CN110462291B - 用于固体燃料点火的系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种点火系统，所述点火系统包括：粉末燃料管，所述粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；以及点火器，所述点火器接收在所述粉末燃料管内以用于点燃所述混合物。所述点火器能够在所述粉末燃料管内轴向移动。

Description

用于固体燃料点火的系统、方法和装置

背景技术

技术领域

本发明的实施方案整体涉及燃烧系统，并更具体地讲，涉及用于固体燃料焚烧发电厂中的固体燃料点火的系统、方法和装置。

背景技术

锅炉通常包括其中燃料燃烧来生成热量以产生蒸汽的炉。燃料的燃烧产生热能或热量，其用于将诸如水的液体加热和蒸发成蒸汽。所生成的蒸汽可以用于驱动涡轮机以发电。固体燃料(诸如粉煤)是在锅炉的许多燃烧系统中使用的典型燃料。例如，在空气焚烧粉煤锅炉中，将大气空气送入炉中并将其与粉煤混合以用于燃烧。

发电厂的现有固体燃料焚烧锅炉被设置有多个燃烧器。锅炉能量输出的主要比例由主燃烧器产生，主燃烧器递送用于使锅炉进行焚烧的主要燃料量。此外，点火燃烧器(诸如燃气炬或油炬)通常用于在启动操作(在此之后可以开始将固体燃料送入锅炉)期间进行预热，并且用于确保固体燃料在锅炉操作期间的连续燃烧。锅炉中的主燃烧器安装到锅炉壁中的开口，而点火炬/燃烧器通常放置在主燃烧器的中心中。在预热阶段期间，锅炉由点火燃烧器的火焰加热。当需要时，点火燃烧器用于锅炉的稳态运行以用于确保主燃料的连续燃烧。

最近，已经开发了固体燃料点火技术，以试图取代消耗大量油/燃气并显著增加操作成本的常规油或燃气点火系统。例如，为了能够点燃粉末燃料、化石燃料或生物质(下文统称为“粉末燃料”)，已经开发了使用逐级点火过程的等离子点火系统。在一种这样的已知等离子点火系统中，在粉末燃料喷嘴中，等离子云首先点燃包含在进入第一点火级的主空气流中的粉末燃料，由此生成第一级火焰。所生成的火焰在第二级中进一步点燃包含在主空气流中的粉末燃料，由此形成第二级火焰。最后，点燃的燃料进入炉中并与通过燃烧器供应的燃烧空气中的氧气反应，由此形成最后级火焰。

虽然这些等离子点火系统已经成功地通过减少支持锅炉操作所需的油/燃气量来帮助减少操作成本，但现有的逐级粉末燃料喷嘴不能用于宽泛范围的焚烧燃料。具体地，每个喷嘴需要对点火级、点火级数量和等离子或微油功率范围的仔细设计，其本身取决于待点燃或燃烧的固体燃料的量。因此，每个燃料喷嘴仅适用于特定的设计燃料或设计燃料范围，并且不能用于宽泛范围的焚烧燃料。

此外，现有的逐级粉末燃料喷嘴不适合用于具有圆形燃烧器的锅炉。圆形燃烧器通常具有位于粉末燃料管内的核心空气管。高度浓缩粉末燃料经由核心空气管的外壁与粉末燃料管的内壁之间的环形间隙由空气输送通过粉末燃料管。在输送空气中具有高浓度粉末燃料的该环形间隙是圆形燃烧器的重要设计元素，因为它支持低氮氧化物(NO_x)燃烧。如果这种圆形燃烧器被配备有逐级粉末燃料喷嘴，那么将消除具有高度浓缩燃料的环形间隙，从而影响实现低NO_x燃烧的能力。

鉴于上述情况，需要用于在圆形燃烧器中点燃固体燃料而无需油或燃气预热的系统、方法和装置，并且其保留了低NO_x燃烧的优点并可以被调整以用于宽泛范围的焚烧燃料。

发明内容

在一个实施方案中，提供了点火系统。该点火系统包括：粉末燃料管，该粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；以及点火器，该点火器接收在粉末燃料管内以用于点燃混合物。点火器能够在粉末燃料管内轴向移动。

