CN206522800U - W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置 - Google Patents

Abstract

一种W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，包括煤粉浓淡分离器和点火喷枪，煤粉浓淡分离器一端设有一次风进口，其侧壁设有乏气出口，煤粉浓淡分离器另一端通过弯头连接管与旋流火嘴相连，弯头连接管的弯曲部设有点火喷枪，点火喷枪的一端伸出弯头连接管，另一端延伸至煤粉喷口与之平齐；点火喷枪包括枪头和枪身，枪头设有气泡室和位于气泡室端部的喷口，枪头尾端通过油气分配器与枪身连接，油气分配器从尾到头依次设有同轴相连的喷油口、涡旋室和聚能室，枪身内同轴设有相互隔离的内管和外管，内管和外管分别与进油口和雾化气进口相连；枪身尾部设有尾腔，尾腔分别与内管和进油口相连通，尾腔与外管通过尾圈相隔离。

Description

W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置

技术领域

本实用新型涉及W型锅炉上的部件，具体地指一种W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置。

背景技术

W型锅炉一般都是燃用无烟煤，无烟煤着火性能非常差，煤粉不易引燃。这就导致了W型锅炉在启动阶段，必须大量的燃用燃油，多数还是价高的轻柴油，在将炉膛温度加热到非常高后，才能正常的引燃煤粉。1台600MW级的W型锅炉点火耗油约120吨之多，点火成本很高。W型锅炉现有火嘴点火装置由于结构上的原因，都是布置在煤粉喷口的边上，与煤粉喷口的距离较远，火嘴点火装置火焰与煤粉气流的接触部分不到1/3，油火焰对煤粉的引燃作用不强，这就导致了W型锅炉点火耗油量大的突出问题出现。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术存在的缺陷，提供一种能使W型锅炉点火启动节约大量的燃油，优化煤粉的引燃效果，并能大幅度提高煤粉燃尽度的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，包括煤粉浓淡分离器和点火喷枪，所述煤粉浓淡分离器一端设置有一次风进口，其侧壁设置有乏气出口，其特征在于：所述煤粉浓淡分离器另一端通过弯头连接管与旋流火嘴相连，所述弯头连接管的弯曲部穿插设置有点火喷枪，所述点火喷枪与所述旋流火嘴的中心管同轴设置，所述点火喷枪的一端伸出弯头连接管，所述点火喷枪的另一端延伸至煤粉喷口与之平齐；所述点火喷枪包括枪头和枪身，所述枪头设有气泡室和位于气泡室端部的喷口，所述枪头尾端通过油气分配器与枪身连接，所述油气分配器从尾到头依次设有同轴相连的喷油口、涡旋室和聚能室，所述枪身内同轴设置有相互隔离的内管和外管，所述内管和外管分别与进油口和雾化气进口相连；所述枪身尾部设有尾腔，所述尾腔分别与内管和进油口相连通，所述尾腔与外管通过尾圈相隔离。

进一步地，所述枪身头部设有分别与内管和外管相连通的连接器，所述气泡室尾部的油气分配器与枪身头部的连接器连接，所述喷油口与内管和连接器形成燃油通路，所述涡旋室尾部侧壁沿周向均布径向进气口，所述涡旋室中部沿周向均布送气孔，所述涡旋室尾部侧壁环绕空气分离腔，所述连接器沿周向均布有连通外管的环状内腔和空气分离腔的轴向连通孔，所述送气孔连通聚能室内腔和空气分离腔，所述径向进气口连通涡旋室与空气分离腔。

优选地，所述弯头连接管的弯曲部轴线延长线与旋流火嘴的中心管的夹角为40～60°。

优选地，所述送气孔的轴线与枪身轴线夹角为20～35°，最佳方案为25°。

优选地，所述喷口与枪身轴线夹角为65～95°，最佳方案为70°。

本实用新型的优点在于：它能使W型锅炉点火启动节约大量的燃油，并能大幅度提高煤粉燃尽度；本实用新型将点火油枪设置在W型锅炉的旋流火嘴的煤粉喷口的中心，用油火焰来直接强行引燃煤粉，实现多烧煤粉，少烧油的节油效果，实现节油60％以上的少油点火的效果。这对社会，对国家都是一种环保与节能的贡献。这种直接安装于W型锅炉煤粉喷口正中心的油枪，能够抗击30M/s的高风速，油枪在煤粉气流的高速冲击下依然能够点火容易，着火正常而不被吹熄灭；这种少油点火油枪及装置没有设置油枪的稳燃器，它完全不改变火嘴的直吹性能，保持了火焰的刚度，油枪在没有稳焰器的环境中能够稳定燃烧，其技术的先进性领先；这种高抗风性能的油枪不需要稳焰器就能够实现雾化优良，能够在任何参数下，强行与煤粉混烧而不产生油焦；且燃烧效率能到到99.5％以上；

