CN201811282U - 侧面点火器 - Google Patents

Abstract

侧面点火器，包括：安装面板，固定于锅炉侧壁；第一雾化器，位于锅炉外固定于安装面板上，第一雾化器的出口连通一伸入锅炉内的燃料管，燃料管的出口连接一喷嘴；点火枪，固定于安装面板上，点火枪的出口方向与所述喷嘴的喷射方向同向；喷口，呈喇叭形，其进口端固定连接安装面板，并套设在所述喷嘴和点火枪的外侧。使用时侧面点火器与主燃烧器一起投运，能够大大增加火焰和煤粉的接触面及时间，充分混合火焰和煤粉，使大颗粒煤粉也能易于被引燃，从而减少未燃煤粉的数量，缩短达到煤粉着火点所需的时间，降低炉膛内未燃煤粉的浓度，在降低锅炉内爆隐患的同时也能够节约大量资源，并具有结构简单，可靠性高，便于安装维护的优点。

Description

侧面点火器

技术领域

本实用新型涉及一种电站、石化、冶金等行业中应用的锅炉点火器，特别是涉及一种用于纯油炉和需要侧面点火的油煤炉的侧面点火器。

背景技术

锅炉点火一般为二级点火，既高能点火器点燃燃油或燃气，燃油或燃气点燃煤粉。四角锅炉（油燃烧器在四个角布置）和前后墙锅炉（油燃烧器在前后炉膛壁布置）的煤粉燃烧器均需布置在油燃烧器周围，以便于燃油火焰引燃煤粉。传统的油燃烧器和煤粉燃烧器均为水平布置，煤粉燃烧器布置在油燃烧器的上、下、左、右方。这种布置均会造成一定的资源浪费甚至不安全隐患：由于煤粉燃烧器油燃烧器为水平布置，油火焰和煤粉均是水平喷出，只有当油火焰将煤粉周围的温度提升到足够高时煤粉才能慢慢引燃。起初被引燃的煤粉也是少量的，由于煤粉的发热量比燃油的大，在越来越多的煤粉被引燃的过程中，煤粉燃烧器环境温度才能快速提升，当此温度达到煤粉的着火点后，煤粉一经喷出即可引燃，此时油燃烧器才可以适当撤出。此过程因燃油的品质（热量参数），投入的油燃烧器的数量以及锅炉的功率各异，一般300MW机组锅炉约需10~15小时。在煤粉被引燃的过程中，较大的煤粉颗粒由于重力的作用会沉入锅炉底部，经由排渣口排出，造成极大的资源浪费。由于二次风、锅炉引风的作用，仍会有大量的未燃小煤粉颗粒漂浮在炉膛中，当环境温度达到煤粉的着火点时，未燃煤粉浓度较高的区域有局部爆燃的危险。如果未燃煤粉充满整个炉膛，既有整个炉膛内爆的可能，给国家资源造成极大浪费，亦会给人民生命财产造成极大损失。

如上所述传统锅炉燃油燃烧器（油枪）均有进退装置，即需要投运时系统发指令油枪伸进制定区域，不需要投运时系统发指令油枪退回到原始位置。此类油枪的动作需要气缸、行程开关、电磁阀等气源驱动部件或附件协助完成，位置信息则须由行程开关等感应器协助完成。所以此类油枪机械结构复杂，外形散乱，体积庞大，设备制造、储运、安装、调试以及日后维护的成本都很高。

另外，传统油燃烧器的雾化器始终在炉膛内，一直处在高温的环境中，其最高温度可到500℃，这严重的影响了雾化器的使用寿命。在雾化器使用一段时间以后，雾化器往往会由于高温磨损需更换，由于结构复杂，更换雾化器至少需要2-3个人工，至少2小时的操作时间。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种侧面点火器，能够大大增加火焰和煤粉的接触面及时间，充分混合火焰和煤粉，使更多和更大颗粒的煤粉也能易于被引燃，从而减少未燃煤粉的数量，缩短达到煤粉着火点所需的时间，降低炉膛内未燃煤粉的浓度，在降低锅炉内爆隐患的同时也能够节约大量资源。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种侧面点火器，它包括：安装面板，固定于锅炉侧壁；第一雾化器，位于锅炉外固定于安装面板上，第一雾化器的出口连通一伸入锅炉内的燃料管，燃料管的出口连接一喷嘴；点火枪，固定于安装面板上，点火枪的出口方向与所述喷嘴的喷射方向同向；喷口，呈喇叭形，其进口端固定连接安装面板，并套设在所述喷嘴和点火枪的外侧。

