且中心轴在一次风筒（3）轴心线上，在一次风筒（3）外壳上按一次风方向布置有煤用氧管线（4）、等离子点火器（7）。
Description
技术领域
本发明涉及一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，特指在燃煤发电锅炉中的应用。
背景技术
进入二十一世纪，随着全球石油资源日渐紧缺与原油价格不断攀升，控制燃油消耗已是我国火电行业不得不面对的现实问题。近年来国内火电厂家普遍对发电燃煤锅炉传统的大油枪点火装置进行了大量的技术改造，进而出现了如等离子点火装置，其原理为：等离子发生器产生高温等离子体作为煤粉燃烧器的点火源，首先点燃一级燃烧室内浓缩煤粉，然后再逐级点燃二级、三级风粉混合物，但该技术由于其内在机理的原因，面对我国发电煤种多样性的特殊国情，在实际应用中存在一定的局限性，比如：点火能量小；初期燃尽率差；无法点燃劣质煤种或耗油量大，只能点燃优质煤种。
综上，此技术在相当大的程度上制约了国家节油战略的实施。
发明内容
针对以上该节油技术的不足，本发明提出了以纯氧气助燃的方式强化等离子发生器的点火，设计发明了等离子无油富氧煤粉燃烧装置。
为达到以上目的，本发明的方案为：
一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于该等离子无油富氧煤粉燃烧装置按一次风方向，依次是：一次风入口（1）、环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、一次风筒（3）、煤用氧管线（4）、冷却周界风入口（5）、煤粉用氧喷口（6）、等离子发生器（7）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、冷却周界风筒（10）、二级燃烧筒（11）、一次风出口（12），其中：环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、煤粉用氧喷口（6）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、二级燃烧筒（11），均置于一次风筒（3）中，它们的轴心线都在一次风筒（3）轴心线上，冷却周界风筒（10）置于一次风筒（3）外壳上，且中心轴在一次风筒（3）轴心线上，在一次风筒（3）外壳上按一次风方向布置有煤用氧管线（4）、等离子发生器（7）。
进一步，环状煤粉浓淡分离撞击器(2)位于一次风入口（1）后，为固定于一次风筒（3）壳体内壁的环状耐磨件，采用碰撞浓缩原理浓缩一次风煤粉。
进一步，煤粉用氧喷口（6）的数量有5~25个，整个煤粉用氧喷口（6）位于煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）中心，且煤粉用氧喷口（6）沿一次风方向位于煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）的上游，每个喷口和煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）轴线呈15°~60°，煤粉用氧喷口（6）通过煤用氧管线（4）与外界供氧系统相连接。
进一步，煤用氧管线（4）中心线与一次风筒（3）轴心线成0°~90°，且可进入或退出煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）。
进一步，煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）以一次风方向为标准位于环状煤粉浓淡分离撞击器(2)的下游，呈圆筒状，该入口直径是其所在一次风管（3）截面直径的0.17~0.25倍; 二次燃烧筒收缩段（9）呈喇叭口形式，入口大，出口小，且该入口直径是其所在一次风管（3）截面直径的0.5~0.75倍。
进一步，等离子发生器（7）中心轴线与一次风筒（3）轴心线呈 0°~90°角，与煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）相连且内部相通。
本发明的原理及特点在于，采用纯氧气助燃的方式强化等离子发生器将煤粉点燃，煤氧喷口使氧气呈旋转方式进入一次风管，搅动一次风煤粉，使煤氧与部分一次风煤粉充分混合，从而大幅度降低了该部分煤粉的着火热，提高了燃烧速度和燃烧温度，然后等离子发生器产生高温等离子体作为煤粉燃烧器的点火源，点燃煤粉与氧预混燃烧室富氧煤粉，然后再逐级点燃二级、三级风粉混合物，当在锅炉启动或低负荷状态时遇到不易点燃的煤粉，这时等离子无油富氧煤粉燃烧装置就可点燃已呈富氧状态的一次风煤粉流，从而节约了耗油，保证了锅炉的安全运行。
附图说明：
图1为一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置
具体实施方案：
下面结合说明书与图1，对等离子无油富氧煤粉燃烧装置作进一步说明。
一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于该等离子无油富氧煤粉燃烧装置按一次风方向，依次是：一次风入口（1）、环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、一次风筒（3）、煤用氧管线（4）、冷却周界风入口（5）、煤粉用氧喷口（6）、等离子发生器（7）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、冷却周界风筒（10）、二级燃烧筒（11）、一次风出口（12），其中：环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、煤粉用氧喷口（6）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、二级燃烧筒（11），均置于一次风筒（3）中，它们的轴心线都在一次风筒（3）轴心线上，冷却周界风筒（10）置于一次风筒（3）外壳上，且中心轴在一次风筒（3）轴心线上，在一次风筒（3）外壳上按一次风方向布置有煤用氧管线（4）、等离子发生器（7）。