在另一个实施方案中，提供了用于点燃固体燃料的方法。该方法包括以下步骤：将粉末燃料和主空气的混合物提供给具有出口端的粉末燃料管；通过轴向接收在粉末燃料管内的点火器点燃混合物；以及通过在粉末燃料管内轴向移动点火器以改变点火器的前端相对于粉末燃料管的出口端的距离来改变混合物的点火停留时间。

在又一个实施方案中，提供了用于燃烧系统的燃烧器。该燃烧器包括：粉末燃料管，该粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；以及点火器，该点火器接收在粉末燃料管内以用于点燃混合物。点火器能够在粉末燃料管内轴向移动。

附图说明

通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案的用于固体燃料点火的系统的示意图。

图2是根据本发明的另一个实施方案的用于固体燃料点火的系统的示意图。

图3是沿图2中的线A-A截取的用于固体燃料点火的系统的截面图。

图4是根据本发明的另一个实施方案的用于固体燃料点火的系统的示意图。

图5是根据本发明的另一个实施方案的用于固体燃料点火的系统的示意图。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的示例性实施方案，其示例在附图中示出。只要有可能，在整个附图中使用的相同参考字符指的是相同或相似的部分。虽然本发明的实施方案通常适用于燃烧系统，但为了清楚说明，已选择固体燃料焚烧锅炉。其他燃烧系统可以包括利用宽泛范围的固体燃料(包括但不限于诸如煤的化石燃料、生物质等)的其他类型的锅炉、炉和焚烧加热器。

如本文所用，“电通信”或“电耦接”意味着某些部件被配置成通过经由直接或间接电连接的直接或间接信令来彼此通信。如本文所用，“机械耦接”是指能够支持用于在部件之间传递转矩的必要力的任何耦接方法。如本文所用，“可操作地耦接”指的是可以是直接或间接的连接。连接不一定是机械附接。如本文所用，诸如“下游”和“向前”的方向意味着在燃料和空气的总体方向上。类似地，术语“上游”、“倒退”或“向后”与“下游”的方向相反，即与燃料和空气流的方向相反地行进。如本文所用，“点火停留时间”是指点燃的粉末燃料在进入燃烧室之前在粉末燃料管中花费的时间量。

本发明的实施方案涉及用于单级固体燃料点火的系统、方法和装置，其中可以选择性地改变单个点火级内的点火停留时间。该系统包括：粉末燃料管，该粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；以及点火器，该点火器接收在粉末燃料管内以用于点燃混合物。点火器能够在粉末燃料管内轴向移动以改变混合物的点火停留时间。

图1示出了根据本发明的实施方案的粉末燃料燃烧器10。在一个实施方案中，燃烧器10是圆形燃烧器，并且可以安装在粉末燃料(例如，煤、生物质等)焚烧发电厂的锅炉(例如，锅炉80)的壁上。锅炉可以是切向焚烧锅炉(也称为T型焚烧锅炉)或壁焚烧锅炉。T型焚烧不同于壁焚烧，因为它利用燃烧器组件，其中燃料进入隔室位于锅炉炉膛角落处，该锅炉炉膛产生填充大部分炉横截面的旋转火球。另一方面，壁焚烧利用垂直于锅炉侧面的燃烧器组件。发电厂可以用于例如发电。

如图1所示，燃烧器10包括粉末燃料管12，该粉末燃料管具有用于接收粉末燃料和主空气的混合物的入口或环形通道14，以将其输送到与锅炉的燃烧室26流体连通的出口16，如下面详细讨论的。燃烧器10还包括可移动的点火器喷枪18，该点火器喷枪基本上同心地布置在粉末燃料管12内，并且与其限定了点火器喷枪18的外壁22、22'与粉末燃料管12的内壁24之间的环形间隙20。在一个实施方案中，点火器喷枪18是耦接到电源28的等离子点火器或等离子炬。在其他实施方案中，点火器喷枪18可以使用用于生成生火焰的其他燃料，诸如油、燃气或固体燃料。

点火器喷枪18被配置有移动机构30，以用于使点火器喷枪18在粉末燃料管12内朝向和远离出口16轴向移动，如箭头A所指示的。具体地，如图1所示，移动机构30可以可操作地连接到点火器喷枪18，以用于在点火器喷枪18上施加线性力以使点火器喷枪18在粉末燃料管12内轴向移动。在一个实施方案中，移动机构30可以是气动活塞、电动线性致动器、线性驱动螺杆、或可操作地连接到点火器喷枪18以用于在粉末燃料管12内线性移动点火器喷枪的类似机械移动机构，如下文所讨论的。

