CN201184609Y - 微油长火焰点火燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微油长火焰点火燃烧器，解决了现有用于煤粉点火的微油点火燃烧器的油火焰长度短，点火燃料油通用性不好，影响燃烧效率的问题。技术方案包括壳体，壳体设有雾化空气进口、燃料油进口、助燃空气进口、点火枪和空气雾化油枪，所述空气雾化油枪入口端与雾化空气进口和燃料进口连通，出口端设有热化学反应燃烧室，所述热化学反应燃烧室内设有带有多个配风孔的全压多级多孔空气膜配风筒，所述全压多级多孔空气膜配风筒入口端与空气雾化油枪出口端连通。本实用新型大大提高了火焰长度及燃烧效率，节油率在98％以上，锅炉启动初期煤粉燃尽度95％以上，可使用各种燃料油。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤粉锅炉点火燃烧器，具体的说是一种用于电站煤粉锅炉微油点火启动及稳燃的微油长火焰燃烧器。
背景技术
目前，火力发电厂燃煤锅炉点火、稳燃、助燃过程中减少燃油的使用是我国国情的需要。国家经贸委已制定关于节约和替代燃料油“十五”规划，“十一五”规划中提出了节能减排目标，并启动了《节能中长期专项规划》，因此，开发节油或无油点火燃烧技术也是今后发展的主要趋势。
目前点火燃烧器中的微油气化油枪采用冷油和冷压缩空气雾化方式，点火燃料油通用性不好，存在燃烧稳定性不足和点燃煤粉的燃尽度不高等问题，而且必须使用大油枪助燃一段时间，另外点火方式采用高压点火方式，电极放电处容易产生油污染和积炭现象导致不易点火。特别是油火焰长度太短，煤粉气流与油火焰接触时间太短，大量的煤粉还没有来得及被加热到煤粉燃点温度即被吹走，即没有较好地形成粉包火状况，影响燃烧效率。如中国专利号200620136245.8公开的一种通用煤粉微油点火燃烧器，虽然解决了油火焰容易烧焦热化学反应燃烧室内壁的问题，但是仍存在难以克服的上述技术问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、可靠性高、能有效节约燃料油、提高煤粉燃尽度的长火焰、高强度、小功率微油长火焰点火燃烧器
技术方案为一种微油长火焰点火燃烧器，包括壳体，壳体内设有雾化空气进口、燃料油进口、助燃空气进口、点火枪和空气雾化油枪，所述空气雾化油枪入口端与雾化空气进口和燃料进口连通，后端设有热化学反应燃烧室，所述热化学反应燃烧室内设有带有多个配风孔的全压多级多孔空气膜配风筒，所述全压多级多孔空气膜配风筒入口端与空气雾化油枪出口端连通。
所述全压多级多孔空气膜配风筒为锥筒形，其上均匀排列有多个配风孔。
所述配风孔的布置方式为在全压多级多孔空气膜配风筒圆周方向均匀布置，在轴线方向错列布置。
所述全压多级多孔空气膜配风筒入口端设有稳焰器。
所述稳焰器为弱旋流稳焰器。
所述点火枪为采用高能半导体点火方式的高能点火枪。
所述全压多级多孔空气膜配风筒出口端设有火焰整流罩。
所述雾化空气进口依次经进气管、位于热化学反应燃烧室内的雾化空气预热腔或雾化空气预热管、回气管与空气雾化油枪入口端连通。
所述燃料油进口依次经进油管、位于热化学反应燃烧室内的油预热腔或油预热管、回油管与空气雾化油枪入口端连通。
本实用新型按照燃烧理论中的3T(温度、时间、湍流)原则设计而成，全压多级多孔空气膜配风筒能延长油火焰长度，使油火焰持续稳定的燃烧，从而形成长火焰。所述全压多级多孔空气膜配风筒可以为各种筒形，优选为锥筒形，由入口端向出口端内径逐级增大，其上设有多个圆形配风孔，静压和动压流入的助燃空气通过配风孔进入全压多级多孔空气膜配风筒内，既能合理供气，最大程度的延长油火焰长度，又能在筒内壁形成空气气膜，冷却内壁壁温，同时防止热化学反应燃烧室内壁烧焦受损。所述配风孔在全压多级多孔空气膜配风筒筒壁圆周方向均匀布置，在全压多级多孔空气膜配风筒轴线方向错列布置，合理布置间距和节距达到分段分级配风的目的，主要是为了使油火焰持续稳定的燃烧，从而形成长火焰。