进一步，本实用新型侧面点火器还包括第二雾化器，其位于锅炉外固定于安装面板上，第二雾化器的出口连通一伸入锅炉内的燃料管，燃料管的出口连接一喷嘴，该喷嘴的喷射方向与所述喷口的出口方向同向。

侧面点火器还包括火焰检测装置，其位于锅炉外固定于安装面板上，包括一对准锅炉内的观测管。

所述安装面板上固定有冷却风筒，该冷却风筒上开设有进风口并套设于第一雾化器的燃料管和点火枪外，所述喷口的进口端套设于冷却风筒一端的外侧。

所述安装面板上固定有冷却风筒，该冷却风筒上开设有进风口并套设于第二雾化器的燃料管外。

所述第一雾化器包括连通压缩空气的空气管道，与空气管道相交的至少一条连通燃油的燃油管道，所述空气管道的出口连通所述燃料管。

所述第二雾化器包括连通压缩空气的空气管道，与空气管道相交的连通燃油的燃油管道，所述空气管道的出口连通对应第二雾化器的燃料管。

所述喷口为纵向宽度大于横向宽度的喇叭形。

所述喷嘴上共线设有连通第一雾化器燃料管的三个喷孔，该喷嘴的喷射角小于所述喷口的张开角。

所述安装面板上固定有至少两根调节螺柱，所述喷口的侧壁上固定有调节架，调节架上设有分别与各调节螺柱对应配合的螺母。

本实用新型的主要优点是：

如上述结构，本实用新型侧面点火器设置在锅炉侧壁，在锅炉使用时与主燃烧器一起投运，能够大大增加火焰和煤粉的接触面及时间，充分混合火焰和煤粉，使更多和更大颗粒的煤粉也能易于被引燃，从而减少未燃煤粉的数量，缩短达到煤粉着火点所需的时间，降低炉膛内未燃煤粉的浓度，在降低锅炉内爆隐患的同时也能够节约大量资源。另外，侧面点火器是根据锅炉侧面辅助点火的实际需要而设计，各组成部件均无进退装置，与传统油燃烧器复杂庞大的结构相比，具有外形结构简单，操作、控制可靠性高，便于安装维护的优点。

如上述结构，本实用新型侧面点火器中雾化器及其燃料管可以对应设计为两组，这种结构可以在无需更换雾化器的情况下，即能达到根据各种能量需求改变点火器出力的作用。

如上述结构，本实用新型侧面点火器中第一、第二雾化器均安装在锅炉外，这种后置式的结构可以方便的根据点火能量的需要更换不同规格的雾化器，而且由于雾化器安装在炉外，始终处于环境温度下，与传统油燃烧器安装在炉膛内的雾化器相比，本实用新型更换、清洁、维护雾化器都极其方便，而且也大大提升了雾化器的使用寿命。

如上述结构，本实用新型侧面点火器中火焰检测装置为直窥式结构，采用观测管使结构更简单，设备工作更可靠，同时避免了传统光纤式火焰检测装置中光纤易高温损坏的问题。

如上述结构，本实用新型侧面点火器中喷口可以设计为纵向宽度大于横向宽度的喇叭形，这样由喷口喷出的火焰具有较大的纵向宽度，与传统圆柱形的火焰喷口相比，有效增大了喷出火焰与主燃烧器火焰接触的截面积，进一步提升锅炉燃烧效果。

附图说明

图1是本实用新型侧面点火器的结构示意图；

图2是本实用新型侧面点火器另一角度的示意图；

图3是本实用新型侧面点火器剖面示意图；

图4是本实用新型中第一/第二雾化器的结构示意图；

图5是本实用新型中第一/第二雾化器的剖面示意图；

图6是本实用新型中第一/第二雾化器燃料管喷嘴的结构示意图；

图7是本实用新型中第一/第二雾化器燃料管喷嘴的剖面示意图；

图8是本实用新型侧面点火器安装在锅炉中的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的结构特征。

参见图1~图8所示，本实用新型侧面点火器，它包括：安装面板1，固定于锅炉2侧壁；第一雾化器3，位于锅炉2外固定于安装面板1上，第一雾化器3的出口连通一伸入锅炉2内的燃料管4，燃料管4的出口连接一喷嘴5；点火枪6，固定于安装面板1上，点火枪6的出口方向与所述喷嘴5的喷射方向同向；喷口7，呈喇叭形，其进口端固定连接安装面板1，并套设在所述喷嘴5和点火枪6的外侧。