在一个实施方案中，点火器喷枪18可以接收在圆柱形套筒或主管32中，该圆柱形套筒或主管具有耦接到其后端的可调整凸缘34。可调整凸缘34提供点火器喷枪18与燃烧器之间的气密连接。套筒32还包括邻近后端的入口36以用于接收吹扫空气流，该吹扫空气流在点火器喷枪18的外壁22与套筒32的内壁之间从入口36传递到点火器喷枪18的前端。吹扫空气用于保持套筒32清洁(即，它防止煤在其中积聚)，因此防止点火器18在套筒32内堵塞。

如图1中进一步所示，燃烧器10还可包括用于第二和第三空气流的通道38、40，该第二和第三空气流用于传递到燃烧室26中以支持粉末燃料的燃烧，如下文详细讨论的。

在操作中，当粉末燃料和主空气流通过入口14进入并传递通过环形间隙20时，控制点火器喷枪18以在粉末燃料管12中产生火焰42、42'(或在点火器喷枪18是等离子点火器的情况下产生等离子云)，其点燃包含在环形间隙20下游的主空气流中的粉末燃料，由此生成粉末燃料点火火焰。在通过出口16离开粉末燃料管12之后，已点燃的燃料进入燃烧室26并与通过燃烧器10的第二空气通道38和第三空气通道40供应的第二空气和第三空气(也称为燃烧空气)中的氧气反应，由此形成粉末燃料火焰。因此，本发明的燃烧器10仅具有单个点火级。

本发明的燃烧器10是可控制的，使得可以改变已点燃的燃料的停留时间(即点火停留时间)、已点燃的粉末燃料在粉末燃料管12中所花费的时间量。具体地，已点燃的燃料的停留时间可以通过利用移动机构30在粉末燃料管12内轴向来回移动点火器喷枪18来选择性地改变，如下文详细讨论的。这具有增加或减少粉末燃料管12内的温度以支持燃烧器启动操作或燃烧器稳定操作/燃烧的效果，如下文详细讨论的。

具体地，为了控制点火过程和粉末燃料管12内的温度，点火器喷枪18利用移动机构30来向后和向前移动。为了增加粉末燃料点火停留时间并支持粉末燃料和主空气点火，点火器喷枪18向后移动远离出口16。这具有增加粉末燃料管12内的温度的效果。例如，点火器喷枪18可以向后移动到图1中实线所示的位置以用于启动操作。在该位置，点火器喷枪18的前端与粉末燃料管12的出口相距距离x，并且环形间隙20的纵向范围最小。

点火器喷枪18同样可以朝向出口16向前移动，以减少粉末燃料点火停留时间并减少粉末燃料和主空气点火强度，由此减少粉末燃料管12内的温度。在一个实施方案中，例如，一旦燃烧器10达到稳定操作，点火器喷枪18可以关闭并向前移动到出口16(由虚线示出)以便延伸环形间隙20的纵向或轴向范围。在该位置，点火器喷枪18的前端与粉末燃料管12的出口相距距离x’，并且环形间隙20的纵向范围最大。这确保了环形间隙20被保持为提供低NO_x燃烧，如上所讨论的。

如图1和图2中进一步所示，在一个实施方案中，点火器喷枪18还可以包括入口60以用于将周向空气62喷射到点火器喷枪18中。通过控制周向空气的量(诸如通过与入口相关联的阀)，点火器出口附近的粉末燃料流可以是控制器。例如，为了增加粉末燃料点火，可以减少通过入口60提供的周向空气并因此粉末燃料可以在点火器出口附近容易地流入点火器火焰42中。为了减少粉末燃料点火，可以增加周向空气以阻止/最小化在点火器出口附近进入点火器火焰42的粉末燃料流(并且朝向出口16进一步向下游推动燃料接触点火器火焰并燃烧的点)。此外，在惰性输送气体(氧气浓度减小)和粉末燃料混合物的情况下，周向空气可用作点火支持空气，因为它提供部分进入输送气体和粉末燃料混合物中的附加氧气。

