CN105782965A - 一种蓄热式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄热式燃烧器，涉及煤粉锅炉技术领域。蓄热式燃烧器包括外筒和点火器，包括燃烧筒，所述燃烧筒固定在所述外筒内，所述燃烧筒的轴线与所述外筒的轴线平行或重合，所述点火器位于所述燃烧筒的点火端，所述点火器和燃烧筒之间存在第一间隙，所述燃烧筒包括至少一个蓄热式燃烧筒，所述蓄热式燃烧筒包括蓄热层。本发明提出的蓄热式燃烧器，通过蓄热层防止热量过快散失，在内壁形成高温区，利于提高煤粉气流的温度，使得煤粉气流易点燃，稳燃效果好，使得整体结构简单，能够降低投资和维护成本。

Description

一种蓄热式燃烧器

技术领域

本发明涉及煤粉锅炉技术领域，尤其涉及一种蓄热式燃烧器。

背景技术

传统的电站煤粉锅炉启动时先点燃燃料油，由燃料油燃烧的火焰点燃煤粉气流，当煤粉气流能够稳定燃烧时逐步切除燃料油系统。预计煤粉锅炉发电机组的发电量在全国总发电量中所占比例会保持在70％以上，传统燃油点火方式需要消耗大量的燃料油，在低负荷稳燃时也需投入大量的燃料油。为响应国家节能降耗的号召，降低电站煤粉锅炉点火和低负荷稳燃时的燃料油消耗量，国内外很多公司研发了等离子体点火系统代替燃料油点火系统。

现有等离子体发生器的功率一般为60kW-200kW，在点燃煤粉气流的过程中会出现点火火焰断断续续，火焰不明亮、不稳定的现象。为使煤粉气流容易点燃，将需要提供额外的热量。现有技术中为提供额外热量，一种方法是，在等离子体燃烧器中投入少量的燃料油提供额外的热量，系统中增加了燃料油系统，系统结构复杂，投资和维护成本高；另一种做法是，提高煤粉气流中的氧气含量，使得在富氧环境下更多的煤粉燃烧释放热量，因此需要增加氧气系统，同样造成系统的结构复杂，投资和维护成本高，点火环境相对危险。因此现有技术中，煤粉气流燃烧装置中不能实现自身提供热量，而是通过添加复杂的系统结构实现煤粉气流的易点燃和稳定燃烧。

基于以上问题，本发明提出的一种蓄热式燃烧器，无需额外增加系统，整体结构简单，并且能够保证煤粉气流的燃烧稳定。

发明内容

本发明的目的在于提出一种蓄热式燃烧器，能够减少热量流失，保证煤粉气流稳燃，整体结构简单，能够降低投资和维护成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种蓄热式燃烧器，包括外筒和点火器，还包括燃烧筒，所述燃烧筒固定在所述外筒内，所述燃烧筒的轴线与所述外筒的轴线平行或重合，所述点火器位于所述燃烧筒的点火端，所述点火器和燃烧筒之间存在第一间隙，所述燃烧筒包括至少一个蓄热式燃烧筒，所述蓄热式燃烧筒包括蓄热层。

