CN203052700U - 一种少油或无油点火的加氧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种少油或无油点火的加氧装置，包括等离子体发生器，等离子体发生器的前端沿径向自内向外依次设有内压弧套和外压弧套，等离子体发生器的外侧设有与所述外压弧套相连的耐磨护套，在耐磨护套和等离子体发生器之间还设有与所述内压弧套相连的内套管，内套管、内压弧套与耐磨护套、外压弧套之间形成环形的氧气通道耐磨护套上设有与所述氧气通道相连的氧气进气段，加氧装置的前端还设有点火罩，点火罩的侧壁内部设有与所述氧气通道相连通的气体流道，所述气体流道的出口通向从所述点火罩喷出的火焰区域。本实用新型通过更改等离子体发生器耐磨护套的结构形成环形氧气通道从而接入助燃氧气，结构简单，便于电厂改造。

Description

一种少油或无油点火的加氧装置

技术领域

本实用新型涉及一种加氧设备，特别是涉及一种少油或无油点火的加氧装置。

背景技术

目前，国内大部分火电厂均采用了节能环保的等离子体或微油点火技术。根据市场反馈信息，等离子体和微油点火技术对于干燥无灰基挥发份较高的烟煤适应性较好，对于挥发份在10%以下的无烟煤、贫煤和劣质煤等煤种的适应性相对较差。因此，对于燃用低挥发份煤种的火电厂，等离子体和微油点火技术有待升级改进。在实际的工程应用中，等离子体和微油点火技术主要存在有以下不足：

第一，对煤质的要求较高。煤质依赖性较大，目前在已成功应用在等离子体和微油点火的大量工程实例中，多数是以烟煤与褐煤为动力用煤的电站锅炉。而劣质煤挥发份含量低、着火温度高、火焰传播速度低，点燃时需要较高的着火热。现有等离子体和微油点火技术点火源能量有限，很难将劣质煤点燃，故在劣质煤点火时仍需投大量油助燃，节油效果受到很大限制。

第二，对工况要求较高。锅炉点火时，通常需要采用较高的煤粉浓度、较低的风速，当工况发生变化时，易出现燃烧不稳，甚至发生灭火现象。

第三，煤粉的燃烧效率较低。实际运行情况显示，在锅炉点火过程中，飞灰的含碳量高，大量煤粉没有燃尽，这会对锅炉的后续设备造成损害，严重影响锅炉的安全性与经济性。据研究表明，氧气能够降低燃料着火温度、提高燃烧区域火焰的黑度、提高火焰的传播速度。因此，很多研究者在等离子体点火技术中引入氧气助燃。如中国专利“富氧等离子无油点火稳燃方法及装置”（CN201110105569.0）和“一种等离子无油点火燃烧器”（CN201110442988.3）。

专利CN201110105569.0如图1所示，将氧气喷口16沿一次风气流方向设于等离子体发生器9的上游，使氧气喷入预混燃烧管12内和一次风煤粉预混后，使一次风粉呈富氧状态，再经过等离子体点燃煤粉。此技术虽然能起到富氧助燃的作用，但与喷入的氧量相比，一次风煤粉量较大，氧气喷入后首先与一次风混合，然后才能进入煤粉燃烧区域，预混后氧气浓度被严重稀释，助燃效果降低，纯氧助燃的效果大打折扣。

专利CN201110442988.3如图2所示，该专利的实用新型人在等离子体发生器9外设一个环形的氧气套筒13，在等离子电弧区域喷入氧气，点火时在燃烧器内形成局部富氧区，形成煤粉的富氧燃烧。该公开技术存在以下问题：等离子体区域温度高于4000K，加之等离子体的高活性特性，能够轻易点燃进入此区域的煤粉，在此处加入氧气，会造成煤粉燃烧过于剧烈，易导致筒壁超温，甚至燃烧器烧损。