现在转向图2和图3，示出了根据本发明的另一个实施方案的燃烧器100的一部分。燃烧器100基本上类似于上面结合图1描述的燃烧器10，其中相同的附图标记表示相同的部件。然而，如图2所示，粉末燃料管12可以被配备有多个从管12的内壁24向内延伸的突出部或推进部102。推进部102用于在粉末燃料流离开环形间隙20时将粉末燃料流引导到点火器火焰42中，由此增加点火强度。如图2所示，推进部102可以布置为粉末燃料管12内的轴向间隔开位置处的两行或更多行(例如，第一推进部行104和第二推进部行106)。如图3所示，每行内的推进部102相对于每个紧邻行的推进部102倾斜或偏移。例如，第二行106内的推进部102相对于第一行104内的推进部102径向偏移角度β。在一个实施方案中，偏移角β可以大于约0°并且更具体地大于约10°。

参考图4，示出了根据本发明的另一个实施方案的燃烧器200的一部分。燃烧器200基本上类似于上面结合图1至图3描述的燃烧器10，其中相同的附图标记表示相同的部件。然而，如图4所示，粉末燃料管12配备有在点火器喷枪18下游位于粉末燃料管12的内部的粉末燃料浓缩器202。例如，粉末机燃料浓缩器202可以与粉末燃料管12同心地布置在出口16附近，并且可以使用支座204来保持在适当位置。如下所讨论的，浓缩器202的外壁和粉末燃料管12的内壁24在其间限定环形通道206。在一个实施方案中，浓缩器202的外径近似等于点火器喷枪18的外径，使得环形通道206在横截面积方面大致等于环形间隙20。粉末燃料浓缩器202利用点火器喷枪18支持燃料浓缩和点火。

具体地，如图4所示，点火器喷枪18可以移动到其完全向前的位置(用虚线表示)，使得点火器喷枪18的前端基本上邻接或几乎邻接粉末燃料浓缩器202的后端。在该位置，环形间隙20和环形通道206一起限定了基本上连续的通道或间隙，以用于使粉末燃料和主空气的混合物流入锅炉的燃烧室26。当实现稳定操作时，这种定位可能是期望的，并且将粉末燃料和空气的高度浓缩流提供到燃烧室中，由此支持低NO_x燃烧。

最后参考图5，示出了根据本发明的另一个实施方案的燃烧器300的一部分。燃烧器300基本上类似于上面结合图1至图3描述的燃烧器10、100，其中相同的附图标记表示相同的部件。如其中所示，在一个实施方案中，燃烧器300还可以包括轴向可移动的伸缩核心空气管302。例如，核心空气管302可以接收在套筒32内并在其中可滑动地接收点火器喷枪18。控制杆304可以可操作地连接到核心空气管302以用于使核心空气管302在套筒32内向前和向后轴向移动。在一个实施方案中，控制杆304可以是例如气动、液压或电动线性致动器。在操作中，核心空气管302可经由控制杆304向后和向前移动(如302'所示)。例如，一旦燃烧器操作稳定，点火器喷枪18就完全向后移动，并且核心空气管202可以向前移动，以便延伸/保持环形间隙20并由此实现低NO_x燃烧。也就是说，可轴向移动的核心空气管302允许保持或延伸环形间隙20，即使当点火器喷枪18向后移动时(诸如在稳定的燃烧器操作期间)也是如此。

因此，本发明的系统、方法和装置提供单级固体燃料点火，其中可以选择性地改变单个点火级内的点火停留时间。因此，本发明提供了迄今为止未见到过的固体燃料点火的灵活性、改善的点火过程控制和更高水平的安全性。具体地，改变点火停留时间的能力改善了粉末燃料点火性能，从而提供改善和安全的粉末燃料点火过程控制。此外，本发明的系统和方法消除了使用油或燃气以进行启动操作并确保稳定操作的需要，由此减少总体操作成本。此外，通过在圆形燃烧器中保持点火器喷枪和粉末燃料管之间存在环形间隙，可以实现低NO_x燃烧。

