專利名稱：利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種極少量油點火的煤粉點火燃燒器，尤其涉及一種利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器。
背景技術：
目前，電站鍋爐啟動和助燃采用的油槍，通常采用機械或者蒸汽霧化，油槍容量較大，設置在二次風噴口中，燃油經(jīng)油槍霧化后以液滴形式進入爐膛，在爐內混合燃燒，燃油的利用率較低，不易點燃煤粉氣流。也有一些研究者采用小油槍在煤粉燃燒器噴口附近進行油煤混燒，取得了較好的節(jié)油效果，相比設置在二次風口中的大油槍，設置在噴口附近的小油槍可獲得50％左右的節(jié)油效果。但這種小油槍仍然采用機械或蒸汽霧化方法，屬于霧狀液滴與空氣混合燃燒方式，燃燒火焰溫度較低，為紅黃色火焰，溫度不超過1200℃。由于鍋爐冷爐點火時爐內溫度較低，導致油火焰燃燒不完全，不穩(wěn)定，因此這種小油槍的穩(wěn)燃效果仍然受限，無法采用更小油耗量的油槍，導致節(jié)油率受限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器。
它具有帶有風膜冷卻的圓管或方管的煤粉主燃燒器和裝在其內部的點火燃燒器，點火燃燒器具有多孔介質小油槍和一次煤粉燃燒室，一次煤粉燃燒室上設有煤粉氣流進口，多孔介質小油槍具有噴嘴、脈沖點火器、空氣進口、混合分配器、多孔介質、油盤管，多孔介質小油槍外設有耐火介質外殼，油盤管與噴嘴之間設有油量調節(jié)閥，空氣進口前設有風量調節(jié)閥，油泵與油過濾器、油盤管相接。
多孔介質小油槍中的多孔介質的孔隙率為0.1～0.9，孔徑為0.1mm～5mm。多孔介質小油槍中的油盤管位于多孔介質中。
本發(fā)明的多孔介質小油槍燃燒穩(wěn)定，火焰溫度高，結構緊湊，具有蓄熱功能，可以實現(xiàn)油火焰不熄滅，可達到有效點燃煤粉的目的。本發(fā)明能可靠地對各種煤粉鍋爐進行點燃、穩(wěn)燃和助燃，節(jié)油率高，能節(jié)約大量燃油費用，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
長期以來，油的燃燒采用霧化方法燃燒，是一種自由火焰，由于氣體導熱性能極差，導致火焰附近溫度梯度大，高溫區(qū)很窄。同時，自由火焰的穩(wěn)定性也較差，并需要較大的爐膛空間。而多孔介質內的預混燃燒是燃料混合在一種既耐高溫，導熱性能又好的多孔介質材料內進行燃燒的過程，預混氣體在孔隙內部產(chǎn)生漩渦、分流和匯合，擾動劇烈，并迅速地將熱量以輻射、對流和導熱的形式向周圍傳遞，加大了燃燒反應區(qū)，提高了燃燒速率并使燃燒完全。同時又有大部分燃燒區(qū)域的熱量回流預熱了未燃混合氣體，從而保證了燃燒的穩(wěn)定性。多孔介質燃燒器中的多孔介質本身又是蓄熱材料，它能使燃燒器內的溫度水平維持在較高水平，這部分蓄熱可以提供油的氣化熱量，并保證在工況劇烈變化導致火焰熄滅時仍以蓄熱點燃方式使火焰再燃，從而解決了火焰不穩(wěn)定，熄火等問題。
多孔燃燒方式又可分為燃燒完全在多孔介質內部進行(基體穩(wěn)定)和火焰在多孔介質表面形成，有相當部分燃燒反應在多孔介質外進行(表面穩(wěn)定)兩種，相比而言，基體穩(wěn)定燃燒方式具有更高的燃燒速率和更好的燃燒穩(wěn)定性。
多孔燃燒器內存在“超絕熱火焰”現(xiàn)象，該現(xiàn)象是指在局部區(qū)域內，氣體溫度可以超過絕熱火焰溫度。因此在多孔燃燒器內，氣體的溫度可以達到很高的數(shù)值。多孔介質燃燒器的高達1500～2000℃的火焰溫度和火焰集中的特性對引燃煤粉是非常有利的。
另一方面，多孔燃燒器中的多孔介質又具有蓄熱功能，其蓄熱功能可以用來預熱燃料，從而提高著火和燃燒的穩(wěn)定性。
煤粉管道內的煤粉氣流分成比例不同的兩股，份額較小的一股氣流引入裝有多孔介質小油槍的一次燃燒室，經(jīng)多孔介質小油槍高溫火焰加熱后點燃，著火后的煤粉氣流進入二次燃燒室點燃外側煤粉氣流，最后點燃整個鍋爐。一次燃燒室布置在煤粉管道中，一次燃燒室外通煤粉氣流，以冷卻一次燃燒室殼體。二次燃燒室外布置有冷卻風，用以冷卻二次燃燒室殼體，起到保護殼體和防結焦的效果，并能補充燃燒氧量。


