CN218544510U - 一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统，包括设置于锅炉燃烧器内一次风管的3个燃烧室，3个燃烧室同心布置，并且轴向长度小于一次风管的轴向长度，锅炉燃烧器的内壁上沿气流方向依次安装有等离子发生器和微油枪，在燃烧室内，微油枪的前方和后方均设置有煤粉浓淡分离撞击器。该系统能够在等离子发生器不能及时投用的情况下，利用风道燃烧器将空气加热到微油点火范围内，再由微油枪点火，可靠地点燃煤粉气流；正常点火时可将等离子发生器设定在小功率范围内运行，利用微油枪喷射油雾辅助点火，可降低等离子发生器的电极损耗率，延长其使用寿命，减少了维护工作量，提高了机组运行综合经济效益，达到以煤代油、节约燃油的目的。

Description

一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉点火、稳燃领域，具体是一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统。

背景技术

锅炉在启动和低负荷稳燃过程中使用的是大油枪，耗油量很大。燃油的燃尽率比较低，对锅炉除尘器容易造成污染，降低除尘器的效率。煤粉的燃尽率比较低，造成能源的浪费和对环境的污染。等离子点火技术是借助等离子发生器产生的高温等离子体来点燃煤粉，属于一种无油点火技术。然而，由于等离子发生器的功率提高受到现有技术水平的限制，目前国内的等离子发生器的最大连续可调功率为350KW，350KW的功率也无法保障低挥发份、低反应性煤种的煤粉气流稳定燃烧，并且当煤种水分及灰分增大到一定程度也不易点燃煤粉气流；等离子发生器的阴、阳极易氧化损坏，经常造成引弧失败；而且等离子点火燃烧器容易壁温超温、漏水、结焦。上述问题都影响等离子点火燃烧器的正常使用，且在机组低负荷运行需要稳燃时，往往不能及时投用，仍需投用大油枪稳燃，影响节油效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种安全、可靠、节油的微油等离子耦合的点火、稳燃系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统，其特征是，包括设置于锅炉燃烧器内一次风管的一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室，所述一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室同心布置，并且所述一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室布置的轴向长度小于一次风管的轴向长度，所述一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室与相对应的一次风管之间留有一定距离，三个燃烧室的外壁由其外层的冷一次风粉混合物进行冷却；锅炉燃烧器本体的材质选用耐热钢，可耐受1200℃以上的高温，在其局部关键部位安装有热电偶，供运行人员监视燃烧器的运行情况，防止燃烧器超温、结焦；所述锅炉燃烧器的内壁上沿气流方向依次安装有等离子发生器和微油枪，所述微油枪的喷射口与一级燃烧室连通，在一级燃烧室内所述微油枪的前方和后方均设置有煤粉浓淡分离撞击器。

进一步的，所述一次风管的外部套设有周界风箱，所述周界风箱上开设有与所述一次风管的延伸方向相垂直的进风口；在所述一次风管的末端，所述周界风箱的内壁与一次风管的外壁之间设置有与所述进风口相连通的气膜冷却风道。

进一步的，所述等离子发生器内设置有等离子弧根旋流槽，增加等离子发生器火焰的旋流度，能够更好的卷吸煤粉，达到等离子火焰对煤粉充分的点燃效果。

进一步的，所述一次风管上斜向安装有风道燃烧器，所述风道燃烧器搭配有点火枪和火检套管，所述点火枪采用气动伸缩机构，并在一次风管上开设看火孔；所述风道燃烧器上布置有一只调节比高达1:3的变出力的小油枪，以适应不同风量下将风温加热到230℃左右的调节。

工作时，采用等离子发生器点火将煤粉点燃，微油点火作为辅助手段。在锅炉启动或低负荷状态煤粉不易点燃时，先由风道燃烧器将空气加热至150℃左右，等离子发生器点火再将煤粉点燃。在等离子发生器无法单独正常运行时，由微油枪将煤粉点燃。在等离子发生器功率不足时，由微油枪喷射油雾补充等离子发生器的引燃能量。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：能够在等离子发生器不能及时投用的情况下，利用风道燃烧器将空气加热到微油点火范围内，再由微油枪点火，可靠地点燃煤粉气流；正常点火时可将等离子发生器设定在小功率范围内运行，利用微油枪喷射油雾辅助点火，可降低等离子发生器的电极损耗率，延长其使用寿命，减少了维护工作量，提高了机组运行综合经济效益，达到以煤代油、节约燃油的目的。