在一个实施方案中，提供了点火系统。该点火系统包括：粉末燃料管，该粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；以及点火器，该点火器接收在粉末燃料管内以用于点燃混合物。点火器能够在粉末燃料管内轴向移动。在一个实施方案中，点火系统还包括环形间隙，该环形间隙限定在点火器的外壁与粉末燃料管的内壁之间以用于在点火之前接收混合物。在一个实施方案中，点火系统还包括移动机构，该移动机构耦接到点火器以用于在粉末燃料管内轴向移动点火器。在一个实施方案中，点火系统形成圆形燃烧器的一部分。在一个实施方案中，点火器能够远离粉末燃料管的出口端移动以增加点火停留时间；并且点火器能够朝向粉末燃料管的出口端移动以减少点火停留时间。在一个实施方案中，点火器是等离子点火器。在一个实施方案中，粉末燃料是固体燃料。在一个实施方案中，点火系统包括在粉末燃料管的内壁上形成多个成角度的突出部，成角度的突出部被配置成将混合物的至少一部分转移到点火器的火焰中。在一个实施方案中，多个成角度的突出部被布置成至少两行，其中一行中的突出部从另一行中的突出部径向偏移。在一个实施方案中，突出部偏移大于约10度。在一个实施方案中，点火系统还包括粉末燃料浓缩器，该粉末燃料浓缩器邻近粉末燃料管的出口端定位在粉末燃料管内，并且限定粉末燃料浓缩器与粉末燃料管之间的环形通道。当点火器移动到邻近粉末燃料浓缩器的向前位置时，粉末燃料浓缩器、点火器和粉末燃料管形成从点火器延伸到出口的大致连续的环形间隙。

在一个实施方案中，点火系统包括核心空气管，该核心空气管接收在粉末燃料管内，其中点火器接收在核心空气管内，并且其中核心空气管能够在粉末燃料管内轴向移动以用于在点火器轴向向后移动时保持环形间隙。

在另一个实施方案中，提供了用于点燃固体燃料的方法。该方法包括以下步骤：将粉末燃料和主空气的混合物提供给具有出口端的粉末燃料管；通过轴向接收在粉末燃料管内的点火器点燃混合物；以及通过在粉末燃料管内轴向移动点火器以改变点火器的前端相对于粉末燃料管的出口端的距离来改变混合物的点火停留时间。在一个实施方案中，点火器的外壁与粉末燃料管的内壁限定环形间隙以用于在点火之前接收混合物。在一个实施方案中，改变点火停留时间的步骤包括：使点火器移动远离粉末燃料管的出口端以增加点火停留时间，以及使点火器朝向粉末燃料管的出口端移动以减少点火停留时间。在一个实施方案中，点火器是等离子点火器。在一个实施方案中，粉末燃料管包括粉末燃料浓缩器，粉末燃料浓缩器邻近出口端定位在粉末燃料管内，并且限定粉末燃料浓缩器与粉末燃料管之间的环形通道。该方法还可以包括将点火器移动到邻近粉末燃料浓缩器的向前位置的步骤，以形成从点火器延伸到出口的大致连续的环形间隙。在一个实施方案中，该方法还可以包括通过在粉末燃料管的内壁上的多个成角度的突出部将混合物偏转到由点火器生成的火焰中的步骤。

在又一个实施方案中，提供了用于燃烧系统的燃烧器。该燃烧器包括：粉末燃料管，该粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；以及点火器，该点火器接收在粉末燃料管内以用于点燃混合物。点火器能够在粉末燃料管内轴向移动。在一个实施方案中，燃烧器还可以包括：第一环形通道，该第一环形通道围绕粉末燃料管以用于接收第二空气流从而使其以进入燃烧室；以及第二环形通道，该第二环形通道围绕第一环形通道以用于接收第三空气流从而使其进入燃烧室。在一个实施方案中，燃烧器还可以包括环形间隙，该环形间隙限定在点火器的外壁与粉末燃料管的内壁之间以用于在点火之前接收混合物。点火器能够远离粉末燃料管的出口端移动以增加点火停留时间并减小环形间隙的纵向范围，并且能够朝向粉末燃料管的出口端移动以减少点火停留时间并增加环形间隙的纵向范围。在一个实施方案中，燃烧器是圆形燃烧器。

如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一”或“一个”开头的元件或步骤应该被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明这种排除。此外，对本发明的“一个实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所述特征的附加实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包括”，“包含”或“具有”具有特定特性的一个或多个元件的实施方案可以包括不具有该特性的附加此类元件。

该书面描述使用示例来公开本发明的若干实施方案，包括最佳模式，并且还使得本领域普通技术人员能够实践本发明的实施方案，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种点火系统，包括：

