[發(fā)明專利]微油純氧強化等離子點火方法及點火器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210304328.3
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102818282A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭永浩;黃锏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京博希格動力技術(shù)有限公司
• 主分類號: F23Q13/00
• 分類號: F23Q13/00
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟;張顯光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于燃煤鍋爐的微油純氧強化等離子點火方法，同時還涉及該方法中使用的點火器。

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背景技術(shù)

我國是能源消耗大國，目前我國的火力發(fā)電量約占全國總發(fā)電量的80%，大部分是燃煤發(fā)電機組，設(shè)置有燃煤鍋爐，對燃煤鍋爐采用傳統(tǒng)的燃油點火方式和低負荷穩(wěn)燃，每年點火及穩(wěn)燃用油約達到1,000多萬噸。到2020年，預(yù)計我國燃煤發(fā)電機組裝機容量將達到6億KW，燃油消耗還會激增。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和國力的不斷增強，已成為僅次于美國的全球第二大石油消費國。在這種背景下倡導(dǎo)能源節(jié)約，進行必要的節(jié)油工作就具有極為重要的特殊意義。

2000年以來我國倡導(dǎo)將電站鍋爐的等離子點火技術(shù)和微油點火技術(shù)作為重點推廣的節(jié)能項目，以節(jié)約大量的鍋爐點火用油。等離子點火技術(shù)是不用油、僅利用等離子火焰直接點燃煤粉的技術(shù)；微油點火技術(shù)是用少量的燃油點燃小部分煤粉、再利用已經(jīng)燃燒的煤粉點燃更多的煤粉、以粉代油的點火技術(shù)。

我國的煤粉鍋爐等離子點火技術(shù)，是近10多年來經(jīng)過技術(shù)引進、吸收、改進、提高而發(fā)展起來的，是具有自主知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)特色的技術(shù)。在技術(shù)推廣和工業(yè)應(yīng)用中，取得了許多可喜的節(jié)油效果，但同時也逐漸暴露了該技術(shù)的不足之處。大量的工業(yè)應(yīng)用實踐證明，現(xiàn)有的等離子技術(shù)可以順利點燃揮發(fā)分大于25%的優(yōu)質(zhì)煙煤，和一些試驗研究得出的“揮發(fā)分25%-40%的煙煤在等離子條件下熱解、氣化效果較好”的結(jié)論相一致。但現(xiàn)有的等離子技術(shù)，對于高水份褐煤、貧煤的點火效果尚不理想，還需大油槍伴燃，節(jié)油效果大受影響；對于無煙煤鍋爐的等離子點火目前更沒有成熟的工業(yè)應(yīng)用案例。

微油點火技術(shù)是在我國成長起來的本土技術(shù)，微油點火技術(shù)是深入一次風(fēng)管內(nèi)部的點火技術(shù)，是我國20世紀90年代的一次風(fēng)口中小油槍少油點火技術(shù)的進一步深入發(fā)展。運用微油點火技術(shù)進行煙煤鍋爐的點火和低負荷穩(wěn)燃，國內(nèi)許多點火公司都已成熟掌握。但對于貧煤鍋爐的點火技術(shù)尚不成熟，就全國范圍講，對于無煙煤鍋爐的微油點火技術(shù)，目前尚處在初步探索階段。

現(xiàn)有的等離子點火技術(shù)的缺點經(jīng)工業(yè)應(yīng)用實踐表明，除了電極材料壽命不夠長、成本較高、可靠性欠佳外，最主要的缺點是點火能量不足、煤種適應(yīng)性差、需要大油槍伴燃等問題，不能點燃低揮發(fā)分煤種和無煙煤。

目前，國內(nèi)的等離子點火器功率大多在150KW，少數(shù)為250KW，交流等離子點火器可達300KW但工業(yè)應(yīng)用尚不成熟。由于功率小，不能滿足點燃低揮發(fā)分煤種和無煙煤鍋爐的要求。

對于現(xiàn)有的等離子點火技術(shù)，無論是直流等離子技術(shù)還是交流等離子技術(shù)，要增大點火能量和點火功率，需增加整流或變電的能力、輸電能力、加大電極等，不僅成本進一步加大，安裝空間也會加大，一些技術(shù)瓶頸短期內(nèi)尚難突破。

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發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種微油純氧強化等離子點火方法，該方法利用燃油火焰和等離子火焰共同對燃煤進行點燃，同時采用助燃氣體輔助點火，既增強了等離子火焰的能量，又節(jié)省了燃油。本發(fā)明同時還提供了一種該方法中使用的微油純氧強化等離子點火器。

為了達到上述目的，本發(fā)明一種微油純氧強化等離子點火方法，在對鍋爐燃煤進行點燃時，首先利用等離子火焰發(fā)生器發(fā)出等離子火焰，圍繞等離子火焰噴射燃油，燃油噴射方向與等離子火焰噴射方向的夾角為銳角α，所噴射的燃油被等離子火焰熱解呈氣相混合物，進而被點燃發(fā)出燃氣火焰，再利用等離子火焰和燃氣火焰共同點燃鍋爐燃煤。

進一步，?所述燃油為溶氣燃油，熱解后燃燒時配合純氧氣流助燃，純氧氣流圍繞等離子火焰噴射，噴射區(qū)域位于燃油熱解區(qū)域之后，噴射方向與等離子火焰噴射方向的夾角為銳角β。

進一步，?所述氣相混合物的成分為（mol）:CH₄為1.65%、C₂H₄+C₂H₆為1.31%、C₂H₂為5.64%、C₃⁺為0.05%、H₂為89.80%、CO為0.41%、CO₂為1.32%。

進一步，所述α角度值的取值范圍為35°-70°，所述β角度值的取值范圍為20°-50°，α≥β。

本發(fā)明還可以采用單投等離子和純氧進行點火或穩(wěn)燃，不用投燃油，此時點火方法如下：