如图1所示的W型锅炉现有油枪由于结构上的原因，都是布置在煤粉喷口的边上，与煤粉喷口的距离较远，油枪火焰与煤粉气流的接触部分不到1/3，油火焰对煤粉的引燃作用不强，这就导致了W型锅炉点火耗油量大的突出问题出现；本实用新型是将油枪移至煤粉喷口的正中央，油枪火焰对煤粉气流是全覆盖，油火焰对煤粉的引燃作用非常强，可以实现少烧油多烧煤粉的节油效果，节油率高达60％以上。

附图说明

图1是W型锅炉现有油枪点火装置的结构示意图。

图2是本实用新型W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置结构示意图。

图3是图2中点火喷枪的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为W型锅炉现有油枪点火装置的结构示意图，其结构已在前文叙述，在此不再赘述。

图2～3中所示的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，包括煤粉浓淡分离器A和点火喷枪B，煤粉浓淡分离器A一端设置有一次风进口C，其侧壁设置有乏气出口D，煤粉浓淡分离器A另一端通过弯头连接管E与旋流火嘴F相连，弯头连接管E的弯曲部穿插设置有点火喷枪B，点火喷枪B与旋流火嘴F的中心管同轴设置，点火喷枪B的一端伸出弯头连接管E，点火喷枪B的另一端延伸至煤粉喷口G与之平齐；点火喷枪B包括枪头14和枪身15，枪头14设有气泡室2和位于气泡室2端部的喷口1，枪头14尾端通过油气分配器4与枪身15连接，油气分配器4从尾到头依次设有同轴相连的喷油口11、涡旋室8和聚能室3，枪身15内同轴设置有相互隔离的内管6和外管5，内管6和外管5分别与进油口13和雾化气进口12相连；枪身15尾部设有尾腔16，尾腔16分别与内管6和进油口13相连通，尾腔16与外管5通过尾圈19相隔离。

枪身15头部设有分别与内管6和外管5相连通的连接器18，气泡室2尾部的油气分配器4与枪身15头部的连接器18连接，喷油口11与内管6和连接器18形成燃油通路，涡旋室8尾部侧壁沿周向均布径向进气口10，涡旋室8中部沿周向均布送气孔9，涡旋室8尾部侧壁环绕空气分离腔20，连接器18沿周向均布有连通外管5的环状内腔和空气分离腔20的轴向连通孔17，送气孔9连通聚能室3内腔和空气分离腔20，径向进气口10连通涡旋室8与空气分离腔20。

作为优选方案，上述弯头连接管E的弯曲部轴线延长线与旋流火嘴F的中心管的夹角为40～60°。上述送气孔9的轴线与枪身15轴线夹角为25°。上述喷口1与枪身15轴线夹角为70°。

燃油经过进油口13送入内管6，通过内管6到达油气分配器4上的喷油口11，再由喷油口11喷入涡旋室8；压缩空气从雾化气进口12进入油枪外管5内，并在外管5与油枪内管6之间的环状内腔流动，最后到达油气分配器4前分成两路：第一路压缩空气从涡旋室8的径向进气口10进入涡旋室8，并形成高速涡旋，这个高速涡旋将喷油口11喷入的燃油搅拌形成高速旋转的涡旋气-油两相流，在涡旋室8内高速旋转的燃油在冲出涡旋室8的头部喷口后，在高速旋转的离心力作用下被撕碎，完成第一次破碎并雾化成颗粒度索泰尔系数SMD≤100μm的油颗粒。在文丘里效应的作用下，涡旋室8能产生负压吸力作用，燃油无需压力即可被自动吸入到油枪内。从雾化气进口12进入的压缩空气通过油枪外管5进入油气分配器4前分为两路：由于径向进气口10的开口尺寸小于涡旋室8和空气分离腔20的开口尺寸，从径向进气口10进入涡旋室8的一路出现文丘里效应，这个方向进入的压缩空气产生高速涡旋带动燃油一起高速旋转，这个涡旋具有负压吸力作用，它可提供一定的负压，使得燃油无需压力就可被吸入到涡旋室8；由于送气孔9的开口尺寸小于聚能室3内腔和空气分离腔20的开口尺寸，根据文丘里效应，第二路压缩空气经由送气孔9快速进入聚能室3。由于从涡旋室8喷出的第一次被破碎雾化后的燃油能量被消耗殆尽，这时如果直接从喷口1喷出，燃油的喷射力度很弱。而设置了聚能室3，使得涡旋室8喷出的燃油在第二路压缩空气的强力冲击和搅动下完成能量补充，提高了油枪喷口1出口的喷射能量，保证了燃油的雾化效果，使得颗粒度索泰尔系数达到SMD≤10μm的水平。完成了第一次涡旋离心雾化的油-气两相流在聚能室3内得到能量的缓冲与聚集，并形成100μm以下细小的、均匀的“油包气”的油泡，这些油泡在聚能室3内受到由送气孔9送入的第二路压缩空气的强力冲击和搅动下完成能量补充，并冲出聚能室3，到达空间更大的气泡室2内，并在这里减速、扩张、流动及变形，最终从油枪头7上的喷口1高速喷出，从喷口1高速喷出的油泡，由于油泡内的压缩空气压力大于外界的空气压力，油泡喷出喷口1后立即爆炸，形成颗粒度索泰尔系数SMD≤10μm的油颗粒，完成二次气泡爆炸雾化。