附圖是利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器具有帶有風膜冷卻的圓管或方管的煤粉主燃燒器1和裝在其內部的點火燃燒器2，點火燃燒器2具有多孔介質小油槍3和一次煤粉燃燒室4，一次煤粉燃燒室4上設有煤粉氣流進口17，多孔介質小油槍3具有噴嘴8、脈沖點火器11、空氣進口13、混合分配器16、多孔介質9、油盤管10，多孔介質小油槍3外設有耐火介質外殼12，油盤管10與噴嘴8之間設有油量調節(jié)閥14，空氣進口13前設有風量調節(jié)閥15，油泵6與油過濾器7、油盤管10相接。
多孔介質小油槍3中的多孔介質9的孔隙率為0.1～0.9，孔徑為0.1mm～5mm。多孔介質小油槍3中的油盤管10位于多孔介質9中。
多孔介質小油槍的工作原理為根據(jù)多孔介質燃燒的特性，利用多孔介質的蓄熱能力，將油盤管內的油預熱，燃油和空氣的混合物在多孔介質中高溫穩(wěn)定燃燒，火焰剛性強，為透明火焰，火焰溫度可達1500～2000℃。
利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器的工作過程是打開油量調節(jié)閥14，液體油由油泵6加壓通過油過濾器7經(jīng)油盤管10進入噴嘴8以霧狀噴出，同時開動風量調節(jié)閥15，利用脈沖點火器11點燃油霧，油霧開始燃燒并隨氣流進入多孔介質9，加熱多孔介質9，多孔介質9受熱后預熱油盤管10，預熱后的燃油由噴嘴噴出，與空氣在混合分配器16中混合，其著火因燃油預熱更為容易，油著火燃燒后然后進入多孔介質9進一步強化燃燒，燃燒形成高溫火焰，高溫火焰隨即進入一次煤粉燃燒室4，引燃進入一次煤粉燃燒室的煤粉氣流，煤粉氣流著火后進入主燃燒器點燃二次煤粉氣流，主燃燒器外布置有空氣流道，可以冷卻主燃燒器外殼，防止主燃燒器燒損和壁面結焦。二次煤粉氣流著火后噴入爐膛引燃整個鍋爐。
權利要求
1.一種利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器，其特征在于它具有帶有風膜冷卻的圓管或方管的煤粉主燃燒器(1)和裝在其內部的點火燃燒器(2)，點火燃燒器(2)具有多孔介質小油槍(3)和一次煤粉燃燒室(4)，一次煤粉燃燒室(4)上設有煤粉氣流進口(17)，多孔介質小油槍(3)具有噴嘴(8)、脈沖點火器(11)、空氣進口(13)、混合分配器(16)、多孔介質(9)、油盤管(10)，多孔介質小油槍(3)外設有耐火介質外殼(12)，油盤管(10)與噴嘴(8)之間設有油量調節(jié)閥(14)，空氣進口(13)前設有風量調節(jié)閥(15)，油泵(6)與油過濾器(7)、油盤管(10)相接。
2.根據(jù)權利要求1所說的一種利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器，其特征在于多孔介質小油槍(3)中的多孔介質(9)的孔隙率為0.1~0.9，孔徑為0.1mm～5mm。
3.根據(jù)權利要求1所說的一種利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器，其特征在于多孔介質小油槍(3)中的油盤管(10)位于多孔介質(9)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用多孔介質實現(xiàn)極少量油點火的煤粉點火燃燒器。它具有帶有風膜冷卻的圓管或方管的煤粉主燃燒器和裝在其內部的點火燃燒器組成，點火燃燒器具有多孔介質小油槍和一次煤粉燃燒室，一次煤粉燃燒室上設有煤粉氣流進口，多孔介質小油槍具有噴嘴、脈沖點火器、空氣進口、混合分配器、多孔介質、油盤管，多孔介質小油槍外設有耐火介質外殼，油盤管與噴嘴之間設有油量調節(jié)閥，空氣進口前設有風量調節(jié)閥，油泵與油過濾器、油盤管相接。本發(fā)明的多孔介質小油槍燃燒穩(wěn)定，火焰溫度高，結構緊湊，具有蓄熱功能，可以實現(xiàn)油火焰不熄滅，可達到有效點燃煤粉的目的。本發(fā)明能可靠地對各種煤粉鍋爐進行點燃、穩(wěn)燃和助燃，節(jié)油率高，能節(jié)約大量燃油費用。
文檔編號F23Q7/02GK1793736SQ200510062178
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權日2005年12月23日
發(fā)明者周昊, 岑可法 申請人:浙江大學