在全压多级多孔空气膜配风筒入口端设置有稳焰器，所述稳焰器可以选择直流式或旋流式，优选为弱旋流稳焰器，该进气方式可以形成宽广的空气边界层，进一步合理配风，保证油火焰的稳定性。
所述点火枪优选采用高能点火枪，可以很好的避免电极放电处的油污染和积炭现象导致的不易点火的问题。
进一步的，在全压多级多孔空气膜配风筒出口端设有火焰整流罩，火焰整流罩起到调整火焰形状的作用。
在本实用新型方案中，考虑改变目前冷油和冷压缩空气雾化方式，在燃料油和雾化空气进入空气雾化油枪前对其进行预热，以提高其燃烧效率，减少燃料油的消耗，通过管道将燃料油和雾化空气分别送入热化学反应燃烧室内的预热腔或预热管内，利用热化学反应燃烧室内油火焰产生的高温对燃料油和雾化空气进行预热，再通过管道回输进入空气雾化油枪，预热后的燃料油和雾化空气通过空气雾化油枪(Y型雾化喷嘴)撞击喷射实现雾化混合，预热雾化的油雾遇到卷吸高温烟气瞬间气化，而后被高能点火枪点燃，在热化学反应燃烧室热强化剧烈气相燃烧。
该种结构设计大大提高了火焰长度及燃烧效率，节油率在98％以上，锅炉启动初期煤粉燃尽度95％以上，可使用各种燃料油，如轻柴油、重油、油浆等。气相燃烧的火焰燃烧剧烈、火炬长、刚性强，火焰中心温度高达2000℃左右，油火焰与煤粉可长距离接触，能形成很好的粉包火状态，可作为高温点火或伴烧火源在预燃室(热化学反应室或马弗炉)内直接点燃煤粉，为火电机组煤粉锅炉的滑压启停及低负荷稳燃提供良好的手段。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中A-A剖视图。
其中，B为雾化空气、C为燃料油、D为助燃风；
1-壳体、2-高能点火枪、3-空气雾化油枪、4-油预热腔、5-雾化空气预热腔、6-全压多级多孔空气配风筒、7-热化学反应燃烧室、8-弱旋流稳焰器、9-配风孔、10-火焰整流罩、11-助燃空气进口、12-燃料油进口、13-雾化空气进口、41-进油管、42-回油管、51-进气管、52-回气管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一解释说明：
参照图1、图2，壳体1内设高能点火枪2和带有Y型雾化喷嘴的空气雾化油枪3，所述空气雾化油枪3的出口端设有热化学反应燃烧室7，所述热化学反应燃烧室7内设有由入口端向出口端内径渐大的锥形全压多级空气膜配风筒6，空气雾化油枪3出口端与全压多级空气膜配风筒6入口端连通，所述全压多级空气膜配风筒6上设有多个配风孔9，所述配风孔9在全压多级空气膜配风筒6圆周方向均匀布置，在全压多级空气膜配风筒6轴线方向错列布置，达到合理供气、有效形成空气气膜的目的。所述全压多级空气膜配风筒6入口端设有叶片覆盖度为0.85的弱旋流稳焰器8，出口端设有用于调整火焰形状的火焰整流罩10，筒内还设有环形的油预热腔4和空气雾化预热腔5。所述壳体1上还设有助燃空气进口11、雾化空气进口13和燃料油进口12，所述雾化空气进口13与进气管51的一端连通，进气管51的另一端与空气雾化预热腔5连通，空气雾化预热腔5与回气管52的一端连通，回气管52的另一端与空气雾化油枪3入口端连通。所述燃料油进口12与进油管41的一端连通，进油管41的另一端与油预热腔4连通，油预热腔4与回油管42的一端连通，回油管4-2的另一端与空气雾化油枪3入口端连通，通过管道连接，使雾化空气和燃料油能被分别引入热化学反应燃烧室7内高温加热，然后回输至空气雾化油枪3内，提高进入空气雾化油枪3的雾化空气和燃料油的温度，进而提高燃烧效率。
作用原理：
一定压力的助燃空气从助燃空气进口11进入壳体1内，一方面通过弱旋流稳焰器8进入全压多级空气膜配风筒6内，另一方面通过配风孔9进入全压多级空气膜配风筒6内；一定压力的雾化空气经雾化空气进口13、进气管51进入雾化空气预热腔5内利用油火焰温度进行加热，加热后的雾化空气再经回气管52通入空气雾化微油枪3；一定压力的燃料油经燃料油进口12、进油管41进入油预热腔内4利用油火焰温度进行加热，加热后的燃料油再经回油管42通入空气雾化油枪3。所述预热的燃料油温度本领域技术人员可根据油的特性不同，控制在60～360℃，预热的雾化空气控制在450～650℃，温度的控制可通过调节燃料油和雾化空气流量来实现。