CN2526693Y - 一种等离子燃煤点火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型主要提出了一种等离子燃煤点火装置，主要用于热电厂燃煤锅炉的可靠点火和有效稳燃，不需考虑燃煤的质量，并能简化点火启动过程。本实用新型装置由煤粉管、燃烧室和能相对于喷射器作往复运动的等离子发生器等构成。等离子发生器沿煤粉管及燃烧室的中心线定位；能调节压缩空气流量和流速的孔道作成喷射器结构，在其中心线上分布有导向环，调节套筒可相对导向环作轴向往复运动；调节套筒与喷射器及等离子出口同心；辅助煤粉进给孔道的出口设在喷射器出口之前。二次压缩空气的进口通道是在煤粉管的管壁上制成的缝隙切口，至少有两处，并与中心线成一定的角度，每个缝隙切口均相互隔开，空气导入通道亦相互隔开，并分别配置空气调节器。
Description
所属技术领域
本实用新型属于动力技术，主要提出了一种等离子燃煤点火装置，其功能是实现热电厂燃煤锅炉的可靠点火和有效稳燃，不需要考虑燃煤的质量，并能简化锅炉点火启动过程。
背景技术
1、一种众所周知的煤粉点火技术(见大不列颠专利：№1585943 K JI F23Q5/00，1981)，它包括煤粉进给管、点火室和等离子发生器。
该方案的缺点是只能燃烧挥发份高的优质煤。
2、另一种煤粉点火装置，(见俄联邦专利PΦ№1732119，K JI F23Q5/00，1992)也是大家所知道的。它包括煤粉管、点火室、等离子发生器。煤粉管通过煤粉输送孔道与煤粉源连接，管上装有输送压缩空气的孔道。
该方案缺点是需要提高等离子发生器的功率。相应地，整个装置体积庞大。因等离子束和煤粉流的相互作用的条件不好，煤粉易黏附在管壁上，其结果是等离子束甚至不能与煤粉颗粒相接触，此外点火过程也不能调整。
3、还有一种点火装置(见俄联邦专利PΦ№2174652，KJI F23Q5/00，2001)，它包括煤粉管、点火室和等离子发生器，煤粉输送管通过煤粉输送孔道与煤粉源相连，管上装有输送压缩空气的孔道，并能调节空气送风孔道的大小。
该方案缺点是工作稳定性和有效性取决于燃煤的质量，在使用高灰分的贫煤时，其有效性降低。此外，该装置的启动过程复杂。
发明内容
本实用新型提出了一种用于燃煤锅炉的等离子燃煤点火装置，其目的是保证等离子束与煤粉流互相作用达到最好的条件，降低等离子发生器的功率，延长检修周期，还可对点火过程进行有效地调节，对高灰分的贫煤也能可靠点燃和维持燃烧。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括煤粉管，煤粉管和辅助煤粉进给孔道都与煤粉源连接；煤粉管上开有输送压缩空气的缝隙切口，与煤粉管相连的还有燃烧室和能够相对于喷射器作往复运动的等离子发生器；其中：等离子发生器定位于煤粉管和燃烧室的中心线上；进给量可调节的压缩空气通过空气进给管道与喷射器连通，在喷射器的纵向中心线上还有一个导向环和可以在喷射器内作往复移动的调节套筒；它们与喷射器及等离子发生器出口的纵向中心线同心；此外，辅助煤粉进给孔道的出口设在喷射器出口的前面。
其中，在煤粉管壁上制有缝隙切口，至少有2处，并与煤粉管的纵向中心线成一定角度；它们之中离喷射器入口边缘的最近距离不大于煤粉管直径的6倍；同时每个缝隙切口都相互隔离，与每个缝隙切口相对应的压缩空气导入孔道也相互隔离，并装有空气调节器，缝隙切口间的纵向距离不超过煤粉管直径的0.9倍；
本实用新型的主要特征可以具有下述功能：
“等离子发生器定位在煤粉管的燃烧室的中心线上”这一特征，保证了等离子束与煤粉相互作用时间尽可能地延长，并使该时间的长短与煤粉管的直径大小无关，并排除了管壁相对面的等离子发生器的损坏。
