[實用新型]一種煤粉鍋爐純氧點火/穩燃裝置

有效

• 申請號: 200820029584.5
• 申請日: 2008-07-09
• 公開（公告）號: CN201255425Y
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 周虹光;閔宏斌
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F23Q2/28
• 分類號: F23Q2/28;F23Q2/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本實用新型屬于煤粉鍋爐，具體涉及一種煤粉鍋爐純氧點火/穩燃裝置。

背景技術

煤粉鍋爐點火和穩燃技術是鍋爐啟動過程中組織煤粉燃燒，以及在鍋爐運行時穩定燃燒的技術措施。現代煤粉鍋爐點火和穩燃措施主要分為三大類：1、常規油槍點火和穩燃技術；2、小油(微油)點火和穩燃技術；3、等離子點火和穩燃技術。

1、常規油槍點火和穩燃技術

常規油槍點火和穩燃技術是目前最常見的技術，主要包擴電打火器、點火啟動油槍(含推進裝置)、供油系統、蒸汽霧化裝置和火檢保護等，油槍一般安裝在煤粉燃燒器內部。鍋爐啟動時，油槍噴出高濃度霧化后的燃油并與空氣充分混合，燃油混合氣被電打火器點燃后燃燒并釋放大量熱量，形成高溫煙氣點燃煤粉燃燒器噴出的煤粉。當進入鍋爐燃燒的煤粉煤質變差，燃燒不穩定時，投入油槍噴入助燃油可以起到穩定燃燒的作用。常規油槍點火和穩燃主要依靠助燃油(通常為柴油或重油)燃燒，單位小時的燃油消耗量為1～2噸左右，300MW鍋爐啟動需消耗助燃油50噸左右。

常規油槍點火和穩燃技術具有性能可靠、功率大、適用煤種范圍廣等優點，因此在電廠得到廣泛應用，特別是應用于燃燒著火性能差的貧煤無煙煤鍋爐上。這種技術的缺點也是十分明顯的：點火需要配置大儲油罐和油泵房，系統占地大，鍋爐啟動點火助燃油消耗巨大，費用高，越來越不符合當今社會對節能環保的發展要求。

2、小油(微油)點火和穩燃技術

小油(微油)點火和穩燃技術是一項應用較為廣泛的技術，它的原理是在煤粉燃燒器內部布置小油點火裝置，并利用文丘里等裝置將煤粉濃縮和分級，先將很小一部分高濃度煤粉送入小型油槍中，迅速被點燃并釋放出熱量，燃燒溫度提高，隨后加入更多的被濃縮的煤粉，熱量釋放放大，溫度進一步提高直到全部煤粉混合和點燃。煤粉燃燒過程是一個逐級放大的過程。小油和微油點火裝置的助燃油消耗量相對較少，單位小時的燃油消耗量大約從幾十到一二百公斤。

小油(微油)點火和穩燃技術在很大程度上節約了助燃油耗量、系統相對簡單、初投資小。但其缺點也不少，主要表現在：由于熱功率較小，一般只適合于煙煤鍋爐，在貧煤鍋爐上使用效果欠佳，在無煙煤鍋爐上不能使用；小油槍的噴嘴常因高溫結焦堵塞，可靠性差；點燃和助燃能力相對較弱，鍋爐啟動時間延長，許多時候仍需常規油槍投入才能按時啟動完成，造成實際節油效果下降。

3、等離子點火和穩燃技術

等離子點火和穩燃技術是一種新發展起來的技術，利用高電壓產生等離子電弧，核心溫度高達三、四千攝氏度，先利用等離子弧點燃少部分濃縮煤粉，其它技術原理與小油(微油)點火和穩燃技術相仿，剩余煤粉逐級送入，熱量釋放逐級放大，直至足夠的煤粉被點燃。

等離子點火和穩燃技術是目前唯一實現鍋爐無油啟動的技術，實際節油效果十分明顯，與前兩種技術比較，技術優勢較為明顯，因此近年來發展很快。但等離子點火和穩燃技術的缺陷也是十分明顯的，主要表現在：受電極材料壽命的限制，等離子的功率一般限制在200KW以下，點燃煙煤煤粉相對容易，但對貧煤鍋爐則使用效果較差，對無煙煤無能為力；采用等離子技術點火后，鍋爐啟動溫升速率較快，部分鍋爐不適應；電極存在壽命短、使用中易損壞的缺陷；需要布置眾多隔離變壓器、系統占地面積大、初投資大，運行維護工作量較大；實際使用中的可靠性與常規油槍相比仍有相當大的差距。

煤粉鍋爐點火和穩燃技術至今已有近百年的發展歷史，當今上述三種技術在不同的電廠和鍋爐上廣泛使用，總結起來，它們共同的技術特征是：利用外界能源(燃油化學能、電能)持續不斷地提供煤粉氣流點火和穩燃所需的基本能量，助燃能源消耗量較大；在燃燒的化學機理和燃燒過程上，上述燃燒方式主要是建立滿足煤粉初始燃燒所需要的穩定溫度條件。

由于上述兩個技術特征的限制，對于燃燒無煙煤的鍋爐，由于煤粉燃燒所需的初始溫度很高(>700℃)，常規油槍技術需要長時間消耗大量的助燃油，等離子和小油技術則無能為力。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種助燃油或外界能源消耗很小，運行費用低，點火和穩燃效果好、煤種適應性強，鍋爐啟動中防止尾部受熱面干燒超溫的效果好，鍋爐啟動過程中尾部煙道二次燃燒的可能性大大減少，同時又減少了啟動過程中的污染物排放的煤粉鍋爐純氧點火/穩燃裝置。