[發明專利]一種煤粉燃燒系統

在審

• 申請號: 201710295637.1
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN108800120A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 施政;魏愷寧
• 申請（專利權）人: 施政
• 主分類號: F23D1/02
• 分類號: F23D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種煤粉燃燒系統，應用于新建或者改造現有的大型煤粉鍋爐，包括：一個煤粉濃淡分離裝置，其中濃相風煤混合物被導入點火風管；一個點火風管，沿一次風管的軸線布置，其直徑小于所述一次風管的直徑；一個反射裝置，連接到所述點火風管的出口，能夠反轉通過所述點火風管進入爐膛的風和煤粉混合物的流動方向；一個環狀折射裝置，設置在所述點火風管上，能夠將反轉方向之后的一部分煤粉的流動方向進一步向一次風管軸線方向收攏；一個火焰發生裝置。本發明可以顯著增加鍋爐的煤粉在火焰中回流的距離，延長煤粉在火焰中停留的時間，使煤粉可以得到更好的預熱和點燃，改進煤粉點火和穩燃性能。

技術領域

本發明涉及大型煤粉鍋爐啟動點火和低負荷穩燃技術領域，特別是電站鍋爐。

背景技術

大型煤粉鍋爐，特別是電站鍋爐采用的都是懸浮燃燒，傳統的點火方式是采用油槍加熱爐膛，使爐膛溫度達到所燃煤質的著火溫度，然后再投入煤粉燃燒。因此其啟動、低負荷穩燃都需要消耗大量的燃油，成本極高。

近十多年，逐漸發展出兩種新型點火技術：一種是微油點火，它是將油槍裝在煤粉燃燒器內部，利用少量的燃油點燃煤粉；另一種是將等離子發生器裝在煤粉燃燒器內部，通過等離子火炬點燃煤粉。

然而這兩種技術也有著非常明顯的缺點：微油點火節油率雖然達到80%～90%，但由于基數大，仍需消耗數量可觀的燃油；等離子點火雖然不需要消耗燃油，但是系統負載，設備投資大，耗電量高，等離子陰陽極壽命短，配件價格高，只適應高揮發分的煤種。

但是無論采用微油點火還是等離子點火技術，煤粉都是在燃燒器內靠油火焰或等離子火炬來點燃，然后就隨火焰被噴射到爐膛，所以煤粉在火焰中停留時間非常短，很難被充分加熱并燃燒。因此，大型煤粉鍋爐在低負荷工況下，由于爐膛溫度比較低，無法維持煤粉的持續燃燒，需要額外的點火源來穩燃。

之前已公開的專利CN 106352331所公布的技術方案為：將攜帶煤粉的一次風分離成濃淡兩相，濃相一次風通過特殊的反射裝置發生折返，然后與淡相一次風相互作用，形成湍流區域，煤粉在湍流區域內可以停留較長的時間，從而得到充分的預熱和點燃。

然而這種技術也存在一些局限性：對于電站鍋爐常用的四角切圓燃燒方式，其采用的直流燃燒器要求一次風的風速比較高，而且濃相一次風折返后會以一定的角度擴散，擴散后的濃相一次風風速降低、能量分散，在高速的淡相一次風作用下，會部分被吹散，雖然可以形成穩定的湍流區域和穩定火焰，但是仍有進一步改進的空間。

而且目前電站鍋爐普遍存在煤質較差、熱值偏低的情況，煤粉點燃、燃盡困難，這就需要形成更大的湍流區域，使煤粉在火焰中停留更長的時間才能形成穩定的火焰。

發明內容

本發明提供一種煤粉燃燒系統，應用于新建或者改造現有的大型煤粉鍋爐。

根據本發明的一個實施實例，在一次風管內設置一個直徑較小的點火風管，采用風量較小的點火風輸送煤粉，當煤粉著火初期，不需要加熱過量的空氣，因此火焰溫度較高，煤粉被加熱燃燒的速率較高。通過點火風管出口處的反射裝置使煤粉在火焰中反向運動，在一次風作用下逐漸減速再正向加速隨火焰噴射入爐膛，這個過程大大延長了煤粉在火焰中加熱的時間。

根據本發明的一個實施實例，在煤粉燃燒系統中安裝一個煤粉濃淡分離裝置。在鍋爐點火時，一次風和煤粉混合物在進入爐膛之前，受到所述煤粉濃淡分離裝置的作用發生濃相、淡相分離；濃相風煤混合物進入所述點火風管的入口、之后在所述反射裝置的作用下折返從而回流；淡相風煤混合物在所述點火風管外流動，遭遇回流的濃相風煤混合物，形成湍流區域；處于所述湍流區域的煤粉被火焰發生裝置點燃。