[發明專利]高溫富氧煤粉分級點火裝置

無效

• 申請號: 201010115544.4
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN101799172A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 劉國偉;董芃
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23Q9/00
• 分類號: F23Q9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤粉鍋爐高溫富氧煤粉分級點火裝置。

背景技術

目前常規的煤粉鍋爐大多采用的是燃油或燃氣的方式實現煤粉燃燒器的點火。這種方式是以特定的燃油或燃氣為燃料，首先通過專門的點火器點燃燃油或燃氣，然后通過點燃的燃油或燃氣引燃煤粉氣流，實現煤粉燃燒器的點火。這種方式的主要缺點在于：在點火及其之后的著火穩燃過程中，需要消耗大量的燃油或燃氣，經濟成本巨大；需要設置專門的點火器用于點燃燃油(氣)油(氣)槍，而點火器及燃油(氣)油(氣)槍的存在在一定程度上限制了燃燒器的尺寸、增加了成本。

本發明的高溫富氧煤粉分級點火裝置能夠整體替代傳統的點火器及燃油(氣)油(氣)槍等設備，通過高溫富氧氣體與煤粉氣流的混合，直接實現煤粉鍋爐燃燒器的安全穩定點火。

發明內容

為了有效降低煤粉鍋爐的點火成本，提高點火過程的安全性和穩定性，本發明采用高溫富氧氣體與煤粉氣流混合的方式，直接加熱引燃中心管高濃度煤粉氣流，然后通過著火的中心管煤粉引燃第二級煤粉氣流，再通過著火的第二級煤粉引燃更高級煤粉氣流或整個煤粉燃燒器。

本發明高溫富氧煤粉分級點火裝置總體可分為中心管煤粉通道、高溫富氧氣體環形通道、軸向可動旋流葉輪、第二級煤粉直噴通道(必要時設置第三級煤粉通道)等部分。其工作過程如下：高濃度煤粉氣流以直吹的方式從中心管煤粉通道吹出的同時，經過加熱后的高溫富氧氣體(溫度＞800℃，氧氣體積份額＞50％)通過環形通道內的軸向可動旋流葉輪以旋流方式吹出，與中心管吹出的煤粉氣流相混合。隨著混合的進行，煤粉氣流的氧氣體積份額不斷增大，著火溫度不斷下降，與此同時，煤粉氣流被不斷加熱，溫度不斷升高，直到達到煤粉氣流的著火溫度，煤粉氣流被點燃。然后，第二級煤粉氣流以直吹的方式從第二級煤粉直噴通道吹出，并在噴口的導流作用下向中心集中，被已著火的中心管煤粉引燃。之后，通過已著火的第二級煤粉點燃整個煤粉燃燒器(必要時設置第三級煤粉通道，通過著火的第二級煤粉引燃第三級煤粉氣流，再由著火的第三級煤粉點燃整個煤粉燃燒器)。在整個煤粉燃燒器被點燃后，停止高溫富氧氣體的輸出，替換為助燃二次風空氣，同時改變軸向可動旋流葉輪位置，調整燃燒器流場，有效實現穩燃。

本發明高溫富氧煤粉分級點火裝置的優點如下：

1.不需要燃油或燃氣等專門的點火燃料，有效地降低了煤粉鍋爐的點火成本；

2.不需專門的點火器和燃油(氣)油(氣)槍，為燃燒器的設計提供了方便，同時也降低了設備成本；

3.通過改變軸向可動旋流葉輪位置，可調整燃燒器流場、改變煤粉氣流的著火位置，保證有效實現點火及穩燃。

附圖說明

附圖是本發明裝置的示意圖。

附圖標記：1、中心管煤粉通道；2、第二級煤粉直噴通道噴口；3、高溫富氧氣體環形通道噴口；4、軸向可動旋流葉輪；5、第二級煤粉直噴通道；6、第二級煤粉氣流風殼；7、高溫富氧氣體環形通道：8、旋流葉輪連桿；9、旋流葉輪手柄。

具體實施方式

如圖所示，高溫富氧煤粉分級點火裝置由1、中心管煤粉通道；2、第二級煤粉直噴通道噴口；3、高溫富氧氣體環形通道噴口；4、軸向可動旋流葉輪；5、第二級煤粉直噴通道；6、第二級煤粉氣流風殼；7、高溫富氧氣體環形通道；8、旋流葉輪連桿；9、旋流葉輪手柄組成。各部分具體尺寸隨相關參數的變化而變化，其中各煤粉通道的截面尺寸由其對應的功率、一次風粉濃度、一次風速度計算得出，高溫富氧氣體的溫度、氧氣體積份額及其環形通道尺寸由中心管煤粉氣流溫度、速度、風粉濃度計算得出。

如圖所示，高溫富氧煤粉分級點火裝置的具體運行過程為：高濃度的煤粉氣流從中心管煤粉通道1以直吹的方式吹出，同時，高溫富氧氣體通過環形通道7和軸向可動旋流葉輪4從環形通道噴口3吹出，與中心管吹出的煤粉氣流相混合，并加熱引燃中心管煤粉氣流；然后，打開第二級煤粉輸出，使第二級煤粉氣流通過煤粉氣流風殼6、直噴通道5，以直吹的方式從直噴通道噴口2吹出，第二級煤粉氣流在直噴通道噴口2的導流作用下向中心集中，被已著火的中心管煤粉引燃。至此，高溫富氧煤粉分級點火裝置已被點燃，之后便可通過其點燃整個煤粉燃燒器。在整個煤粉燃燒器被點燃后，將高溫富氧氣體替換為助燃二次風空氣，同時拉動旋流葉輪手柄9，通過旋流葉輪連桿8改變軸向可動旋流葉輪4的位置來調整燃燒器流場以實現穩燃。