[實用新型]一種等離子燃燒器

有效

• 申請號: 201220616333.3
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN202955688U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 冷飛躍;劉飛
• 申請（專利權）人: 南京創能電力科技開發有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 王宇楊;王慶海

技術領域

本實用新型涉及一種等離子燃燒器，尤其是一種適用更高溫、更耐磨煤粉的等離子燃燒器。真正實現了等離子燃燒器使煤粉催化、汽化、裂化、著火、燃燒等功效。能適應其它等離子燃燒器不能適應的劣質煤種。

背景技術

等離子點火技術的研究始于20世紀70年代美國研制的等離子煤粉點火器。其點火機理：依靠等離子發生器發射的高溫等離子體射流，直接點燃一次風煤粉，實現冷風點火。

80年代后期我國引進國外技術進行了一些等離子點火試驗。隨著不斷的發展及改進，目前國內等離子點火裝置基本上都是利用直流電流在空氣介質氣壓0.005～0.02MPa的條件下接觸引弧，在強磁場控制下獲得350kW以下的直流空氣等離子體，等離子體隨著功率的不同，電弧后形成的中心溫度也各有不同，350kW功率可產生T＞4700℃的局部中心高溫區，溫度梯度由內向外逐步減弱，電弧長度200-300mm內電弧溫度梯度為最外層，溫度為1200-700℃。等離子煤粉點火的原理為：煤粉顆粒通過該等離子“火核”受到高溫作用，迅速釋放出揮發物，使煤粉顆粒破裂粉碎并再造揮發份，從而迅速燃燒。由于反應是在氣相中進行，使混合物組分的粒級發生了變化。因而使煤粉的燃燒速度加快，也有助于加速煤粉的燃燒，這樣就大大地減少促使煤粉燃燒所需要的引燃能量。

目前等離子點火裝置發展分為兩大流派：一種是降低功率低溫點火，使用等離子電弧火焰溫度直接點火煤粉，對設備環境材質及工藝要求低，制作成本低，但等離子體產生的化學活性粒子利用較少，達不到等離子汽化、催化、裂化、化學、著火、燃燒等真正功效。另一種是適當提高功率有效利用電弧高溫梯度及梯度長度，使煤粉中的活性粒子如原子（C、H、O）、原子團（OH、H₂、O₂）、離子（O₂－、H₂－、OH－、O－、H＋）和電子等有效的熱化學轉換，促進燃料完全燃燒，對等離子發生器采用了循環水冷技術和燃燒分級方式等，但爐膛內壁未實現較好的隔熱及保溫措施，常產生設備燒壞現象，使用壽命達不到規定要求。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種具有多層結構的等離子燃燒器，能提高等離子功率，有效的利用等離子電弧溫度及溫度梯度，充分利用活化粒子如原子（C、H、O）、原子團（OH、H₂、O₂）、離子（O₂－、H₂－、OH－、O－、H＋）和電子等有效的熱化學轉換，促進煤粉完全燃燒。所述技術方案如下：

一種等離子燃燒器，所述燃燒器包括方形噴嘴、方圓過渡體、燃燒室、等離子發生器、裂化室、密封棉、濃淡分離裝置，其特征在于所述燃燒器的方形噴嘴、方圓過渡體、燃燒室、裂化室都具有3層組織結構，內層是鉻剛玉或碳化硅，中間層是氧化鋁保溫材料，外層是耐熱鋼板。

所述內層是鉻剛玉，其由質量百分比大于等于91%的Al₂O₃，5%的Cr₂O₃，小于等于0.5%Fe₂O₃以及適量的高溫膠黏劑混合，通過制作模具壓制成型，然后再由1500℃以上的高溫燒結而成。

所述內層的鉻剛玉耐高溫1600℃，耐壓強度大于80Mpa，密度大于3.0_g/cm³。

所述中間層選用使用溫度1700℃的氧化鋁高溫保溫材料。

所述外層用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼板制成。

所述內層是碳化硅。

所述內層是不分片的整體式。

所述燃燒器由三層不同材質結合為一體，外層為耐熱不銹鋼，中間層為氧化鋁保溫材料，內層為鉻剛玉制造而且是不分片的整體式，完全不同于現有技術中耐火瓷磚的拼接方式，也不同于其它耐火材料分塊拼接形式（分塊拼接會有溝槽裂縫不利于煤粉的沖刷而且耐溫等級也不夠），整體鉻剛玉既能耐高溫又能耐煤粉沖刷。使用壽命長，無需維修，提高生產效率。

本實用新型真正實現了等離子燃燒器使煤粉催化、汽化、裂化、著火、燃燒等功效，使用壽命長，不需要維修，延長電廠檢修周期，提高生產效率。同時，能適應其它等離子燃燒器不能適應的劣質煤種。

附圖說明

圖1是一種具有多層結構的等離子燃燒器的結構圖；

圖2是煤粉氣相溫度-體積百分比圖，其中K指開氏溫度；

圖3是煤粉固相溫度-質量百分比圖，其中K指開氏溫度。