CN2926843Y - 煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置 - Google Patents

Abstract

一种煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，它由贫油热强化油燃烧装置和煤粉热强化裂化燃烧炉(预燃室)两部分组成。贫油热强化油燃烧装置包括：进油管、机壳、空气雾化器、电点火器、油强化预热室、气膜风风室、贫油枪、进风管、压缩空气入口管、油火焰检测器；煤粉热强化裂化燃烧炉(预燃室)包括：一次风管道、弯头撞击块、油长送火管、煤粉浓缩块、浓相粉热强化裂化燃烧管、淡相粉热强化裂化燃烧管、淡相粉风冷却管、二次风箱。它用贫量的燃料油点燃2－12t/h的煤粉，从而达到锅炉启动时早投粉少投油这一节约和替代燃料油的目的。节油率大于95％，煤粉燃烬率达到90％以上，具有结构新颖、性能稳定、内外壁不结渣、使用广泛等特点。

Description

煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置

技术领域

本实用新型涉及电站煤粉锅炉启动燃烧装置及负荷调峰机组燃烧器。

背景技术

目前电站燃煤锅炉启动时通用的点火方式是：先用点火装置点燃油燃烧器(俗称油枪，单只油枪出力为0.8～2t/h，)，进行升温、升压，当锅炉各相关参数达到投粉要求时，启动制粉系统和煤粉燃烧器，实现带负荷运行：当锅炉负荷降低到50％左右时，还须投油稳燃才能保证锅炉正常运行。一台300MW火电机组，一般有五层煤粉燃烧器，在底部三层煤粉燃烧器每一层的下方，各布置一层油燃烧器，每层四只，单只出力1.8t/h，机组冷态点火每次用油约100t，每次调峰时，还需启动油枪喷油助燃。据统计，电力系统每年用于电站锅炉点火，稳燃，助燃用油高达近千万吨，占全国总烧油量的15％，价值数百亿元，消耗了大量的油资源。

为了在电站锅炉点火，稳燃，助燃中节约用油，近年来不少单位研究试验小油枪(单只0.2～0.6t/h)点火，将油枪通过煤粉燃烧器插入锅炉炉膛，在冷炉时即投入煤粉，使燃油和煤粉在炉膛内混合燃烧。这种点火方式，虽节约了用油，但燃油和煤粉在燃烧中争夺空气，使得燃烧不充分，而且油雾会使电除尘装置失效，在投油阶段不能启用，造成资源浪费、环境污染。

另外，现阶段火电机组锅炉大多数仍旧采用机械压力雾化油枪作为点火源，油枪喷头处的二次风箱内仅设有一个稳焰器，稳焰器卷吸周围热空气加热油枪喷嘴雾化的油雾，被加热的油雾蒸发成气态的形式进行燃烧，经大量测试数据验证，在以上燃烧过程中大量的油雾蒸发是不完全的，许多油雾未来得及燃烧就被排掉，因此燃烧是不充分的，据不完全统计，火电机组锅炉启动燃料油在这方面的浪费数量很大。

发明内容

为了克服上述问题，本实用新型提供一种贫油热强化燃烧启动装置，它用贫量的燃料油(20-60kg/h)，在特殊设计的油燃烧器内高强度燃烧，产主高温火焰。该火焰首先引燃少量煤粉，利用煤粉燃烧自身的热量再去引燃更多的煤粉，采用功率放大的原理，达到最终点燃大量煤粉(单只2-12t/h)的目的。一台300MW火电机组，只要在最下边一层四只煤粉燃烧器中，各布置一套出力为50kg/h的微油热强化点火燃烧装置，就可完成锅炉点火和稳燃工作，

从而达到锅炉启动时早投粉少投油这一节约和替代燃料油的目的，节油率大于95％。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，它由贫油热强化油燃烧装置、煤粉热强化裂化燃烧炉(预燃室)组成，前者安装在后者一次风管道的弯头处，其中心线与弯头切向中心线重合。

贫油热强化油燃烧装置包括：进油管、机壳、空气雾化器、电点火器、油强化预热室、气膜风风室、贫油枪、进风管、压缩空气入口管、油火焰检测器。油强化预热室具有轴向流动结构的文丘利管，气膜风风室为多孔套式，多孔套为2-3级。

煤粉热强化裂化燃烧炉(预燃室)包括：一次风管道、弯头撞击块、油长送火管、煤粉浓缩块、浓相粉热强化裂化燃烧管、淡相粉热强化裂化燃烧管、淡相粉风冷却管、二次风箱；煤粉浓缩块由3-4个浓缩块组成；油长送火管延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管的入口段。

本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型，在煤粉锅炉点火、助燃、稳燃过程中，以用极少量的油点燃的煤粉燃烧器取代现有的油燃烧器，故大大节省了燃油，节油率大于95％；