进一步的技术方案，所述蓄热层(9)内壁上设有多个扰流块。

进一步的技术方案，所述燃烧筒的个数为多个，沿所述外筒的轴向排列，不同的燃烧筒之间存在间隙，所述燃烧筒与所述点火器的距离越远，所述燃烧筒的直径尺寸越大。

进一步的技术方案，所述蓄热式燃烧筒的个数至少为两个。

进一步的技术方案，所述燃烧筒还包括至少一个铸件金属燃烧筒。

进一步的技术方案，所述多个扰流块构成至少一组扰流块组，所述同一扰流块组内的扰流块沿所述蓄热层的周向排列。

进一步的技术方案，所述多个扰流块构成至少两组扰流块组，不同扰流块组沿轴向排列。

进一步的技术方案，所述蓄热层由蓄热耐磨料浇筑而成，所述蓄热耐磨料包括耐火水泥、碳化硅、防磨纤维和粘合剂。

进一步的技术方案，所述点火器为等离子体发生器。

进一步的技术方案，所述蓄热式燃烧筒为圆筒状。

本发明的有益效果：

本发明的蓄热式燃烧器，包括外筒、点火器和燃烧筒，所述燃烧筒固定在所述外筒内，所述燃烧筒的轴线与所述外筒的轴线平行或重合，所述点火器位于所述燃烧筒的点火端，点火器和燃烧筒之间存在第一间隙供煤粉气流进入，燃烧筒包括至少一个蓄热式燃烧筒，所述蓄热式燃烧筒包括蓄热层通过蓄热层壁面散发的热量较少，能够储蓄煤粉燃烧的热量，在蓄热层内壁及内壁附近形成高温区，高温区将热量传递给由间隙进入的煤粉气流，使得煤粉容易点燃和稳燃。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的蓄热式燃烧器的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的第一蓄热式燃烧筒的结构示意图；

图3是本发明图2中A向的结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的等离子体发生器的轴线与蓄热式燃烧筒轴线夹角为60°的结构示意图；

图5是本发明提供的渐扩式喇叭状蓄热式燃烧筒的结构示意图；

图6是本发明提供的缩放式蓄热式燃烧筒的结构示意图。

1、外筒；2、等离子体发生器；3、第一蓄热式燃烧筒；4、第二蓄热式燃烧筒；5、第三蓄热式燃烧筒；6、第一间隙；7、第二间隙；8、第三间隙；9、蓄热层；10、扰流块；11、不锈钢层；12、支撑筋；13、固定爪。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1所示，一种蓄热式燃烧器，包括外筒1、等离子体发生器2和三个圆筒状的蓄热式燃烧筒，三个蓄热式燃烧筒通过支撑筋12固定在外筒1内，三个蓄热式燃烧筒的轴线与外筒1的轴线重合，三个蓄热式燃烧筒分别为第一蓄热式燃烧筒3、第二蓄热式燃烧筒4和第三蓄热式燃烧筒5，其中图2和图3为第一蓄热式燃烧筒的结构示意图。第一蓄热式燃烧筒3位于点火端靠近等离子体发生器2，并与等离子体发生器2之间存在第一间隙6，第二蓄热式燃烧筒4和第三蓄热式燃烧筒5之间依次远离等离子体发生器2，相应的直径依次增大，第一蓄热式燃烧筒3和第二蓄热式燃烧筒4之间存在第二间隙7，第二蓄热式燃烧筒4和第三蓄热式燃烧筒5之间存在第三间隙8，在上述的间隙中分别通入煤粉气流。

如图1和2所示，上述三个蓄热式燃烧筒均包括蓄热层9和蓄热层9内壁上的多个扰流块10，在蓄热层9的外侧设有不锈钢层11，如图2、5和6所示，不锈钢层11上固设有固定爪13。其中，蓄热层9是通过将蓄热耐磨料浇注到不锈钢层11内形成，由于固定爪13的存在，使得蓄热层9牢固，不易脱落。蓄热耐磨料包括耐火水泥、碳化硅、防磨纤维和粘合剂，上述几种成分混合均匀后浇注成型，在20-500℃温度环境中晾干或烘干，蓄热式燃烧筒的耐热温度可达到1600-1800℃。由于蓄热层9的热量传递效果差，因此通入蓄热式燃烧筒内的煤粉燃烧产生的热量，通过蓄热层9壁面散发的热量较少，能够储蓄煤粉燃烧的热量，在蓄热层9内壁及内壁附近形成高温区，高温区将热量传递给由间隙进入的煤粉气流，使得煤粉容易点燃和稳燃。

其中，如图2所示，第一蓄热式燃烧筒3上的包括两组扰流块组，两组扰流块组沿轴向排列，同一组内的扰流块10沿蓄热层9的周向排列。扰流块10为块状结构凸出于蓄热层9内壁，具体形状不限，扰流块10的材质与蓄热层9的材质相同，或者扰流块10和蓄热层9为一体成型，能够增强煤粉气流的扰动，强化蓄热式燃烧筒和煤粉之间的热量传递，促使煤粉气流温度升高，使煤粉气流更容易点燃，稳燃效果好，扩大煤种适用范围，另外上述结构无需增设燃油系统或者氧气系统，整体结构简单，能够降低投资和维护成本。