助燃空气在壳体1内部平行流动，经弱旋流稳焰器8和全压多级多孔空气膜配风筒6湍流前进。与此同时，预热后的雾化空气和油燃料在空气雾化油枪3内形成两股射流通过空气雾化油枪3的Y型雾化喷嘴撞击喷射实现雾化混合，预热雾化的油雾遇到卷吸高温烟气瞬间气化，而后被点火能量达20J以上的高能点火枪2点燃，在热化学反应燃烧室7热强化剧烈气相燃烧，全压多级多孔空气膜配风筒6的锥筒形可使油火焰形成长火焰状态，火焰整流罩10进一步调整火焰形状，不断补充的油燃烧所需助燃空气经全压多级空气膜配风筒6上的配风孔9进入筒内，形成空气气膜，能有效冷却保护热化学反应燃烧室7的金属壁面温度。通过弱旋流稳焰器8、全压多级多孔空气膜配风筒6和火焰整流罩10共同作用，本实用新型形成的油火焰不仅尺度长，而且火焰温度梯度均匀，油火焰能和煤粉射流长距离接触，煤粉着火温度很快达到，粉包火状态形成一段距离后即产生了煤粉火炬，作为点火燃烧器应用于煤粉燃烧器中，可使煤粉燃烧器的煤粉射流在炉内空间燃烧更充分，燃尽度更高，另外，煤粉燃烧器内处于低氧燃烧状态，NOx排放在锅炉启动和低负荷阶段得到很好的解决，在锅炉启动时，这种方式可以早投粉少用油，因而能够节约和替代燃料油，节油率在98％以上，锅炉启动初期煤粉燃尽度95％以上，电除尘设备在锅炉启动初期能够真正投用，减少了启动初期对大气的污染。燃料油可使用轻柴油、重油、油浆等，该微油长火焰点火燃烧器不但燃烧更稳定而且用途更广泛，适用各类煤种实现火电机组煤粉锅炉冷、温态启动和低负荷稳燃。
Claims (10)
1、一种微油长火焰点火燃烧器，包括壳体，壳体设有雾化空气进口、燃料油进口、助燃空气进口、点火枪和空气雾化油枪，所述空气雾化油枪入口端与雾化空气进口和燃料进口连通，出口端设有热化学反应燃烧室，其特征是：所述热化学反应燃烧室内设有带有多个配风孔的全压多级多孔空气膜配风筒，所述全压多级多孔空气膜配风筒入口端与空气雾化油枪出口端连通。
2、如权利要求1所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述全压多级多孔空气膜配风筒为锥筒形。
3、如权利要求1所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述配风孔的布置方式为在全压多级多孔空气膜配风筒圆周方向均匀布置，在轴线方向错列布置。
4、如权利要求1所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述全压多级多孔空气膜配风筒入口端设有稳焰器。
5、如权利要求4所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述稳焰器为弱旋流稳焰器。
6、如权利要求1所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述点火枪为采用高能半导体点火方式的高能点火枪。
7、如权利要求1～6中任一项所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述全压多级多孔空气膜配风筒出口端设有火焰整流罩。
8、如权利要求7所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述雾化空气进口依次经进气管、位于热化学反应燃烧室内的雾化空气预热腔或雾化空气预热管、回气管与空气雾化油枪入口端连通。
9、如权利要求1或4或8任一项所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述燃料油进口依次经进油管、位于热化学反应燃烧室内的油预热腔或油预热管、回油管与空气雾化油枪入口端连通。
10、如权利要求7所述的微油长火焰点火燃烧器，其特征是：所述燃料油进口依次经进油管、位于热化学反应燃烧室内的油预热腔或油预热管、回油管与空气雾化油枪入口端连通。
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