附图说明

图1是本实用新型中煤粉燃烧器的结构示意图。

图2是本实用新型中等离子发生器的结构示意图。

图3是本实用新型中风道燃烧器的结构示意图。

图4是本实用新型中风道燃烧器的布置结构示意图。

图中：一次风管1、周界风箱2、一级燃烧室3、二级燃烧室4、三级燃烧室5、燃烧器喷口6、气膜冷却风道7、微油枪8、煤粉浓淡分离撞击器9、等离子发生器10、等离子弧根旋流槽11、风道燃烧器12、点火枪13、火检套管14、一次风机15、空气预热器16。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1至图4，本实施例中，一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统，包括设置于锅炉燃烧器内一次风管1的一级燃烧室3、二级燃烧室4和三级燃烧室5，一级燃烧室3、二级燃烧室4和三级燃烧室5同心布置，并且一级燃烧室3、二级燃烧室4和三级燃烧室5布置的轴向长度小于一次风管1的轴向长度，一级燃烧室3、二级燃烧室4和三级燃烧室5与相对应的一次风管1之间留有一定距离，三个燃烧室的外壁由其外层的冷一次风粉混合物进行冷却；锅炉燃烧器本体的材质选用耐热钢，可耐受1200℃以上的高温，在其局部关键部位安装有热电偶，供运行人员监视燃烧器的运行情况，防止燃烧器超温、结焦；锅炉燃烧器的内壁上沿气流方向依次安装有等离子发生器10和微油枪8，微油枪8的喷射口与一级燃烧室3连通，在一级燃烧室3内，微油枪8的前方和后方均设置有煤粉浓淡分离撞击器9。

本实施例中，一次风管1的外部套设有周界风箱2，周界风箱2上开设有与一次风管1的延伸方向相垂直的进风口；在一次风管1的末端，周界风箱2的内壁与一次风管1的外壁之间设置有与进风口相连通的气膜冷却风道7。

本实施例中，等离子发生器10内设置有等离子弧根旋流槽11，使得等离子电弧弧根具有明显的旋流流动，增加了等离子电弧的旋流强度，能够更好的卷吸煤粉，达到等离子火焰对煤粉充分的点燃效果。由于采用平行流型等离子发生器10，达到了提高等离子弧电压的作用，从而在相同的电流条件下，提高了等离子发生器10的功率。

本实施例中，一次风管1上斜向安装有风道燃烧器12，风道燃烧器12搭配有点火枪13和火检套管14，点火枪13采用气动伸缩机构，并在一次风管1上开设看火孔；风道燃烧器12上布置有一只调节比高达1:3的变出力的小油枪，以适应不同风量下将风温加热到230℃左右的调节。

锅炉冷态启动时，先顺控启动风道燃烧器12，提高热风送粉的风温，从而提高等离子发生器10处的煤粉温度，有利于快速高效点燃燃烧器内的煤粉，提高煤粉燃尽度。

待风温加热到150℃左右时，等离子发生器10点火，在点火电极外形成等离子电弧区。含煤粉的气流进入一次风管1后分为两路，一路形成浓相煤粉气流，一路形成淡相煤粉气流。

等离子发生器10正常运行情况下，浓相煤粉气流经过等离子电弧区便着火，在一级燃烧室3中燃烧。当等离子发生器10功率太小无法将煤粉点燃的情况下有两种运行方式：一是启动微油枪8，浓相煤粉气流经过微油枪8的油雾火焰区便着火，在一级燃烧室3中燃烧；二是微油枪8仅喷射油雾辅助等离子发生器10点火，在一级燃烧室3中燃烧；微油枪8的作用是在燃烧特别难点的燃煤种时进行补油，以便煤粉气流更好地着火；为延长等离子发生器10的寿命，使用过程中，可使等离子发生器10的功率降低，同时在点火过程中微油枪8喷射油雾辅助等离子发生器10点火，使等离子发生器10的电极寿命大大延长，减少了维修更换次数，同时也节省了燃油。

在一级燃烧室3内等离子电弧与煤粉发生强烈的电化学反应，煤粉裂解，产生大量挥发份并被点燃，之后进入二级燃烧室4，挥发份及煤粉继续燃烧，并将后续引入的煤粉点燃，实现分级燃烧，然后再进入三级燃烧室5，挥发份及煤粉进一步燃烧，并将后续引入的煤粉点燃。

在二级燃烧室4和三级燃烧室5设置壁温监视测点，便于随时对壁温进行调整，既有利于点火又可防止燃烧器超温、结焦。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种微油等离子耦合的点火、稳燃系统，其特征是，包括设置于锅炉燃烧器内一次风管（1）的一级燃烧室（3）、二级燃烧室（4）和三级燃烧室（5），所述一级燃烧室（3）、二级燃烧室（4）和三级燃烧室（5）同心布置，并且所述一级燃烧室（3）、二级燃烧室（4）和三级燃烧室（5）布置的轴向长度小于一次风管（1）的轴向长度，所述一级燃烧室（3）、二级燃烧室（4）和三级燃烧室（5）与相对应的一次风管（1）之间留有间隙，所述锅炉燃烧器的内壁上沿气流方向依次安装有等离子发生器（10）和微油枪（8），所述微油枪（8）的喷射口与一级燃烧室（3）连通，在一级燃烧室（3）内所述微油枪（8）的前方和后方均设置有煤粉浓淡分离撞击器（9）；所述一次风管（1）上斜向安装有风道燃烧器（12），所述风道燃烧器（12）配有点火枪（13）和火检套管（14）。

2.根据权利要求1所述的微油等离子耦合的点火、稳燃系统，其特征是，所述一次风管（1）的外部套设有周界风箱（2），所述周界风箱（2）上开设有与所述一次风管（1）的延伸方向相垂直的进风口；在所述一次风管（1）的末端，所述周界风箱（2）的内壁与一次风管（1）的外壁之间设置有与所述进风口相连通的气膜冷却风道（7）。

3.根据权利要求1或2所述的微油等离子耦合的点火、稳燃系统，其特征是，所述等离子发生器（10）内设置有等离子弧根旋流槽（11）。

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