CN1752524A - 煤粉锅炉高温富氧空气点火方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明为煤粉锅炉高温富氧空气点火方法及其装置，涉及锅炉辅机领域。煤粉锅炉多用喷油方法点火，需要消耗大量燃料油。本发明提供了高温富氧点火的方法以达到节油的目的。由一次风携带的煤粉与加热到300－1300℃的高温富氧在燃烧室相遇混合，将煤粉点燃。根据该方法设计的点火装置由煤粉管1，富氧气体管4，高温富氧加热器5，点火腔体2和高温富氧室3组成。该装置能够节省大量燃油，能防止燃烧室壁面结焦，结构合理，操作方便，安全可靠，能长期稳定地运行。

Description

煤粉锅炉高温富氧空气点火方法及其装置

                    技术领域

本发明涉及锅炉辅机领域。

                    技术背景

煤粉锅炉的点火、助燃、稳燃多用燃油的方式进行，需要消耗大量的燃油。中国是一个以煤为主要能源的国家，石油和天然气相对短缺。随着经济的快速发展，对优质能源的需求不断增加，石油、天然气的消费呈加速增长的形势。1999年中国进口石油4381万吨，2000年进口7000万吨，为此需要支付外汇140多亿美元。预计到2020年我国对石油的进口额将高达50％以上。面对日趋严峻的石油供求形势和国际油价的不确定性，减少石油的用量已经成为我国的长期策略。

为了减少石油的消耗，必须寻找一种切实可行的无油点火方法及装置。用高温空气点火是一种明智的选择。中外专利文献表明，用中频感应加热器加热空气已是一种成熟的技术，但在锅炉中用于点燃煤粉还没有先例，必须不失时机地将这一技术开发出来。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便，能长期稳定工作的用高温富氧气体点燃不同质量煤粉的煤粉锅炉高温富氧点火方法及其装置。

煤粉锅炉高温富氧空气点火方法是加热到300-1300℃的高温富氧空气在燃烧室与一次风携带的煤粉混合并将煤粉点燃。高温富氧空气是感应加热器加热的，加热器频率为700-1000Hz。

根据以上原理设计的煤粉锅炉高温富氧空气点火装置结构如下：在燃烧室前面装有煤粉管，富氧气体管和高温富氧加热器，靠近燃烧室的煤粉管段为点火腔体，在点火腔体外套有与富氧气体管连通的高温富氧室，在燃烧室后面装有二次风壳。

实施结构一：高温富氧室与点火腔体同为一体，为管状结构。高温富氧室即点火腔体与煤粉管之间装有煤粉管那套筒。煤粉经一次风携带进入煤粉管后分流为三部分：少量煤粉经点火腔体入口进入高温富氧室即点火腔体形成一级煤粉流；另有一部分较多的煤粉进入煤粉管内套筒形成二级煤粉流；其余的大部分煤粉仍在煤粉管内流动形成三级煤粉流。

实施结构二：高温富氧室为管状结构，装在点火腔体的内部，点火腔体装在煤粉管那套筒的内部，最外层是煤粉管。高温富氧室与富氧气体管连接，富氧气体管外装有高温富氧加热器。煤粉经一次风携带进入煤粉管后也是分流为三部分：少量煤粉进入点火腔体形成一级煤粉流，与高温富氧室流出的高温富氧空气混合；另有一部分较多的煤粉进入煤粉管那套筒形成二级煤粉流；其余的大部分煤粉仍在煤粉管内流动形成三级煤粉流。

实施结构三：高温富氧室分为两部分，即一级高温富氧室与二级高温富氧室，分别与富氧气体母管连接，均为管状结构。点火腔体装在两个高温富氧室之间。二级高温富氧室与煤粉管之间装有煤粉管内套筒。煤粉进入煤粉管后分流为三部分：少量煤粉进入点火腔体后与一级高温富氧室流出的高温富氧空气混合，然后流入二级高温富氧室，与二级高温富氧室流出的高温富氧空气混合形成一级煤粉流；另有部分较多的煤粉流入煤粉管内套筒形成二级煤粉流；其余的大部分煤粉仍在煤粉管内流动形成三级煤粉流。

工作时，煤粉被一次风携带从煤粉管进入点火腔体，富氧气体从富氧气体管进入高温富氧室。此时，被感应加热器加热到300-1300℃的高温富氧空气和煤粉在燃烧室相遇混合，一级煤粉被点燃，继而点燃二级煤粉与三届煤粉。经过多次点火试验表明，本发明具有下列优点：

1.无论煤粉的品质如何，用高温富氧空气点燃煤粉是完全可行的。本发明装置可以点燃20万机组、30万机组以及60万机组的锅炉。采用小火点大火的方式还可以点燃更大机组的锅炉，并能用于锅炉低负荷运行时的稳燃和助燃，可以大量节约燃油。