“进给量可调节的压缩空气从空气进给管道进入喷射器”这一特征，通过对进入空气流量和流速的调节，确保了对燃烧过程能有效地调整。
“导向环和可以在喷射器内作往复移动调节套筒，它们与喷射器及等离子发生器出口的纵向中心线同心”这一特征，由于调整套管可根据等离子场内不同温度，相对于煤粉进给流进行移动，故促进和提高了点火过程的有效性和可靠性，保证了整个装置的工作性能，同时消除了对等离子束的不良影响。
“辅助煤粉进给孔道的出口设置在喷射器出口的前面”这一特征，简化了煤粉——空气流与等离子束的相互作用过程，增强了煤粉和等离子束相互作用效果，因而减少了体积，降低了等离子的功率，从而保证了更有效地利用煤粉供给管内的空间。
“在煤粉管壁上布置有缝隙切口，至少有2处，并与煤粉管的纵向中心线成一定角度”这一特征，使工作条件更加实用化。试验结果表明：在此条件下，调节煤粉供给管的空气动力学性能的过程(管腔内的空气动力喷口形成过程)更加有效了。该特征保证了煤粉管内壁不被破坏。
附图说明
图1是本实用新型的实施例示意图
图中，1、煤粉源，2、煤粉管，3、孔，4、弯管段，5、离子发生器，6、等离子束，7、缝隙切口，8、缝隙切口，9、缝隙切口，10、缝隙切口，11、空气导入通道，12、空气导入通道，13、空气导入通道，14、空气导入通道，15、燃烧室，16、二次空气导入孔道，17、二次进风腔，18、煤粉管的中心线，19、煤粉管的出口，20、空气进给管道，21、喷射器，22、导向环，23、喷射器的固定支架，24、导向套筒，25、辅助煤粉进给孔道，26、间隙，27、辅助间隙，28、煤粉流。
具体实施方式
如图1所示，它包括煤粉管2，煤粉管2和辅助煤粉进给孔道25都与煤粉源1连接；煤粉管2上开有输送压缩空气的缝隙切口7、8、9、10，与煤粉管2相连的还有燃烧室15和能够相对于喷射器21作往复运动的等离子发生器5；等离子发生器5定位于煤粉管2和燃烧室15的中心线18上；进给量可调节的压缩空气通过空气进给管道20与喷射器21连通，在喷射器21的纵向中心线上还有一个导向环22和可以在喷射器21内作往复移动的调节套筒24；它们与喷射器21及等离子发生器5出口的纵向中心线同心；此外，辅助煤粉进给孔道25的出口设在喷射器21出口的前面。
在煤粉管2壁上制有缝隙切口7-10，至少有2处，并与煤粉管2的纵向中心线18成一定角度；它们之中离喷射器21入口边缘的最近距离不大于煤粉管2直径的6倍；同时每个缝隙切口7-10都相互隔离，与每个缝隙切口相对应的压缩空气导入孔道11、12、13、14也相互隔离，并装有空气调节器，缝隙切口间的纵向距离不超过煤粉管(2)直径的0.9倍。
煤粉管2用管材制作，最好制成“L”形，且水平段和垂直段圆滑连接。
煤粉供给管2的水平段担当燃烧室15，等离子束6在此处与沿着垂直管段进入的煤粉相互作用，从喷射器入口边缘到缝隙切口7、8、9、10的最近距离不大于煤粉供给管直径的6倍。
等离子发生器5采用常规结构，功率约为30～40kw，同时等离子发生器5出口的纵向中心线应与煤粉管2的水平段中心线、调节套筒24的中心线18及喷射器21的纵向中心线相重合。这意味着等离子束6与本装置中上述零件都是同心的。
等离子发生器5可相对喷射器21作往复运动，以实现调节空气流量和进入燃烧室15的热气流量的目的。
调节套筒24和导向环22之间采用螺纹连接，可使调节套筒24相对导向环22作轴向移动。(这些在图中未示出)
缝隙切口7和8、9和10均留有连接线，其宽度依照与它相应的空气导入通道11、12、13、14的壁厚来确定。空气导入通道11～14和二次空气导入孔道16，其筒壁是承力构件，保证了结构的整体性(从结构上讲，它们是一样的)，它们作成带有环槽、包围着管2的有关部位，它上面有孔，并与空气源接通(图中未示出)，上述各孔在尺寸上是有差别的。二次进风腔17与气源也是相通的(图中未示出)。