W型锅炉的旋流火嘴的煤粉喷口的中心原来是直吹通道，在火嘴的上部有煤粉浓淡分离器，一次风通过进口进入浓淡分离器进行浓淡分离，浓缩后的煤粉气流通过改道后的弯头送人煤粉喷口，分离出煤粉后的乏气从乏气出口排出。高抗风性油枪从改道弯头的顶部插入旋流火嘴的中心管直达煤粉喷口的中心，这样就可以实现燃油火焰与煤粉气流百分百的接触，实现油枪火焰对煤粉气流的全覆盖的强制引燃作用。最终实现多烧煤粉少烧油的节油效果。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，包括煤粉浓淡分离器(A)和点火喷枪(B)，所述煤粉浓淡分离器(A)一端设置有一次风进口(C)，其侧壁设置有乏气出口(D)，其特征在于：所述煤粉浓淡分离器(A)另一端通过弯头连接管(E)与旋流火嘴(F)相连，所述弯头连接管(E)的弯曲部穿插设置有点火喷枪(B)，所述点火喷枪(B)与所述旋流火嘴(F)的中心管同轴设置，所述点火喷枪(B)的一端伸出弯头连接管(E)，所述点火喷枪(B)的另一端延伸至煤粉喷口(G)与之平齐；所述点火喷枪(B)包括枪头(14)和枪身(15)，所述枪头(14)设有气泡室(2)和位于气泡室(2)端部的喷口(1)，所述枪头(14)尾端通过油气分配器(4)与枪身(15)连接，所述油气分配器(4)从尾到头依次设有同轴相连的喷油口(11)、涡旋室(8)和聚能室(3)，所述枪身(15)内同轴设置有相互隔离的内管(6)和外管(5)，所述内管(6)和外管(5)分别与进油口(13)和雾化气进口(12)相连；所述枪身(15)尾部设有尾腔(16)，所述尾腔(16)分别与内管(6)和进油口(13)相连通，所述尾腔(16)与外管(5)通过尾圈(19)相隔离。

2.根据权利要求1所述的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，其特征在于：所述枪身(15)头部设有分别与内管(6)和外管(5)相连通的连接器(18)，所述气泡室(2)尾部的油气分配器(4)与枪身(15)头部的连接器(18)连接，所述喷油口(11)与内管(6)和连接器(18)形成燃油通路，所述涡旋室(8)尾部侧壁沿周向均布径向进气口(10)，所述涡旋室(8)中部沿周向均布送气孔(9)，所述涡旋室(8)尾部侧壁环绕空气分离腔(20)，所述连接器(18)沿周向均布有连通外管(5)的环状内腔和空气分离腔(20)的轴向连通孔(17)，所述送气孔(9)连通聚能室(3)内腔和空气分离腔(20)，所述径向进气口(10)连通涡旋室(8)与空气分离腔(20)。

3.根据权利要求1所述的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，其特征在于：所述弯头连接管(E)的弯曲部轴线延长线与旋流火嘴(F)的中心管的夹角为40～60°。

4.根据权利要求2所述的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，其特征在于：所述送气孔(9)的轴线与枪身(15)轴线夹角为20～35°。

5.根据权利要求4所述的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，其特征在于：所述送气孔(9)的轴线与枪身(15)轴线夹角为25°。

6.根据权利要求5所述的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，其特征在于：所述喷口(1)与枪身(15)轴线夹角为65～95°。

7.根据权利要求6所述的W型锅炉节油型旋流火嘴点火装置，其特征在于：所述喷口(1)与枪身(15)轴线夹角为70°。