粉末燃料管，所述粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；

点火器，所述点火器接收在所述粉末燃料管内以用于点燃所述混合物；以及

多个成角度的突出部，所述多个成角度的突出部形成在所述粉末燃料管的内壁上，所述多个成角度的突出部被配置成将所述混合物的至少一部分转移到所述点火器的火焰中；

其中所述点火器能够在所述粉末燃料管内轴向移动；以及

其中所述多个成角度的突出部被布置成至少两行，其中一行中的所述突出部从另一行中的所述突出部径向偏移。

2.根据权利要求1所述的点火系统，还包括：

环形间隙，所述环形间隙限定在所述点火器的外壁与所述粉末燃料管的内壁之间以用于在点火之前接收所述混合物。

3.根据权利要求2所述的点火系统，还包括：

移动机构，所述移动机构耦接到所述点火器以用于在所述粉末燃料管内轴向移动所述点火器。

4.根据权利要求3所述的点火系统，其中：

所述点火系统形成圆形燃烧器的一部分。

5.根据权利要求4所述的点火系统，其中：

所述点火器能够远离所述粉末燃料管的出口端移动以增加点火停留时间；并且

所述点火器能够朝向所述粉末燃料管的所述出口端移动以减少所述点火停留时间。

6.根据权利要求2所述的点火系统，还包括：

核心空气管，所述核心空气管接收在所述粉末燃料管内；

其中所述点火器接收在所述核心空气管内；并且

其中所述核心空气管能够在所述粉末燃料管内轴向移动以用于在所述点火器轴向向后移动时保持所述环形间隙。

7.根据权利要求1所述的点火系统，其中：

所述点火器是等离子点火器。

8.根据权利要求1所述的点火系统，还包括：

所述点火器中的入口，所述点火器中的入口用于将周向空气接收到所述点火器的内部，所述周向空气能够被控制以增加或减少粉末燃料点火。

9.根据权利要求1所述的点火系统，其中：

所述突出部偏移大于10度。

10.一种点火系统，包括：

粉末燃料管，所述粉末燃料管接收粉末燃料和主空气的混合物以用于注入燃烧室中供燃烧；

点火器，所述点火器接收在所述粉末燃料管内以用于点燃所述混合物；以及

粉末燃料浓缩器，所述粉末燃料浓缩器邻近所述粉末燃料管的出口端定位在所述粉末燃料管内，并且限定所述粉末燃料浓缩器与所述粉末燃料管之间的环形通道；

其中所述点火器能够在所述粉末燃料管内轴向移动；以及

其中当所述点火器移动到邻近所述粉末燃料浓缩器的向前位置时，所述粉末燃料浓缩器、所述点火器和所述粉末燃料管形成从所述点火器延伸到所述出口的基本上连续的通道。

11.一种用于点燃固体燃料的方法，包括以下步骤：

将粉末燃料和主空气的混合物提供给具有出口端的粉末燃料管；

用轴向接收在所述粉末燃料管内的点火器点燃所述混合物；以及

通过在所述粉末燃料管内轴向移动所述点火器以改变所述点火器的前端相对于所述粉末燃料管的所述出口端的距离来改变所述混合物的点火停留时间；

其中所述粉末燃料管包括粉末燃料浓缩器，所述粉末燃料浓缩器邻近所述出口端定位在所述粉末燃料管内，并且限定所述粉末燃料浓缩器与所述粉末燃料管之间的环形通道；以及

其中所述方法还包括步骤：将所述点火器移动到邻近所述粉末燃料浓缩器的向前位置，以形成从所述点火器延伸到所述出口的大致连续的环形间隙。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

所述点火器的外壁与所述粉末燃料管的内壁限定环形间隙以用于在点火之前接收所述混合物。

13.根据权利要求11所述的方法，其中：

改变所述点火停留时间的步骤包括：使所述点火器移动远离所述粉末燃料管的所述出口端以增加所述点火停留时间，以及使所述点火器朝向所述粉末燃料管的所述出口端移动以减少所述点火停留时间。

14.根据权利要求11所述的方法，其中：

所述点火器是等离子点火器。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：

通过在所述粉末燃料管的内壁上的多个成角度的突出部将所述混合物偏转到由所述点火器生成的火焰中。

Images