劣质煤挥发份低，火焰传播速度较慢，劣质煤点火的关键在于点火区域着火后的后续煤粉的燃烧。针对常规等离子体和微油点火技术的不足和现有富氧助燃点火技术的缺陷，本实用新型采用煤粉在燃烧器点火罩内着火后立即补充纯氧，在点火罩出口处集中喷氧到火焰当中的方式解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前等离子体和微油点火技术存在的不足而提供一种少油或无油点火的加氧装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种少油或无油点火的加氧装置，包括等离子体发生器，所述等离子体发生器的前端沿径向自内向外依次设有内压弧套和外压弧套，等离子体发生器的外侧设有与所述外压弧套相连的耐磨护套，在所述耐磨护套和等离子体发生器之间还设有与所述内压弧套相连的内套管，所述内套管、内压弧套与所述耐磨护套、外压弧套之间形成环形的氧气通道，所述耐磨护套上设有与所述氧气通道相连的氧气进气段，所述加氧装置的前端还设有点火罩，所述点火罩的侧壁内部设有与所述氧气通道相连通的气体流道，所述气体流道的出口通向从所述点火罩喷出的火焰区域。

优选地，所述点火罩的端部还设有调整所述气体流道中氧气流出方向的氧气堵头。

优选地，所述加氧装置还包括连接所述氧气通道和点火罩的氧气通道接头，所述氧气通道接头的两端均设有连接口。

优选地，在所述外压弧套上沿径向开有若干径向通孔，所述径向通孔与氧气通道接头后端的连接口相连通。

优选地，所述点火罩的侧壁中沿轴向开有若干轴向通孔，所述轴向通孔与氧气通道接头前端的连接口相连通。

优选地，所述氧气通道接头与所述点火罩、外压弧套焊接在一起。

优选地，所述氧气堵头控制氧气的喷入角度与中心轴呈0～80°。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

本实用新型通过更改等离子体发生器耐磨护套的结构形成环形氧气通道从而接入助燃氧气，结构简单，便于电厂改造。本实用新型采用多点对称、集中射流的方式进行加氧，使氧气集中利用，易于形成纯氧的燃烧环境，最大限度地发挥了氧气的助燃特性。本实用新型的加氧装置适合于安装在所有的内燃式煤粉燃烧器，包括等离子体和微油点火燃烧器的内部。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为一种现有技术的结构示意图；

图2为另一种现有技术的结构示意图；

图3为本实用新型加氧装置的总成图；

其中：1、氧气堵头2、点火罩3、氧气通道接头4、外压弧套5内套管6、氧气通道7、耐磨护套8、氧气进气段9、等离子体发生器10、内压弧套12、预混燃烧管13、氧气套筒16、氧气喷口。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图3，其中示出本实用新型一种少油或无油点火的加氧装置的优选实施例，本实用新型的加氧装置包括等离子体发生器9，所述等离子体发生器9的前端沿径向自内向外依次设有内压弧套10和外压弧套4，内压弧套10和外压弧套4之间具有气体可流通的间隙，如图3所示；等离子体发生器9的外侧设有与所述外压弧套4相连的耐磨护套7，在所述耐磨护套7和等离子体发生器9之间还设有与所述内压弧套10相连的内套管5，所述内套管5、内压弧套10与所述耐磨护套7、外压弧套4之间形成环形的氧气通道6，如图3所示；所述耐磨护套7上设有与所述氧气通道6相连的氧气进气段8，氧气从图3中A向进入所述的氧气进气段8，所述加氧装置的前端还设有点火罩2，所述点火罩2的侧壁内部设有与所述氧气通道6相连通的气体流道，所述气体流道的出口通向从所述点火罩2喷出的火焰区域，如图3中两条D线示出的火焰区域。

进一步，所述点火罩2的端部还设有调整所述气体流道中氧气流出方向的氧气堵头1。优选地，所述氧气堵头1控制氧气的喷入角度与中心轴呈0～80°，更优选地，氧气堵头1角度为机械或电子可调的结构，从而可以更好地控制氧气的喷入方向和角度。

如图3所示，所述加氧装置还包括连接所述氧气通道6和点火罩2的氧气通道接头3，所述氧气通道接头3的两端均设有连接口。在本实用新型中，氧气喷出的方向为“前”，氧气进入的方向为“后”，如图3所示，左侧为“前”，右侧为“后”。