进一步，本实用新型侧面点火器包括第二雾化器8，其位于锅炉2外固定于安装面板1上，第二雾化器8的出口连通一伸入锅炉2内的燃料管9，燃料管9的出口连接一喷嘴10，该喷嘴10的喷射方向与所述喷口7的出口方向同向。

还包括火焰检测装置11，其位于锅炉2外固定于安装面板1上，包括一对准锅炉2内的观测管111。

所述火焰检测装置11用于检测反馈侧面点火器的火焰情况，一般由火检探头、火检电缆、放大器等部件组成。火检探头用于接收火焰亮度和频率信号并将其转变为电信号，通过火检电缆将此电信号传送给放大器。放大器将火焰信号放大、处理后输出开关量的有/无火信号和模拟量的4-20mA电流信号或0-10V电压信号。在本实施例中，火焰检测装置为非光纤直窥式，观测管111和点火器的燃料管4、9呈一定角度，最终对准火焰的根部。运行和维护人员可以根据火焰检测装置11提供的火焰信号准确判断侧面点火器的工作状况，及时调整燃烧。所述安装面板1上预留有1”NPT接口，可以方便的和大多数火检探头配套使用。对于非标接口的火检探头，只需加装一个转换头即可实现连接。

在本实施例中，火焰检测装置的观测管111中设有一手动球阀12，便于在装卸、更换、维修时通过该手动球阀12封闭观测管111的通路，避免锅炉2外空气被吸入或是锅炉2内的高温气体喷出。

所述安装面板1上固定有冷却风筒13，该冷却风筒13上开设有进风口131并套设于第一雾化器3的燃料管4和点火枪6外，所述喷口7的进口端套设于冷却风筒13一端的外侧。

所述安装面板1上还固定有冷却风筒14，该冷却风筒14上开设有进风口141并套设于第二雾化器8的燃料管9外。

所述第一雾化器3包括连通压缩空气的空气管道31，与空气管道31相交的至少一条连通燃油的燃油管道32，所述空气管道31的出口连通所述燃料管4。

所述第二雾化器8包括连通压缩空气的空气管道，与空气管道相交的连通燃油的燃油管道，所述空气管道的出口连通对应第二雾化器8的燃料管9。

在本实施例中，所述第一雾化器3的空气管道和第二雾化器8的空气管道通过气管15连接，并由进气口16通入压缩空气；所述第一雾化器3的燃油管道和第二雾化器8的燃油管道通过油管17连接，并由进油口18通入燃料油。

在本实施例中，所述第一雾化器3和第二雾化器8采用空气雾化方式，雾化器为后置式，即燃油和雾化空气在燃料管4、9后端充分混合后，经由燃料管4、9流向喷嘴5、10，由喷嘴5、10喷出混合油雾。油雾的品质由雾化器和喷嘴的性能决定。为达到最佳雾化效果，雾化器一般均和喷嘴配套使用。本实施例中设计了分别能提供2MBTU、4MBTU、6MBTU、8MBTU、10MBTU的标准轻柴油的发热能量的5种规格的雾化器和喷嘴，相对于质量流量分别约为50KG/H、100KG/H、150KG/H、200KG/H、250KG/H。燃料管选用                                                25X3无缝碳钢管，燃料管和雾化器、喷嘴的衔接处须能承受最高2MPa的压力。以供应用于不同功率的锅炉2，也可在同一锅炉2中根据点火实际情况作灵活选配。

所述喷口7为纵向宽度大于横向宽度的喇叭形。

所述喷嘴5上共线设有连通第一雾化器3燃料管4的三个喷孔51、52、53，该喷嘴5的喷射角小于所述喷口7的张开角。

参见图3所示，在本实施例中，所述三个喷孔51、52、53设置于喷嘴5喷出方向的端面上沿纵向共线排列，且上下两端喷孔51、53所成喷射角小于喷口7的张开角。这样一方面能够保证点火后火焰不直接喷射到喇叭形喷口7的内壁上，另一方面能改善喷口7出口端的火焰形态，有效增大喷出火焰与主燃烧器火焰接触的截面积，进一步提升锅炉2燃烧效果。