由于油强化预热室和气膜风风室具有自预热作用和文丘利型火焰撞击块的作用，燃油得到回流加热，和充分气化，气体状态下完全燃烧，煤粉燃烬率达到90％以上，火焰温度高达1800℃，燃烧效率高，燃烧速度快，火焰刚性好，抗风能力强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1：贫油热强化油燃烧装置结构图。

图2：煤粉热强化裂化燃烧炉(预燃室)结构图。

图中  1.进油管，2.机壳，3.空气雾化器，4.电点火器，5.油强化预热室，6.气膜风风室，7.贫油枪，8.进风管，9.压缩空气入口管，10.油火焰检测器；21.油燃烧器，22.一次风管道，23.弯头撞击块，24.油长送火管，25.煤粉浓缩块，26.浓相粉热强化裂化燃烧管，27.淡相粉热强化裂化燃烧管，28.淡相粉风冷却管，29.二次风箱。

具体实施方式

燃油通过进油管(1)，再经过油强化预热室(5)，经过贫油枪(7)枪头内的便拆卸油过滤器，最终在枪头内的喷嘴(离心式压力雾化器)和压缩空气雾化器(3)作用下产生高速射流，并形成油雾，被电点火器(4)引燃火花点燃，该燃烧火焰通过油强化预热室(5)后，燃油迅速被加热，喷出后剧烈强化燃烧，由于热强化燃烧室[包括油强化预热室(5)和气膜风风室(6)具有的自预热作用和文丘利型火焰撞击块的作用，燃烧过程属于气体燃料的气相燃烧方式，从而大大提高燃烧效率及火焰温度。气相燃烧后的火焰燃烧剧烈、刚性强，呈完全透明状，根部为蓝色高温火焰，中间及尾部为透明红色，火焰温度为1800℃左右，可作为高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃煤粉，从而为电站锅炉启动、滑停及低负荷稳燃起到重要的作用。该套装置在长期燃烧运行条件下亦不会在枪头处出现积炭或结焦等现象，另外电点火器的极间放电火花处于贫油枪的雾化区内，而放电电极不在燃烧区域，所以亦不出现点火电极的烧蚀现象，故设备可靠性强。

油长送火管(24)一直延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管(26)入口段，油火焰点燃此处的浓相段煤粉，煤粉火焰在煤粉浓缩块(25)作用下，压缩强化燃烧后喷入到淡相粉热强化裂化燃烧管(27)内点燃淡相煤粉，该煤粉同样进行压缩强化燃烧，火焰最后与淡相粉风冷却管(28)内的风一起高速喷出炉膛内燃烧最终全部燃烬。

根据贫油枪有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则设计了煤粉分段燃烧式煤粉热强化裂化燃烧炉(预燃室)。它的意义在于应用分段燃烧、能量分级放大的原理，使系统的风粉浓度、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。实验证明运用这一原理及设计方法使单个燃烧器的出力可以从2T/H扩大到12T/H。在建立一级浓相点火燃烧过程中我们采用了将经过浓缩的煤粉垂直或一定角度送入贫油枪火炬中心区，最高达2000℃的火焰同浓煤粉的汇合，其点火延迟时间不大于1秒。

经过测试，该实用新型贫油热强化燃烧启动装置煤粉燃烬率达到90％以上，节油率大于95％，壁温一般可以稳定地控制在600℃以下，最高不超过700℃，可以保证燃烧器的安全；投入运行后原主燃烧器的性能基本得到保证，未发现超温、结渣、燃烧不良等现象，应用于锅炉启动时点燃煤粉效果较好。

一台300MW火电机组，只要在最下边一层四只煤粉燃烧器中，各布置一套出力为50kg/h的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，就可完成锅炉点火和稳燃工作。

Claims (3)

1、煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征在于：它由贫油热强化燃烧启动装置、煤粉热强化裂化燃烧炉组成，前者安装在后者一次风管道的弯头处，其中心线与弯头切向中心线重合。

2、根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征在于：贫油热强化燃烧启动装置包括：进油管(1)、机壳(2)、空气雾化器(3)、电点火器(4)、油强化预热室(5)、气膜风风室(6)、贫油枪(7)、进风管(8)、压缩空气入口管(9)、油火焰检测器(10)；油强化预热室(5)具有轴向流动结构的文丘利管，气膜风风室(6)为多孔套式，多孔套为2-3级。

3、根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征在于：煤粉热强化裂化燃烧炉包括：一次风管道(22)、弯头撞击块(23)、油长送火管(24)、煤粉浓缩块(25)、浓相粉热强化裂化燃烧管(26)、淡相粉热强化裂化燃烧管(27)、淡相粉风冷却管(28)、二次风箱(29)；煤粉浓缩块(25)由3-4个浓缩块(25)组成；油长送火管(24)延伸到至浓相粉热强化裂化燃烧管(26)的入口段。