CN1912460A - 利用回热加热的低NOx油枪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了提供了一种利用回热加热的低NOx油枪装置。它包括微油油枪、高能点火枪、文丘利风道、文丘利进风管、总进风管、旋流器、回热通道、陶瓷燃烧室和外壳，外壳内设有陶瓷燃烧室、旋流器，旋流器与文丘利风道相接，文丘利风道上设有文丘利进风管，外壳上接有总进风管，文丘利风道进口端设有微油油枪、高能点火枪。本发明巧妙利用旋流器和具有负压放大作用的文丘利风道，当气流通过旋流器高速旋转时，在气流中心产生负压区，该负压区经过文丘利风道放大，使热烟气能顺利回到油枪根部。油雾在热烟气加热下，快速气化燃烧，火焰温度很高。为微油煤粉燃烧器一级燃烧区煤粉的引燃创造了极为有利的条件。节油率可达95％以上。

Description

利用回热加热的低NOx油枪装置
技术领域
本发明涉及燃烧器，尤其涉及一种利用回热加热的低NOx油枪装置。
背景技术
2004年我国进口原油约1.2亿吨，预计2005年将突破1.4亿吨，对进口原油的依存度已达40％。石油现已成为关系我国经济安全的战略物资。
国务院总理温家宝在05年3月5日十届全国人大会议上作政府报告时强调，要注重能源资源节约和合理利用。温总理说，“缓解我国能源资源与社会经济发展的矛盾，必须立足国内，显著提高能源资源利用效率”。
大型电站锅炉点火和低负荷稳燃用油量巨大，一台200MW锅炉冷炉升炉一次要消耗约50-70吨油，一台300MW锅炉约需消耗80-100吨油，一台600MW锅炉约需消耗200-250吨油。有统计数据表明，每年锅炉升炉点火约需150-180万吨燃油，折合人民币45-54亿元。在低负荷助燃用油方面，随着电网容量加大，电网峰谷差加剧，在晚上用电低谷时段，许多机组在在低负荷和超低负荷状态下运行，虽然随着燃烧技术的发展，许多机组经过燃烧器改造后，能在50-60％负荷时不投油稳燃，但在超低负荷(30-50％)运行时，必须投用助燃用油，助燃用油量巨大。基于此，国家发改委鼓励开发和推广无油点火技术和微油煤粉点火技术。
国内已经开发成功了等离子体无油点火技术，该技术已经在大型电站锅炉上得到推广应用。该技术可以实现无油点火，但也存在系统复杂，成本高等问题。
少油点火技术(在一次风中加小油枪)，由于其节油效果较好(视锅炉容量，小油枪燃油量为200-500kg/h)，设备投资少，可靠性高，已在锅炉上得到非常广泛的应用。但是该技术存在下列不足：(1)小油枪点火无法在锅炉冷炉启动时使用。(2)小油枪点火仍无法解决在锅炉启动时，投用电除尘器问题。(3)锅炉在超低负荷情况下运行时，小油枪的稳燃能力不足。
杭州浙大天元科技有限公司已经获得“微油冷态点火和超低负荷稳燃燃烧器”，“微油冷态点燃贫煤和超低负荷稳燃燃烧器”2项实用新型专利。其发明专利正在审查过程中。已获得的2项专利主要是关于微油煤粉燃烧器。经过公司技术人员的努力，现已开发成功了与微油煤粉燃烧器相匹配的具有高燃烧强度的油枪装置。该油枪装置是微油冷态点火和超低负荷稳燃燃烧器的关键部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用回热加热的低NOx油枪装置。
它包括微油油枪、高能点火枪、文丘利风道、文丘利进风管、总进风管、旋流器、回热通道、陶瓷燃烧室和外壳，外壳内设有陶瓷燃烧室、旋流器，旋流器与文丘利风道相接，文丘利风道上设有文丘利进风管，外壳上接有总进风管，文丘利风道进口端设有微油油枪、高能点火枪。
本发明的有益效果：
1)巧妙利用旋流器和具有负压放大作用的文丘利风道。当气流通过旋流器高速旋转时，在气流中心产生负压区，该负压区经过文丘利风道的负压放大，使得热烟气能顺利回到油枪根部；
2)油雾在热烟气加热下，快速气化，并在气化状态下燃烧，燃烧强度很大，燃烧能在极短时间内完成，火焰温度很高(1800℃-2000℃)。为微油煤粉燃烧器一级燃烧区煤粉的引燃创造了极为有利的条件；
3)由于热烟气含氧量低，在燃烧初期，油雾处于缺氧状态下燃烧，因而NOx排放量低；
4)该油枪装置和煤粉燃烧器组成的整套微油点火技术，节油率可达95％以上。具有低负荷和超低负荷稳燃功能。在锅炉点火后即可以投用电除尘，环保效果好；
5)该油枪装置设计巧妙，无运动部件，可靠性高，检修和维护非常方便。
附图说明
图1(a)是利用回热加热的高能气化油枪装置结构示意图；
图1(b)是利用回热加热的高能气化油枪装置A-A剖视图。
具体实施方式
如图1所示，利用回热加热的低NOx油枪装置包括微油油枪1、高能点火枪2、文丘利风道3、文丘利进风管4、总进风管5、旋流器6、回热通道7、陶瓷燃烧室8和外壳9，外壳9内设有陶瓷燃烧室8、旋流器6，旋流器6与文丘利风道3相接，文丘利风道3上设有文丘利进风管4，外壳9上接有总进风管5，文丘利风道3进口端设有微油油枪1、高能点火枪2。
所述旋流器6后端的油燃烧室热烟气回流量为总烟气量的2％-10％。回流热烟气和油雾混合后，混合温度达到200℃-350℃。文丘利风道3的喉部面积与旋流器6处流通面积之比为1∶2-4。微油油枪1为机械雾化油枪，容量为15kg/h-45kg/h。
本发明燃烧空气由总进风管和文丘利进风管进入文丘利风道，并从旋流器高速旋转喷出。高速旋转气流和文丘利风道的联合作用，使得在文丘利风道内产生一个高负压区。该高负压区使得高温烟气通过回热通道回到油枪根部。高温烟气与雾化后的油雾混合，油雾受热迅速蒸发成为气态。气态油雾在高能点火枪的引燃下，在陶瓷燃烧室内发生剧烈着火。
本发明是微油冷炉点火煤粉燃烧器的关键技术，利用该油枪装置产生的高温油火焰，可以快速引燃一级煤粉燃烧室内高浓度的煤粉气流，然后由已着火燃烧的煤粉引燃二级燃烧室内的煤粉，同样的原理可引燃三级煤粉燃烧室内的煤粉，并且使前两级煤粉燃烧更加充分，从而实现煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。通过合理配置油枪装置和微油煤粉燃烧器，并采用耐热合金钢，确保燃烧器壁面温度不超过600°，不发生烧坏和结渣。该油枪装置和煤粉燃烧器组成的微油冷炉点火燃烧技术可以达到95％以上的以煤代油效果。具有点火速度快、可靠性高，不结渣，点火出力大等特点。
本发明设计巧妙，无运动部件，可靠性高，检修和维护非常方便。由于热烟气含氧量低，在燃烧初期，油雾处于缺氧状态下燃烧，因而NOx排放量低。本发明不仅可用于微油点火技术，并且也可用于燃油工业锅炉，燃油工业窑炉等设备，具有广阔的市场前景。