所述安装面板1上固定有至少两根调节螺柱19，所述喷口7的侧壁上固定有调节架20，调节架20上设有分别与各调节螺柱19对应配合的螺母21。

在本实施例中，为了辅助固定锅炉内的部件，还设有一辅助安装板22，该辅助安装板22固定连接于喇叭形喷口7外，并设有对应活动套设于第二雾化器8的燃料管9外的开孔，使结构更为稳固。

所述点火枪6为点火提供必须的能量支持，根据实际使用需要，可以配备不同的规格、性能的点火枪6，以达到不同的打火性能，在本实施例中，点火枪6的高能点火器性能参数为：

输入电压：115VAC/230VAC，50/60Hz，200W；

输出电压：2200VDC；

输出能量：20焦耳/火花；

打火频率：8-12次/秒。

锅炉2中的主燃烧器23工作时，侧面点火器同时投运。第一雾化器3中通入的燃料油经压缩空气雾化通入燃料管4，由喷嘴5喷出，点火枪6点燃燃料油形成火焰，并由喷口7喷出进入锅炉2。同时，通过旋转调节螺柱19可以对喷口7与安装面板1的相对位置进行微调，便于安装调试和使用时的实时调节。

本实施例中，还设有第二雾化器8及其燃料管9，第二雾化器8的燃料管喷嘴10设置在喷口7的上方与喷口7的喷射方向同向，这样，当第一雾化器3由喷口7喷出的火焰出力不足时，可以将第二雾化器投运，由第二雾化器8的喷嘴10喷出经空气雾化的燃油，并经喷口7喷出的火焰点燃，实现在无需更换雾化器的情况下，即能达到根据各种能量需求加大改变点火器出力。

侧面点火器工作时，套设在第一雾化器3的燃料管4和第二雾化器8的燃料管9外的冷却风筒13为点火器提供冷却风和氧气助燃。冷却风筒13上开设的进风口131连通锅炉2上的风箱24，炉外常温空气由进风口131进入冷却风筒13，一方面带走燃料管4、9和点火枪6上的热量，另一方面受锅炉2内负压的影响向炉内流动，为侧面点火器和锅炉2内的燃烧提供额外的氧气助燃。

Claims (10)

1.侧面点火器，其特征是，包括：

安装面板，固定于锅炉侧壁；

第一雾化器，位于锅炉外固定于安装面板上，第一雾化器的出口连通一伸入锅炉内的燃料管，燃料管的出口连接一喷嘴；

点火枪，固定于安装面板上，点火枪的出口方向与所述喷嘴的喷射方向同向；

喷口，呈喇叭形，其进口端固定连接安装面板，并套设在所述喷嘴和点火枪的外侧。

2.如权利要求1所述的侧面点火器，其特征是，还包括第二雾化器，其位于锅炉外固定于安装面板上，第二雾化器的出口连通一伸入锅炉内的燃料管，燃料管的出口连接一喷嘴，该喷嘴的喷射方向与所述喷口的出口方向同向。

3.如权利要求1所述的侧面点火器，其特征是，还包括火焰检测装置，其位于锅炉外固定于安装面板上，包括一对准锅炉内的观测管。

4.如权利要求1所述的侧面点火器，其特征是，所述安装面板上固定有冷却风筒，该冷却风筒上开设有进风口并套设于第一雾化器的燃料管和点火枪外，所述喷口的进口端套设于冷却风筒一端的外侧。

5.如权利要求2所述的侧面点火器，其特征是，所述安装面板上固定有冷却风筒，该冷却风筒上开设有进风口并套设于第二雾化器的燃料管外。

6.如权利要求1所述的侧面点火器，其特征是，所述第一雾化器包括连通压缩空气的空气管道，与空气管道相交的至少一条连通燃油的燃油管道，所述空气管道的出口连通所述燃料管。

7.如权利要求2所述的侧面点火器，其特征是，所述第二雾化器包括连通压缩空气的空气管道，与空气管道相交的连通燃油的燃油管道，所述空气管道的出口连通对应第二雾化器的燃料管。

8.如权利要求1所述的侧面点火器，其特征是，所述喷口为纵向宽度大于横向宽度的喇叭形。

9.如权利要求1或8所述的侧面点火器，其特征是，所述喷嘴上共线设有连通第一雾化器燃料管的三个喷孔，该喷嘴的喷射角小于所述喷口的张开角。

10.如权利要求1或4所述的侧面点火器，其特征是，所述安装面板上固定有至少两根调节螺柱，所述喷口的侧壁上固定有调节架，调节架上设有分别与各调节螺柱对应配合的螺母。

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