在本实用新型中，所述外压弧套4上沿径向开有若干径向通孔，所述径向通孔与氧气通道接头3后端的连接口相连通。优选地，所述点火罩2的侧壁中沿轴向开有若干轴向通孔，所述轴向通孔与氧气通道接头3前端的连接口相连通。更优选地，这些径向通孔和轴向通孔均相对于等离子体发生器9的轴心呈中心对称设置，由此使得本实用新型能够采用多点对称、集中射流的方式进行加氧，使氧气集中利用，易于形成纯氧的燃烧环境，最大限度地发挥氧气的助燃特性。

为了制造方便，优选地，所述氧气通道接头3与所述点火罩2、外压弧套4焊接在一起。

具体地，本实用新型的工作原理和工作过程为：

如图3所示，本实用新型在原有等离子体发生器耐磨护套7的基础上，增加一内套管5；内套管5、耐磨护套7、内压弧套10、外压弧套4和氧气进气段8组成了一个环形氧气通道6。在外压弧套4上沿径向开有若干个径向通孔，该径向通孔与氧气通道接头3后端的连接口对齐后，将氧气通道接头3焊接在外压弧套4上。点火罩2布置在压弧套前端，其侧壁沿轴向开有若干轴向通孔，该轴向通孔与氧气通道接头3前端的连接口对齐后，点火罩2与氧气通道接头3焊接在一起而被固定。

在点火罩2侧壁内通孔的出口处加上氧气堵头1，通过改变氧气堵头1的形状，可以调节氧气喷入的方向和角度，从而满足不同的点火工况要求。

本实用新型的氧气通过氧气进气段8从外围氧气管道（图中未示出）接入，沿氧气通道6进入到点火罩2的侧壁通孔内，最终从点火罩2的出口C处（如图3所示）喷入到从点火罩内喷出的火焰当中，强化了煤粉的燃烧，为后续煤粉的着火提供了新的高能量点火源，其中，锅炉的一次风从图3中的B处进入。

本实用新型通过在点火罩2的侧壁中开孔，将纯氧引入在点火罩出口C处喷出，将氧气射流直接喷射到从点火罩2内喷出的火焰（D区域）中，在避免了一次风粉B对纯氧的稀释以及过早的将氧气加入到高温电弧而烧损燃烧器壁的同时，由于纯氧直接喷射于火焰当中，提高了氧气的助燃效果，强化了煤粉燃烧，为后续煤粉的着火提高了新的高能量点火源。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种少油或无油点火的加氧装置，包括等离子体发生器（9），所述等离子体发生器（9）的前端沿径向自内向外依次设有内压弧套（10）和外压弧套（4），等离子体发生器（9）的外侧设有与所述外压弧套（4）相连的耐磨护套（7），其特征在于：在所述耐磨护套（7）和等离子体发生器（9）之间还设有与所述内压弧套（10）相连的内套管（5），所述内套管（5）、内压弧套（10）与所述耐磨护套（7）、外压弧套（4）之间形成环形的氧气通道（6），所述耐磨护套（7）上设有与所述氧气通道（6）相连的氧气进气段（8），所述加氧装置的前端还设有点火罩（2），所述点火罩（2）的侧壁内部设有与所述氧气通道（6）相连通的气体流道，所述气体流道的出口通向从所述点火罩（2）喷出的火焰区域。

2.根据权利要求1所述的加氧装置，其特征在于：所述点火罩（2）的端部还设有调整所述气体流道中氧气流出方向的氧气堵头（1）。

3.根据权利要求1或2所述的加氧装置，其特征在于：所述加氧装置还包括连接所述氧气通道（6）和点火罩（2）的氧气通道接头（3），所述氧气通道接头（3）的两端均设有连接口。

4.根据权利要求3所述的加氧装置，其特征在于：在所述外压弧套（4）上沿径向开有若干径向通孔，所述径向通孔与氧气通道接头（3）后端的连接口相连通。

5.根据权利要求4所述的加氧装置，其特征在于：所述点火罩（2）的侧壁中沿轴向开有若干轴向通孔，所述轴向通孔与氧气通道接头（3）前端的连接口相连通。

6.根据权利要求5所述的加氧装置，其特征在于：所述氧气通道接头（3）与所述点火罩（2）、外压弧套（4）焊接在一起。

7.根据权利要求2所述的加氧装置，其特征在于：所述氧气堵头（1）控制氧气的喷入角度与中心轴呈0～80°。

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