專(zhuān)利名稱(chēng)：劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本本發(fā)明涉及電廠鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃裝置，尤為劣質(zhì)燃煤鍋爐設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)有大量燃用劣質(zhì)煤的電站鍋爐，其點(diǎn)火和低負(fù)荷穩(wěn)燃用油量巨
大。 一臺(tái)200MW鍋爐每次冷態(tài)啟動(dòng)要消耗約50 70噸油， 一臺(tái)300MW鍋爐 約需消耗60 80噸油， 一臺(tái)600MW鍋爐約需消耗100噸油。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明， 每年鍋爐點(diǎn)火用油約需人民幣45 54億元。
針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)行業(yè)人員也做了不少技術(shù)研究，但也存在不少問(wèn)題。 如中國(guó)專(zhuān)利ZL200520101974.5中公開(kāi)一種貧煤微油冷態(tài)點(diǎn)火和超低負(fù)荷穩(wěn) 燃燃燒器。它具有煤粉管道，煤粉管道內(nèi)設(shè)有相連接的一級(jí)煤粉燃燒室、二級(jí) 煤粉燃燒室，在一級(jí)煤粉燃燒室前端斜向設(shè)有油燃燒室、油燃燒器，二級(jí)煤粉 燃燒室和煤粉管道一端連接有三級(jí)煤粉燃燒室，煤粉管道和三級(jí)煤粉燃燒室外 設(shè)有冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，三級(jí)煤粉燃燒室與冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)管之間設(shè)有多級(jí)環(huán)縫冷卻氣 膜，煤粉管道另一端內(nèi)設(shè)有煤粉強(qiáng)濃縮器。該燃燒器的煤粉濃縮器不能消除其 后的渦流區(qū)，大大提高了進(jìn)入一級(jí)煤粉燃燒室的風(fēng)粉速度，對(duì)著火非常不利。 又如，中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN101329064A申請(qǐng)?zhí)枮?00810064783.4中所用的分離 環(huán)不僅在其后會(huì)產(chǎn)生回流區(qū)，而且其阻塞流通面積較大，增大了燃燒器的阻力 損失，不僅會(huì)對(duì)燃燒器造成嚴(yán)重的磨損，還會(huì)影響原設(shè)計(jì)的鍋爐空氣動(dòng)力場(chǎng)， 改變鍋爐原有性能。
中國(guó)專(zhuān)利ZL03255982.8采用的是單側(cè)油槍加熱方式，形不成旋轉(zhuǎn)火焰；中 國(guó)專(zhuān)利CN101135445A公開(kāi)的專(zhuān)利雖然采用了雙側(cè)油槍布置方案，但沒(méi)有形成 切圓旋轉(zhuǎn)燃燒，這樣就在其的煤粉燃燒室內(nèi)造成了 "高溫區(qū)缺氧，低溫區(qū)氧量 過(guò)剩"的情況。
中國(guó)專(zhuān)利CN 201093529Y雖然也在燃燒器內(nèi)安裝了鈍體，但沒(méi)有冷卻措 施，使得其在實(shí)踐中無(wú)法正常工作，而且其對(duì)燃燒器的流通面積影響較大，勢(shì) 必改變?nèi)紵鞯脑行阅埽⒃斐蓢?yán)重的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
為從根本上解決現(xiàn)有各種家具的上述缺陷，本發(fā)明提出一種著火容易、穩(wěn)定、燃燒充分、使用壽命長(zhǎng)的劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，其入口段與原有的煤 粉管連接，風(fēng)粉分離環(huán)裝在入口段與淡相煤粉室之間； 一級(jí)濃相煤粉引燃室裝 在淡相煤粉室的內(nèi)部并用筋板與之連接；兩個(gè)袖燃燒器裝在一級(jí)濃相煤粉引燃 室的兩側(cè)并穿出淡相煤粉室；在油燃燒器的來(lái)粉方向設(shè)有翼形防磨塊，與油燃 燒器、 一級(jí)濃相煤粉引燃室、淡相煤粉室的焊接成一體；火檢管)以平行的方式 裝在油燃燒器的底座上，并穿出淡相煤粉室；在一級(jí)濃相煤粉引燃室的出口安 裝二級(jí)淡相煤粉引燃室；在二級(jí)淡相煤粉引燃室和易形腔體之間設(shè)有"V"形空 腔回流鈍體，煤粉燃燒器噴口則與易形腔體連接；周界風(fēng)噴口裝在煤粉燃燒器 噴口)的外圍，與周界冷卻風(fēng)箱相連接；鈍體冷卻風(fēng)接口安裝在"V"形空腔回 流鈍體的一側(cè)，另一側(cè)則與周界冷卻風(fēng)箱相通；所述的風(fēng)粉分離環(huán)為漸擴(kuò)流線 形，其入口傾角ci為145。 -155° ，出口傾角0為125。 -135° ，其喉部直徑①2 為煤粉管直徑①l的3/4—4/5之間，其出口直徑03要大于入口直徑01，約為喉 部直徑①2的5/4—6/5之間，其喉部段為光滑的流線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
所述的兩個(gè)油燃燒器的軸心線偏離一級(jí)濃相煤粉引燃室的橫截面中心，并 關(guān)于一級(jí)濃相煤粉引燃室的橫截面中心對(duì)稱(chēng)，形成雙側(cè)切圓布置。
所述的翼形防磨塊采用機(jī)翼形結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)方向的夾角為Y為3(T -50° 。
在所述的"V"形空腔回流鈍體和所述的易形腔體的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防 磨層。
本發(fā)明的有益效果
1、 著火容易
在燃燒器的入口設(shè)計(jì)了流線型風(fēng)粉分離環(huán)，通過(guò)對(duì)其出入口傾角、入口直 徑(4) I )、喉部直徑(4>11)、出口直徑(4>III)配比的優(yōu)化設(shè)計(jì)，消除了 風(fēng)粉分離環(huán)后的渦流區(qū)，使得進(jìn)入一級(jí)濃相煤粉引燃室的濃相風(fēng)粉氣流速度大 大降低，基本與淡相煤粉室的風(fēng)速相同，減小了濃淡比，加長(zhǎng)了煤粉在一級(jí)濃 相煤粉引燃室的停留時(shí)間，便于引燃煤粉。
2、 燃燒充分
油燃燒器的連接方式采用了雙側(cè)切向布置，這樣布置的優(yōu)點(diǎn)是從兩側(cè)油槍 噴入的油火焰利用自身的高速在一級(jí)濃相煤粉引燃室內(nèi)形成切向旋轉(zhuǎn)力，使得 進(jìn)入一級(jí)濃相煤粉引燃室的高濃度風(fēng)粉氣流發(fā)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，湍流度加大，加強(qiáng) 了氧氣和高溫火焰區(qū)煤粉的混合，使得煤粉能夠及時(shí)得到著火所需的氧量。
3、 使用壽命長(zhǎng)
翼形防磨塊采用機(jī)翼形結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)迎風(fēng)角度的合理設(shè)計(jì)，避開(kāi)了磨損嚴(yán) 重的角度范圍，大大延長(zhǎng)了燃燒器的使用壽命；同樣在所述的"V"形空腔回流鈍體和所述的易形腔體的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防磨層，也是為了提高耐磨性， 延長(zhǎng)使用壽命。
4、 在燃燒器內(nèi)安裝了 "V"形空腔鈍體(11)和易形腔體(12)，并在該 鈍體的空腔中通入了高壓風(fēng)進(jìn)行冷卻，解決了燃燒器內(nèi)鈍體易燒損和阻力大的 問(wèn)題，充分利用了高溫?zé)煔獾幕亓鳠崃?，達(dá)到了能量重得利用的目的。
5、 用微量的油(150kg/h)，通過(guò)煤粉逐級(jí)點(diǎn)燃、能量逐級(jí)放大的原理，點(diǎn) 燃大量的劣質(zhì)煤粉(4 10噸)，達(dá)到鍋爐冷態(tài)微油點(diǎn)火的目的，節(jié)油率可達(dá) 80%以上。
6、 點(diǎn)火所用燃油全部在著火后才進(jìn)入燃燒器，燃燼率高，可以在低負(fù)荷下 長(zhǎng)期投入電除塵設(shè)備，環(huán)保效果好。


圖1為該劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為圖1的A-A面結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為圖1的B-B面結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為圖1的C-C面結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4，圖中1、燃燒器入口連接段2、風(fēng)粉分離環(huán)3、 翼形防磨塊4、油燃燒器5、火檢套管6、淡相煤粉室7、 一級(jí)濃相煤粉 引燃室8、連接筋板 9、周界冷卻風(fēng)箱10、二級(jí)淡相煤粉引燃室11、"V" 形空腔回流鈍體12、易形腔體13、煤粉燃燒器噴口 14、周界風(fēng)噴口 15、鈍 體冷卻風(fēng)接口
