[發明專利]一種燃煤鍋爐調峰的等離子體自動點火煤粉穩燃器和穩燃方法

有效

• 申請號: 202110396763.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113048473B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 江河;房倚天;胡毅輝;李春玉;趙建濤;聶偉
• 申請（專利權）人: 山西文龍中美環能科技股份有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00;F23Q9/00
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 涂華明

公開了一種燃煤鍋爐調峰的等離子體自動點火煤粉穩燃器，包括爐體和控制箱；爐體進口處嵌入噴嘴，爐體由外至內，依次為殼體、隔熱層和爐體內壁；爐體內壁具有至少一層耐磨層，并且爐體內壁上設有熱電偶；控制箱用來控制等離子體的自動啟停，并且與熱電偶電連接。此外，還公開了相應的穩燃方法。穩燃器結構簡單，煤種適應性強，運行調節幅度大。

技術領域

本發明屬于高效節能燃煤鍋爐穩燃器技術領域；涉及一種燃煤鍋爐調峰的等離子體自動點火煤粉穩燃器和穩燃方法。

背景技術

燃煤鍋爐發電機組進行深度調峰時，運行負荷降低，一次風量也隨之減少，風溫也會下降，爐膛溫度降低，鍋爐內燃燒熱量減小，煤粉燃燒穩定性下降，鍋爐易滅火。

目前燃煤鍋爐調峰穩燃技術主要有輔助燃料點火穩燃技術、等離子點火穩燃技術、富氧穩燃技術和空氣預熱穩燃技術等。

輔助燃料技術就是采用投油（氣）的方式保證煤粉的穩定燃燒，但由于燃油消耗量大，運行成本高，使用過程中燃油燃燒不完全，影響后系統的凈化設備運行效果和運行安全。

等離子點火穩燃技術是在正負兩極間利用高壓產生電弧，使壓縮空氣在高壓下產生能量密度極高的等離子體，點燃煤粉氣流，達到穩燃目的，該系統比較復雜，投資造價高，大功率元件的使用壽命短，運行和維護費用較高。

富氧穩燃技術增加了一套液氧儲存和輸送系統，增加了運行成本，存在安全隱患。

空氣預熱穩燃技術難點在于預熱溫度的控制，預熱溫度太低，起不到效果；而溫度太高，則易導致在管道中爆燃，影響長周期運行。

因此，針對上述技術缺陷，迫切需要提供一種結構簡單、煤種適應性強以及運行調節幅度大的燃煤鍋爐調峰的等離子體自動點火煤粉穩燃器和穩燃方法。

發明內容

為了解決燃煤鍋爐深度調峰時的煤粉穩燃難題，本發明提供了一種燃煤鍋爐調峰的等離子體自動點火煤粉穩燃器和穩燃方法。

本發明的等離子體自動點火煤粉穩燃器采用等離子體引燃煤粉，煤粉部分氣化產生高溫燃氣，高溫燃氣和熱煤粉進入爐膛后，借助高溫引燃煤粉氣流，同時補充火焰區熱量，實現鍋爐超低負荷穩燃。

進一步地，針對不同的煤種，通過調節煤粉量、空氣/煤比、一二次風量分配，優化控制操作工藝參數，達到燃煤鍋爐深度調峰的目的。本發明的等離子體自動點火煤粉穩燃器不需要輔助燃料就可以保持燃煤鍋爐深度調峰時煤粉的穩定燃燒，從而保證鍋爐的正常運行。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種燃煤鍋爐調峰的等離子體自動點火煤粉穩燃器，包括爐體和控制箱1；爐體進口處嵌入噴嘴2，出口處7通過法蘭8與燃煤鍋爐連接；爐體進口處和出口處中心線與爐體剖面中心線共軸設置；除進口處和出口處之外，爐體由外至內，依次為殼體4、隔熱層5和爐體內壁6；爐體內壁6具有至少一層耐磨層，并且爐體內壁上設有熱電偶3；控制箱1用來控制等離子體的自動啟停，并且與熱電偶3電連接。

根據本發明所述的等離子體自動點火煤粉穩燃器，其中，所述耐磨層的燒后耐壓強度≥60Mpa；和/或，所述隔熱層的導熱系數≤0.5 W/m·k。

根據本發明所述的等離子體自動點火煤粉穩燃器，其中，所述爐體內壁沿著軸向至出口處依次呈現為大圓柱體、截頭圓錐體和小圓柱體的三段式結構；所述大圓柱體的直徑為小圓柱體直徑的2-4倍。

根據本發明所述的等離子體自動點火煤粉穩燃器，其中，所述噴嘴2包括位于其中心部的等離子發生器101，所述等離子發生器101內部設有電弧通道，外壁依次有保護罩102、內環噴管107和外環噴管1011；電弧通道、保護罩102、內環噴管107和外環噴管1011共軸設置。