环状煤粉浓淡分离撞击器(2)位于一次风入口（1）后，为固定于一次风筒（3）壳体内壁的环状耐磨件，采用碰撞浓缩原理浓缩一次风煤粉。
煤粉用氧喷口（6）的数量有5~25个，整个煤粉用氧喷口（6）位于煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）中心，且煤粉用氧喷口（6）沿一次风方向位于等离子发生器（7）的上游，每个喷口和煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）轴线呈15°~60°，煤粉用氧喷口（6）通过煤用氧管线（4）与外界供氧系统相连接。
煤用氧管线（4）中心线与一次风筒（3）轴心线成0°~90°，且可进入或退出煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）。
煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）以一次风方向为标准位于环状煤粉浓淡分离撞击器(2)的下游，呈圆筒状，该入口直径是其所在一次风管（3）截面直径的0.17~0.25倍; 二次燃烧筒收缩段（9）呈喇叭口形式，入口大，出口小，且该入口直径是其所在一次风管（3）截面直径的0.5~0.75倍。
等离子发生器（7）中心轴线与一次风筒（3）轴心线呈 0°~90°角，与煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）相连且内部相通。
采用纯氧气助燃的方式强化等离子发生器将煤粉点燃，煤氧喷口使氧气呈旋转方式进入一次风管，搅动一次风煤粉，使煤氧与部分一次风煤粉充分混合，从而大幅度降低了该部分煤粉的着火热，提高了燃烧速度和燃烧温度，然后等离子发生器产生高温等离子体作为煤粉燃烧器的点火源，点燃煤粉与氧预混燃烧室富氧煤粉，然后再逐级点燃二级、三级风粉混合物，当在锅炉启动或低负荷状态时遇到不易点燃的煤粉，这时等离子无油富氧煤粉燃烧装置就可点燃已呈富氧状态的一次风煤粉流，从而节约了耗油，保证了锅炉的安全运行。
以上的实施，仅仅是对本发明的一般描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，任何人对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于该等离子无油富氧煤粉燃烧装置按一次风方向，依次是：一次风入口（1）、环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、一次风筒（3）、煤用氧管线（4）、冷却周界风入口（5）、煤粉用氧喷口（6）、等离子发生器（7）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、冷却周界风筒（10）、二级燃烧筒（11）、一次风出口（12），其中：环状煤粉浓淡分离撞击器(2)、煤粉用氧喷口（6）、煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）、二次燃烧筒收缩段（9）、二级燃烧筒（11），均置于一次风筒（3）中，它们的轴心线都在一次风筒（3）轴心线上，冷却周界风筒（10）置于一次风筒（3）外壳上，且中心轴在一次风筒（3）轴心线上，在一次风筒（3）外壳上按一次风方向布置有煤用氧管线（4）、等离子发生器（7）。
2.如权利要求1所述的一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于环状煤粉浓淡分离撞击器(2)位于一次风入口（1）后，为固定于一次风筒（3）壳体内壁的环状耐磨件，采用碰撞浓缩原理浓缩一次风煤粉。
3.如权利要求1所述的一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于煤粉用氧喷口（6）的数量有5~25个，整个煤粉用氧喷口（6）位于煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）中心，且煤粉用氧喷口（6）沿一次风方向位于等离子发生器（7）的上游，每个喷口和煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）轴线呈15°~60°，煤粉用氧喷口（6）通过煤用氧管线（4）与外界供氧系统相连接。
4.如权利要求1所述的一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于煤用氧管线（4）中心轴与一次风筒（3）轴心线成0°~90°，且可进入或退出煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）。
5.如权利要求1所述的一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）以一次风方向为标准位于环状煤粉浓淡分离撞击器(2)的下游，呈圆筒状，该入口直径是其所在一次风管（3）截面直径的0.17~0.25倍; 二次燃烧筒收缩段（9）呈喇叭口形式，入口大，出口小，且该入口直径是其所在一次风管（3）截面直径的0.5~0.75倍。
6. 如权利要求1所述的一种用等离子无油点燃一次风煤粉的等离子无油富氧煤粉燃烧装置，其特征在于等离子发生器（7）中心轴线与一次风筒（3）轴心线呈 0°~90°角，与煤粉与氧预混燃烧室（一级燃烧室）（8）相连且内部相通。
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