2.在燃烧室中由于高温富氧空气的进入和二次风对燃烧器冷却作用，完全能够防止壁面结焦。

3.装置结构合理，操作方便，安全可靠，在正常情况下能保持长期稳定运行。

                            附图说明

附图1为本发明第一个实施方式的结构示意图，高温富氧室与点火腔体同为一体管状结构，与富氧气体管连接；高温富氧室与煤粉管之间装有煤粉管内套筒。

附图2为本发明第二个实施方式的结构示意图，高温富氧加热器装在富氧气体管外，高温富氧室在点火腔体内部；点火腔体与煤粉管之间装有煤粉管内套筒。

附图3为本发明第三个实施方式的结构示意图，高温富氧加热器装在高温富氧气体母管外，高温富氧室分为一级高温富氧室与二级高温富氧室两部分，分别与高温富氧气体母管联机，且均为管状结构。

                          具体实施方式

附图1为本发明的第一个实施结构，煤粉由一次风携带进入煤粉管1后，分流成三部分：小股煤粉经点火腔体入口10进入点火腔体2即高温富氧室3与高温富氧空气混合形成一级煤粉流；另有一部分较多的煤粉进入布置在点火腔体外的煤粉管内套筒6里形成二级煤粉流；其余大部分煤粉仍在煤粉管内流动形成三级煤粉流最终进入燃

烧室7。高温富氧室与富氧气体管4连接，富氧气体管外装有高温富氧加热器5。一级煤粉流与高温富氧空气混合后被点燃，继而点燃二级与三级煤粉流，完成小火点大火的分级点火过程。

附图2为本发明的地二个实施结构，高温富氧室3为管状结构，布置在点火腔体2内部，而点火腔体与煤粉管1之间装有煤粉管内套筒6。高温富氧室与富氧气体管4连接，富氧气体管外装有高温富氧加热器5。煤粉由一次风携带进入煤粉管后分流成三部分：少量煤粉进入点火腔体，与高温富氧室流出的高温富氧空气混合并被点燃，然后再点燃进入煤粉管内套筒6的令一部分较多的煤粉，最终点燃仍在煤粉管内流动的其余大部分煤粉，完成小火点大火的分级点火过程。

附图3为本发明的第三个实施结构，高温富氧室分为一级高温富氧室3与二级高温富氧室9两部分，分别与富氧气体母管4连接，且均为管状结构。一级高温富氧室与二级高温富氧室之间装有点火腔体2。二级高温富氧室与煤粉骨1之间装有煤粉管内套筒6。两个高温富氧室共用一个富氧气体母管，富氧气体母管外装有高温富氧加热器5。煤粉由一次风携带进入煤粉管后分流成三部分，少量煤粉进入点火腔体与高温富氧空气混合进入二级高温富氧室继续与由二级高温富氧室流出的高温富氧空气混合并被点燃，然后点燃进入煤粉管内套筒的令一部分较多的煤粉，最后点燃在煤粉管内流动的其余大部分煤粉，完成小火点大火的分级点火过程。

Claims (5)

1.煤粉锅炉高温富氧空气点火方法，其特征为加热到300-1300℃的高温富氧空气在燃烧室与一次风携带的煤粉混合并将煤粉点着。

2.根据权利要求1所述的煤粉锅炉高温富氧空气点火方法，其特征为高温富氧空气是由感应加热器加热的，加热器频率为700-1000Hz。

3.煤粉锅炉高温富氧空气点火装置，其特征为燃烧室前面装有煤粉管1，富氧气体管4和高温富氧加热器5，靠近燃烧室的煤粉管段为点火腔体2，在点火腔体外套有与富氧空气管连通的高温富氧室3，在燃烧室后面装有二次风壳8。

4.根据权利要求3所述的煤粉锅炉高温富氧空气点火装置，其特征为高温富氧室3与点火腔体2为同一管状结构。在高温富氧室前端开有点火腔体入口10，在高温富氧室与煤粉管之间装有煤粉管内套筒6。高温富氧室与富氧气体管4连接，富氧气体管外侧装有高温富氧加热器5。在燃烧室7外面装有二次风壳8。

5.根据权利要求3所述的煤粉锅炉高温富氧空气点火装置，其特征为高温富氧室3为管装结构，装在点火腔体2内部，点火腔体装在煤粉那套筒6内部，最外层为煤粉管1。高温富氧室与富氧气体管4连接，富氧气体管外装有高温富氧加热器5。燃烧室7外装有二次风壳8。

根据权利要求3或5所述的煤粉锅炉高温富氧空气点火装置，其特征为高温富氧室分为一级高温富氧室3和二级高温富氧室9两部分，且分别与富氧气体母管4连接。富氧气体母管外装有高温富氧加热器5。点火腔体2装在一级高温富氧室与二级高温富氧室之间。二级高温富氧室与煤粉管1之间装有煤粉管内套筒6。燃烧室7外装有二次风壳8。

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