其中，等离子体发生器2的轴线与上述三个蓄热式燃烧筒轴线夹角能够调节，根据现场安装情况进行避开相应结构，可在0-60°之间选择，图4为等离子体发生器2的轴线与上述三个蓄热式燃烧筒轴线夹角为60°的情况。

实施例2

本实施例的蓄热式燃烧器与实施例1的基本结构相同，包括外筒1、点火器和燃烧筒，燃烧筒固定在外筒1内，燃烧筒的轴线与外筒1的轴线平行，点火器位于燃烧筒的点火端，点火器和燃烧筒之间存在第一间隙6，燃烧筒包括至少一个蓄热式燃烧筒，蓄热式燃烧筒包括蓄热层9和蓄热层9内壁上的多个扰流块10。

不同之处在于，燃烧筒还包括至少一个铸件金属燃烧筒，铸件金属燃烧筒和蓄热式燃烧筒的组合布置，顺序不限，铸件金属燃烧筒与蓄热式燃烧筒的直径大小，依据距点火器的距离确定，距点火器近的燃烧筒的直径小，反之，直径大，相邻的燃烧筒之间存在间隙，使得煤粉气流通入。上述结构能够通过蓄热式燃烧筒部分储蓄煤粉燃烧的热量，仍然可以容易的点燃煤粉气流，并利于煤粉气流的稳定燃烧。

实施例3

本实施例与实施例1和2的结构基本相同，不同之处在于，燃烧筒包括至少一个蓄热式燃烧筒，蓄热式燃烧筒包括蓄热层9，由于蓄热层内壁形成高温区使得煤粉气流易点燃，并保证稳定燃烧。

综合实施例1-3，蓄热式燃烧筒至少为一个，具体的个数不限，根据具体外筒1的尺寸和不同燃烧筒的具体结构、尺寸进行确定。

蓄热式燃烧筒的具体形状还可以为渐扩式喇叭状，如图5所示，或者为缩放式结构，如图6所示：即两端宽，中部窄的结构；不同蓄热式燃烧筒内扰流块组的组数不限，一组扰流块组内扰流块10的个数不限；扰流块10的尺寸和形状不限，根据具体情况进行选择，以上各种技术特征的设置，能够防止热量快速散失，实现煤粉气流易点燃和稳燃效果好即可。

申请人声明，本发明的上述实施例仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄热式燃烧器，包括外筒(1)和点火器，其特征在于，还包括燃烧筒，所述燃烧筒固定在所述外筒(1)内，所述燃烧筒的轴线与所述外筒(1)的轴线平行或重合，所述点火器位于所述燃烧筒的点火端，所述点火器和燃烧筒之间存在第一间隙(6)，所述燃烧筒包括至少一个蓄热式燃烧筒，所述蓄热式燃烧筒包括蓄热层(9)。

2.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述蓄热层(9)内壁上设有多个扰流块(10)。

3.根据权利要求1或2所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述燃烧筒的个数为多个，沿所述外筒(1)的轴向排列，不同的燃烧筒之间存在间隙，所述燃烧筒与所述点火器的距离越远，所述燃烧筒的直径尺寸越大。

4.根据权利要求3所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述蓄热式燃烧筒的个数至少为两个。

5.根据权利要求3所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述燃烧筒还包括至少一个铸件金属燃烧筒。

6.根据权利要求2所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述多个扰流块(10)构成至少一组扰流块组，同一所述扰流块组内的扰流块(10)沿所述蓄热层(9)的周向排列。

7.根据权利要求6所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述多个扰流块(10)构成至少两组扰流块组，不同扰流块组沿轴向排列。

8.根据权利要求1或2所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述蓄热层(9)由蓄热耐磨料浇筑而成。

9.根据权利要求1或2所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述点火器为等离子体发生器(2)。

10.根据权利要求1或2所述的蓄热式燃烧器，其特征在于，所述蓄热式燃烧筒为圆筒状。