實(shí)施例圖中的劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，其入口段(1)與原有的煤粉管連 接，風(fēng)粉分離環(huán)(2)裝在入口段(1)與淡相煤粉室(6)之間； 一級(jí)濃相煤粉 引燃室(7)裝在淡相煤粉室(6)的內(nèi)部并用筋板(8)與之連接；兩個(gè)油燃燒器 (4)裝在一級(jí)濃相煤粉引燃室(7)的兩側(cè)并穿出淡相煤粉室(6);在油燃燒器(4) 的來(lái)粉方向設(shè)有翼形防磨塊(3),與油燃燒器(4)、 一級(jí)濃相煤粉引燃室(7)、淡 相煤粉室(6)的焊接成一體；火檢管(5)以平行的方式裝在油燃燒器(4)的底座 上，并穿出淡相煤粉室(6);在一級(jí)濃相煤粉引燃室(7)的出口安裝二級(jí)淡相 煤粉引燃室(10);在二級(jí)淡相煤粉引燃室(10)和易形腔體(12)之間設(shè)有"V"形 空腔回流鈍體(ll)，煤粉燃燒器噴口(13 則與易形腔體(12)連接；周界風(fēng)噴 口(14)裝在煤粉燃燒器噴口(13)的外圍，與周界冷卻風(fēng)箱(9)相連接；鈍體冷卻 風(fēng)接口(15)安裝在"V"形空腔回流鈍體(ll)的一側(cè)，另一側(cè)則與周界冷卻風(fēng)箱(9)相通；所述的風(fēng)粉分離環(huán)(2)為漸擴(kuò)流線形，其入口傾角a為145。 -155° ， 優(yōu)選150° ，出口傾角P為125。 -135° ，優(yōu)選130° ，其喉部直徑①2為煤粉管 直徑①l的3/4—4/5之間，其出口直徑03要大于入口直徑①1，約為喉部直徑① 2的5/4—6/5之間，其喉部段為光滑的流線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)。所述的兩個(gè)油燃燒器(4) 的軸心線偏離一級(jí)濃相煤粉引燃室(7)的橫截面中心，并關(guān)于一級(jí)濃相煤粉引 燃室(7)的橫截面中心對(duì)稱(chēng)，形成雙側(cè)切圓布置。所述的翼形防磨塊(3)采 用機(jī)翼形結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)方向的夾角為Y為3(T -50° ，優(yōu)選40° 。所述的"V" 形空腔回流鈍體(11)和所述的易形腔體(12)的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防磨層 (16)。
其工作過(guò)程是燃油通過(guò)油槍噴嘴霧化后進(jìn)入油燃燒器(4)進(jìn)行燃燒，產(chǎn) 生的火焰和高溫?zé)煔庋刂腿紵?4)切向旋轉(zhuǎn)進(jìn)入一級(jí)濃相煤粉引燃室(7); 一次風(fēng)粉混合物通過(guò)燃燒器入口段(1)進(jìn)入燃燒器，首先經(jīng)過(guò)風(fēng)粉分離環(huán)(2) 進(jìn)行濃淡分離，濃相煤粉聚集在燃燒器中心部位進(jìn)入一級(jí)濃相煤粉引燃室(7), 在油燃燒器(4)進(jìn)來(lái)的油火焰切向力作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)混合燃燒，而淡相煤粉則 沿著淡相煤粉室(6)流動(dòng)，在二級(jí)淡相煤粉燃燒室(10)與一級(jí)濃相煤粉引燃 室(7)出來(lái)的煤粉火焰混合發(fā)生二次點(diǎn)燃；然后火焰經(jīng)過(guò)"V"形空腔回流鈍 體時(shí)，發(fā)生回流，高溫?zé)煔庠谝仔吻惑w(12)里形成回流區(qū)，利用回流過(guò)來(lái)的 熱量來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒；鈍體冷卻風(fēng)從鈍體冷卻風(fēng)接口 (15)進(jìn)入鈍體的內(nèi)部， 對(duì)其進(jìn)行冷卻，然后從鈍體的另一側(cè)進(jìn)行周界冷卻風(fēng)箱(9);周界冷卻風(fēng)在二 次淡相煤粉引燃室(10)的前沿引入周界冷卻風(fēng)箱(9)，沿二次淡相煤粉引燃 室(10)流動(dòng)，首先起到保護(hù)二級(jí)淡相煤粉引燃室(10)、煤粉燃燒器噴口 (13) 的壁溫不超溫的作用，接著與煤粉燃燒器噴口 (13)出來(lái)的煤粉火焰混合，起 到補(bǔ)充燃燒所需氧量的作用。
該劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器綜合運(yùn)用了氣固兩相流分離原理、油火焰雙向旋 流引燃原理、鈍體回流高溫?zé)煔饽芰恐貜?fù)利用原理、煤粉分級(jí)引燃能量逐步放 大原理，在燃燒器內(nèi)部形成了 "低風(fēng)速、高濃度、強(qiáng)旋流、強(qiáng)回流"的空氣動(dòng) 力場(chǎng)，創(chuàng)造出了非常有利的著火條件，可用來(lái)點(diǎn)燃質(zhì)煤、無(wú)煙煤等不易著火的 煤種。
權(quán)利要求
1、一種劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，其入口段與原有的煤粉管連接，風(fēng)粉分離環(huán)裝在入口段與淡相煤粉室之間；一級(jí)濃相煤粉引燃室裝在淡相煤粉室的內(nèi)部并用筋板與之連接；兩個(gè)油燃燒器裝在一級(jí)濃相煤粉引燃室的兩側(cè)并穿出淡相煤粉室；在油燃燒器的來(lái)粉方向設(shè)有翼形防磨塊，與油燃燒器、一級(jí)濃相煤粉引燃室、淡相煤粉室的焊接成一體；火檢管以平行的方式裝在油燃燒器的底座上，并穿出淡相煤粉室；在一級(jí)濃相煤粉引燃室的出口安裝二級(jí)淡相煤粉引燃室；其特征是在二級(jí)淡相煤粉引燃室和易形腔體之間設(shè)有“V”形空腔回流鈍體，煤粉燃燒器噴口則與易形腔體連接；周界風(fēng)噴口裝在煤粉燃燒器噴口的外圍，與周界冷卻風(fēng)箱相連接；鈍體冷卻風(fēng)接口安裝在“V”形空腔回流鈍體的一側(cè)，另一側(cè)則與周界冷卻風(fēng)箱相通；所述的風(fēng)粉分離環(huán)為漸擴(kuò)流線形，其入口傾角α為145°-155°，出口傾角β為125°-135°，其喉部直徑Φ2為煤粉管直徑Φ1的3/4-4/5之間，其出口直徑Φ3要大于入口直徑Φ1，約為喉部直徑Φ2的5/4-6/5之間，其喉部段為光滑的流線形過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，其特征是所述的兩個(gè) 油燃燒器的軸心線偏離一級(jí)濃相煤粉引燃室的橫截面中心，并關(guān)于一級(jí)濃相煤 粉引燃室的橫截面中心對(duì)稱(chēng)，形成雙側(cè)切圓布置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，其特征是所述的翼形 防磨塊采用機(jī)翼形結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)方向的夾角為Y為3(T -50° 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，其特征是在所述的"V" 形空腔回流鈍體和所述的易形腔體的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防磨層。
全文摘要
一種劣質(zhì)煤微油點(diǎn)火燃燒器，該燃燒器由流線型風(fēng)粉分離環(huán)、雙向旋流油燃燒器、翼形防磨塊、一級(jí)濃相煤粉燃燒室、二級(jí)淡相煤粉燃燒室、“V”形空腔回流鈍體、周界冷卻風(fēng)箱等組成。在設(shè)計(jì)上采用了氣固兩相流分離原理、油火焰雙向旋流引燃原理、鈍體回流高溫?zé)煔?、能量重?fù)利用原理、煤粉分級(jí)引燃能量逐步放大原理，在燃燒器內(nèi)部形成了“低風(fēng)速、高濃度、強(qiáng)旋流、強(qiáng)回流”的動(dòng)力場(chǎng)，創(chuàng)造出了極為有利的煤粉著火條件，可以有效的解決劣質(zhì)煤不易著火和燃燼率低的問(wèn)題。該燃燒器用150kg/h的油量，可點(diǎn)燃4～10噸的劣質(zhì)煤，節(jié)油率在80％以上，使用壽命在4年以上，十分利于在相關(guān)行業(yè)推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F23D1/00GK101603683SQ20091014878
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者濤 李, 楊聲亮, 楊曉光, 昌 范, 金偉強(qiáng), 閆高程, 霍宇霆 申請(qǐng)人:范 昌;楊賢民;閆高程