[發明專利]一種少油或無油點火的加氧裝置

有效

• 申請號: 201310013433.6
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103017190A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 單國鋒;吳海江;雷剛;朱英勇;龔澤儒;劉鵬
• 申請（專利權）人: 煙臺龍源電力技術股份有限公司
• 主分類號: F23L7/00
• 分類號: F23L7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫巍

技術領域

本發明涉及一種加氧設備，特別是涉及一種少油或無油點火的加氧裝置。

背景技術

目前，國內大部分火電廠均采用了節能環保的等離子體或微油點火技術。根據市場反饋信息，等離子體和微油點火技術對于干燥無灰基揮發份較高的煙煤適應性較好，對于揮發份在10%以下的無煙煤、貧煤和劣質煤等煤種的適應性相對較差。因此，對于燃用低揮發份煤種的火電廠，等離子體和微油點火技術有待升級改進。在實際的工程應用中，等離子體和微油點火技術主要存在有以下不足：

第一，對煤質的要求較高。煤質依賴性較大，目前在已成功應用在等離子體和微油點火的大量工程實例中，多數是以煙煤與褐煤為動力用煤的電站鍋爐。而劣質煤揮發份含量低、著火溫度高、火焰傳播速度低，點燃時需要較高的著火熱。現有等離子體和微油點火技術點火源能量有限，很難將劣質煤點燃，故在劣質煤點火時仍需投大量油助燃，節油效果受到很大限制。

第二，對工況要求較高。鍋爐點火時，通常需要采用較高的煤粉濃度、較低的風速，當工況發生變化時，易出現燃燒不穩，甚至發生滅火現象。

第三，煤粉的燃燒效率較低。實際運行情況顯示，在鍋爐點火過程中，飛灰的含碳量高，大量煤粉沒有燃盡，這會對鍋爐的后續設備造成損害，嚴重影響鍋爐的安全性與經濟性。據研究表明，氧氣能夠降低燃料著火溫度、提高燃燒區域火焰的黑度、提高火焰的傳播速度。因此，很多研究者在等離子體點火技術中引入氧氣助燃。如中國專利“富氧等離子無油點火穩燃方法及裝置”（CN201110105569.0）和“一種等離子無油點火燃燒器”（CN201110442988.3）。

專利CN201110105569.0如圖1所示，將氧氣噴口16沿一次風氣流方向設于等離子體發生器9的上游，使氧氣噴入預混燃燒管12內和一次風煤粉預混后，使一次風粉呈富氧狀態，再經過等離子體點燃煤粉。此技術雖然能起到富氧助燃的作用，但與噴入的氧量相比，一次風煤粉量較大，氧氣噴入后首先與一次風混合，然后才能進入煤粉燃燒區域，預混后氧氣濃度被嚴重稀釋，助燃效果降低，純氧助燃的效果大打折扣。

專利CN201110442988.3如圖2所示，該專利的發明人在等離子體發生器9外設一個環形的氧氣套筒13，在等離子電弧區域噴入氧氣，點火時在燃燒器內形成局部富氧區，形成煤粉的富氧燃燒。該公開技術存在以下問題：等離子體區域溫度高于4000K，加之等離子體的高活性特性，能夠輕易點燃進入此區域的煤粉，在此處加入氧氣，會造成煤粉燃燒過于劇烈，易導致筒壁超溫，甚至燃燒器燒損。

劣質煤揮發份低，火焰傳播速度較慢，劣質煤點火的關鍵在于點火區域著火后的后續煤粉的燃燒。針對常規等離子體和微油點火技術的不足和現有富氧助燃點火技術的缺陷，本發明采用煤粉在燃燒器點火罩內著火后立即補充純氧，在點火罩出口處集中噴氧到火焰當中的方式解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對目前等離子體和微油點火技術存在的不足而提供一種少油或無油點火的加氧裝置。

為實現上述目的，本發明提供了一種少油或無油點火的加氧裝置，包括等離子體發生器，所述等離子體發生器的前端沿徑向自內向外依次設有內壓弧套和外壓弧套，等離子體發生器的外側設有與所述外壓弧套相連的耐磨護套，在所述耐磨護套和等離子體發生器之間還設有與所述內壓弧套相連的內套管，所述內套管、內壓弧套與所述耐磨護套、外壓弧套之間形成環形的氧氣通道，所述耐磨護套上設有與所述氧氣通道相連的氧氣進氣段，所述加氧裝置的前端還設有點火罩，所述點火罩的側壁內部設有與所述氧氣通道相連通的氣體流道，所述氣體流道的出口通向從所述點火罩噴出的火焰區域。

優選地，所述點火罩的端部還設有調整所述氣體流道中氧氣流出方向的氧氣堵頭。

優選地，所述加氧裝置還包括連接所述氧氣通道和點火罩的氧氣通道接頭，所述氧氣通道接頭的兩端均設有連接口。

優選地，在所述外壓弧套上沿徑向開有若干徑向通孔，所述徑向通孔與氧氣通道接頭后端的連接口相連通。

優選地，所述點火罩的側壁中沿軸向開有若干軸向通孔，所述軸向通孔與氧氣通道接頭前端的連接口相連通。

優選地，所述氧氣通道接頭與所述點火罩、外壓弧套焊接在一起。

優選地，所述氧氣堵頭控制氧氣的噴入角度與中心軸呈0～80°。

基于上述技術方案，本發明的優點是：