喷射器21采用“文丘里”喷嘴，它的长度超过了宽度，因此喷射器21和煤粉管2只能在弯管4处连接。也就是说其出口与孔3相等。
辅助煤粉管25采用金属或其他耐火材料制成，同时它的出口(图中未示出)开在间隙26的上部，而入口(图中未示出)则面对着煤粉源1。
本实用新型装置的工作原理如下：
等离子发生器5进入工作状态，产生等离子束6，使其作用区域限制在沿喷射器21的纵向中心线上。空气与煤粉的混合气体通过辅助煤粉进给管25送入间隙26，可调节的压缩空气通过管道20(喷射器入口)进入燃烧室15。等离子束6通过调节套24的内腔，穿过间隙26，将进入辅助煤粉进给管25内的煤粉与空气的混合物带入喷射器21的孔道内，最后一并进入煤粉供给管2。在此过程中，煤粉流和等离子束持续地相互作用，煤粉颗粒便开始燃烧，继而灼热的煤粉粒子进入燃烧室15(实际上这已经不是等离子束而是火焰了)。由于等离子体与灼热的煤粉粒子加在一起的体积大于等离子束的原始体积，便能很容易使经过管2垂直管段后进入点火室15的煤粉流28开始燃烧起来。
此时进入空气导入通道11-14和16的压缩空气通过缝隙切口7-10进入煤粉管2的空腔。通过切口7-10送入的气流形成一个“空气套”覆盖着管壁，阻止燃烧着的煤粉颗粒与管壁2接触，并将火焰紧缩成束状，定位于管2的中心线18上。随后灼热的煤粉粒子进入锅炉燃烧室并与里面的煤粉一起燃烧。在煤粉管2出口前端，通过二次空气导入通道16再向管2内灼热的煤粉气流中混合一定量的二次空气，以保持煤粉和空气有合理的混合比，使燃烧更充分。
需要调节点火规程时，按下述方法完成：
通过缝隙切口7、8、9和10调节空气用量，调节器采用装在压缩空气管路上的常规的遥控调节阀来调节，在图中未示出。
通过空气进给孔道20(装在管2的弯管段)输给点火所需要的空气，其流量用调节套筒24来调整。
需要调节灼热煤粉混合物流的部位时，按下述方法进行：
例如：如果要将燃烧部位往中心线18上方移动，可通过缝隙切口7和9下部切口，使下部进入空气流量比通过缝隙切口8和10上部切口进入空气流量大，等离子体和煤粉相互作用区便向上移动。如果需要将该作用区向相反方向移动，相反那就要通过加大上部切口的空气流量而减少下部的切口的空气流量。
Claims (2)
1、一种等离子燃煤点火装置，它包括煤粉管(2)，煤粉管(2)和辅助煤粉进给孔道(25)都与煤粉源(1)连接；煤粉管(2)上开有输送压缩空气的缝隙切口(7、8、9、10)，与煤粉管(2)相连的还有燃烧室(15)和能够相对于喷射器(21)作往复运动的等离子发生器(5)；其特征是：等离子发生器(5)定位于煤粉管(2)和燃烧室(15)的中心线(18)上；进给量可调节的压缩空气通过空气进给管道(20)与喷射器(21)连通，在喷射器(21)的纵向中心线上还有一个导向环(22)和可以在喷射器(21)内作往复移动的调节套筒(24)；它们与喷射器(21)及等离子发生器(5)出口的纵向中心线同心；此外，辅助煤粉进给孔道(25)的出口设在喷射器(21)出口的前面。
2、如权利要求1所述的一种等离子燃煤点火装置，其特征是：在煤粉管(2)壁上制有缝隙切口(7-10)，至少有2处，并与煤粉管(2)的纵向中心线(18)成一定角度；它们之中离喷射器(21)入口边缘的最近距离不大于煤粉管(2)直径的6倍；同时每个缝隙切口(7-10)都相互隔离，与每个缝隙切口相对应的压缩空气导入孔道(11、12、13、14)也相互隔离，并装有空气调节器，缝隙切口间的纵向距离不超过煤粉管(2)直径的0.9倍。
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2002
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