Claims (4)

1.一种利用回热加热的低NOx油枪装置，其特征在于，它包括微油油枪(1)、高能点火枪(2)、文丘利风道(3)、文丘利进风管(4)、总进风管(5)、旋流器(6)、回热通道(7)、陶瓷燃烧室(8)和外壳(9)，外壳(9)内设有陶瓷燃烧室(8)、旋流器(6)，旋流器(6)与文丘利风道(3)相接，文丘利风道(3)上设有文丘利进风管(4)，外壳(9)上接有总进风管(5)，文丘利风道(3)进口端设有微油油枪(1)、高能点火枪(2)。
2.根据权利要求1所述的一种利用回热加热的低NOx油枪装置，其特征在于，所述旋流器(6)后端的油燃烧室热烟气回流量为总烟气量的2％-10％。回流热烟气和油雾混合后，混合温度达到200℃-350℃。
3.根据权利要求1所述的一种利用回热加热的低NOx油枪装置，其特征在于，所述文丘利风道(3)的喉部面积与旋流器(6)处流通面积之比为1∶2-4。
4.根据权利要求1所述的一种利用回热加热的低NOx油枪装置，其特征在于，所述微油油枪(1)为机械雾化油枪，容量为15kg/h-45kg/h。
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Assignee: Hangzhou ZJU Tianyuan Technology Co., Ltd.

Assignor: Fu Ningjuan

Contract record no.: 2011330000387

Denomination of invention: Low NOx oil gun device heated by backheating

Granted publication date: 20081001

License type: Exclusive License

Open date: 20070214

Record date: 20110429

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Granted publication date: 20081001

Termination date: 20170823

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