[發明專利]煤粉工業鍋爐無油煤氣點火和穩燃方法

無效

• 申請號: 201010231896.6
• 申請日: 2010-07-17
• 公開（公告）號: CN101871644A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 郎鳳娥;張宗旺;杜銘華;王民發;王歡;郎鵬德;郝澤;辜俊杰;任彥斌;趙紅衛;郎秀榮;賈德威
• 申請（專利權）人: 山西藍天環保設備有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤粉工業鍋爐點火和穩燃方法及裝置，具體為一種煤粉工業鍋爐無油煤氣點火和穩燃方法及裝置。

背景技術

我國是一個以煤炭為主要能源的國家，鍋爐燃燒煤粉是我國煤炭利用的主要形式之一，涉及到各個行業。目前大中型煤粉鍋爐的點火、穩燃多采用燃油方式，每年要消耗大量的燃油，給鍋爐用戶造成巨大的運行費用方面的壓力；而隨著石油資源的減少、用戶的廣泛以及國際油價的上漲和波動，尋找和研發替代燃油點火及穩燃的煤粉燃燒技術，已是煤粉鍋爐行業亟待解決的課題。近年來，國內煤粉工業鍋爐已研制成功并實現了產業化，因其熱效率高、節省能源及良好的環保效果，已成為中小型傳統工業鍋爐改造及區域供暖的首選方案之一。為簡化系統、降低造價，主要是采取冷風送粉、冷風或低溫空氣助燃的模式，但由于相對較小燃燒空間的限制，影響了煤粉工業鍋爐煤種的適應能力，從而制約了煤粉工業鍋爐的市場推廣。

發明內容

本發明為了解決現有煤粉工業鍋爐采用冷風送粉、冷風或低溫空氣助燃存在影響煤種適應能力的問題，提供了一種煤種適應能力強的煤粉工業鍋爐無油煤氣點火和穩燃方法及裝置。

本發明是采用如下技術方案實現的：煤粉工業鍋爐無油煤氣點火和穩燃方法，一次風與煤粉的混合物經軸線處設有中心管的一次風管噴出后，形成兩股以一次風管軸線為中心、里外層分布的煤粉氣流；中心管中噴出含臭氧的空氣或氧氣，然后采用煤氣點火槍點燃煤氣進而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點燃外層的煤粉氣。臭氧是種安全易得的強氧化劑，具有降低煤粉燃燒活化能、降低煤粉燃點的特性；采用含有臭氧的空氣或氧氣通過中心管點燃煤粉，可明顯降低煤粉點火需要的點火熱量，使得在使用低點火強度點火方式的條件下，能實現煤粉的快速點火和穩定燃燒，取代燃油點火助燃；在低負荷和煤質較差時，能起到穩定煤粉火焰的作用，保障鍋爐系統的安全穩定運行；同時含有臭氧的中心管內的空氣或氧氣與里層煤粉氣流混合點燃，該部分煤粉氣流溫度快速提高且接著與外層煤粉氣流點燃，經過較充分點燃后的高溫煙氣流進入爐膛充分燃燒，提高煤粉工業鍋爐的煤種適應能力，進一步改善煤粉燃燒效果。

中心管內空氣或氧氣中臭氧所占的體積含量為7％-8％，中心管(1)中氧氣的體積為一次風管(2)中氧氣體積的8％-9.8％。

點燃煤氣點火槍之前一次風管內的一次風量為滿負荷的70％-80％，確保煤氣的快速穩定點火。

位于燃燒器前方的中心管上設有與其連通的臭氧發生器，臭氧發生器上設有與其連通的氣源管，中心管外套有一次風管且一次風管的后端設有與其連通的套狀二級預燃室，二級預燃室內套有與其固定的套狀一級預燃室，一級預燃室內固定有位于中心管后端面中心處后方的鈍體，二級預燃室外套有二次風室，并且二級預燃室位于二次風室的套狀后部，二級預燃室與二次風室后部之間設有第一旋流葉片，二次風室后部外套有三次風室，并且二次風室后部位于三次風室的套狀后部，三次風室后端與爐膛側壁連通，三次風室后部與二次風室后部之間設有第二旋流葉片，二次風室和三次風室內均設有風量調節板。工作時，先調節助燃風量(二次風室和三次風室的風量)，接著調節一次風管內的一次風量，然后開啟中心管及臭氧發生器，待爐膛壓力穩定后，將煤氣點火槍插入中心管至中心管后端出口處，并點燃煤氣，然后通過一次風管供應煤粉，來自一次風管的煤粉氣流在鈍體的作用下分為里、外兩股煤粉氣流，進入一級預燃室的煤粉氣流被煤氣火焰點燃進行點燃，點燃過程中與二級預燃室內的煤粉氣流混合點燃，經充分點燃后產生的高溫煙氣流噴出，并逐級與來自二次風室和三次風室的二次風和三次風相遇，在爐膛內混合并持續燃燒。

二級預燃室和一級預燃室的前部為前側直徑小于后側直徑的套狀結構，這種結構設計使得里、外兩股煤粉氣流分布更加合理，點燃效果進一步提高。

臭氧發生器為氧氣型中頻(400-1000Hz)發生器、氧氣型高頻(大于1000Hz)發生器、空氣型中頻發生器或空氣型高頻發生器，使用效果較好。

鈍體的尖端位于中心管后端面的中心位置處，進一步提高一次點燃室煤粉氣流與臭氧空氣或氧氣的混合程度，確保點燃效果。

本發明通過巧妙地設計克服了現有煤粉工業鍋爐采用冷風送粉、冷風或低溫空氣助燃存在影響煤種適應能力的問題，實現完全不用燃油，只需通過煤氣點火滿足鍋爐系統較好的冷啟動和穩燃效果的目的；臭氧制備技術成熟，無油煤氣點火系統改造小，節省成本的同時運行可靠；同時煤種的適應性寬，有利于煤粉工業鍋爐的市場推廣。

附圖說明

圖1為本發明煤粉工業鍋爐無油煤氣點火和穩燃裝置的示意圖。