本發(fā)明屬于燃燒技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種流化床鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火及低負(fù)荷穩(wěn)燃燃燒器。

背景技術(shù)：

我國目前很多電站鍋爐采用流化床鍋爐，機(jī)組啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃需要消耗大量燃油，在點(diǎn)火領(lǐng)域等離子點(diǎn)火以及微油點(diǎn)火已經(jīng)大量改造電站煤粉鍋爐，但是針對(duì)流化床鍋爐點(diǎn)火技術(shù)，還沒有得到有效解決。燃用低熱值煤的流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)耗油量非常大，一臺(tái)300MW鍋爐每次冷態(tài)啟動(dòng)需要耗費(fèi)30-40噸柴油，另一方面流化床鍋爐啟動(dòng)采用原來點(diǎn)火方式，則不能投入除塵設(shè)備，環(huán)保不能達(dá)標(biāo)，甚至引起脫硫塔漿液中毒而影響正常運(yùn)行。目前有很多燃用低熱值煤種的流化床鍋爐不能實(shí)現(xiàn)微量油點(diǎn)火，導(dǎo)致燃油利用率低，點(diǎn)火成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種流化床鍋爐點(diǎn)火和低負(fù)荷穩(wěn)燃燃燒器，解決流化床鍋爐冷態(tài)點(diǎn)火和低負(fù)荷穩(wěn)燃問題。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火及低負(fù)荷穩(wěn)燃燃燒器，呈前后開口筒狀結(jié)構(gòu)的燃燒器整體置于一次風(fēng)管道內(nèi)，還包括置于燃燒器前部中心的二次油燃燒室以及與二次油燃燒室相連接且從燃燒器前部側(cè)壁穿出的油燃燒室；油燃燒室內(nèi)配置油槍點(diǎn)火裝置，在二次油燃燒室上設(shè)置了火檢裝置，火檢裝置從燃燒器的側(cè)壁穿出；在二次油燃燒室靠近出口的外周與燃燒器內(nèi)周之間設(shè)置多個(gè)旋流葉片，使得二次油燃燒室外壁與燃燒器內(nèi)壁之間形成旋流風(fēng)通道；燃燒器整體外殼與一次風(fēng)管道內(nèi)壁之間形成冷卻風(fēng)通道；點(diǎn)火時(shí)，首先在油燃燒室內(nèi)將燃油燃燒（少量燃油，相比于傳統(tǒng)的燃燒器燃油量明顯減少），然后進(jìn)一步與一次風(fēng)（少量一次風(fēng)，即相較于傳統(tǒng)燃燒器風(fēng)量減少）在二次油燃燒室內(nèi)混合燃燒提高燃盡率，火檢裝置檢測(cè)火焰燃燒狀態(tài)，旋流風(fēng)既冷卻二次油燃燒室又對(duì)高溫燃燒火焰充分旋流混合，最后在燃燒器內(nèi)部位于二次油燃燒室出口后方的位置處風(fēng)溫混合均勻。

進(jìn)一步的，所述燃燒器包括沿進(jìn)風(fēng)方向順次連接的漸縮段、漸擴(kuò)段以及均溫混合段；所述的二次油燃燒室位于漸縮段的中心，二次油燃燒室的外壁與漸縮段的內(nèi)壁之間通過筋板連接；所述油燃燒室和火檢裝置均從漸縮段側(cè)壁穿出；二次油燃燒室的出口端面與漸縮段出口端面平齊，旋流葉片設(shè)在二次油燃燒室出口端外周與漸縮段出口端內(nèi)周之間。

進(jìn)一步的，設(shè)計(jì)有油燃燒室和二次油燃燒室，且每一級(jí)燃燒室都有氧氣供入，提高燃燒效率既燃盡率，油燃燒室與二次油燃燒室呈40～55o貫通連接（即二者的軸線夾角呈40～55o），二次油燃燒室與漸縮段同軸水平布置。

進(jìn)一步的，漸縮段軸向夾角5-20°收縮，增加二次油燃燒室氧氣供給量，提高旋流葉片入口流速。漸縮段軸向夾角5-20°收縮，是指漸縮段外殼在豎直面上的投影與漸縮段軸線呈5-20°夾角，并沿進(jìn)風(fēng)方向收縮。

進(jìn)一步的，二次油燃燒室出口與漸縮段之間設(shè)計(jì)旋流葉片，利于高溫?zé)煔馀c冷空氣快速、充分混合。

進(jìn)一步的，旋流葉片布置6-14片，軸向夾角為15-30°。旋流葉片軸向夾角為15-30°是指旋流葉片均與燃燒器軸線（或者說是漸縮段軸線）呈15-30°夾角。

進(jìn)一步的，在漸縮段出口連接漸擴(kuò)段，漸擴(kuò)段軸向夾角為5-20°，主要是為了增加旋流空間，強(qiáng)化高溫?zé)煔饫淇諝饣旌?。漸擴(kuò)段軸向夾角為5-20°是指漸擴(kuò)段的外殼在豎直面上的投影與漸擴(kuò)段軸線呈5-20°夾角并且沿進(jìn)風(fēng)方向逐漸擴(kuò)大。

進(jìn)一步的，漸擴(kuò)段連接均溫混合段，均溫混合段長度為3000mm-5000mm，主要是為了延長混合段長度，保護(hù)一次風(fēng)管。

本發(fā)明所述的點(diǎn)火裝置置于油燃燒室內(nèi)，油燃燒室與二次油燃燒室連接，二次油燃燒室置于漸縮段中且二者同一軸心，二者之間通過筋板固定安裝，出口端面平齊，二次油燃燒室與漸縮段形成旋流風(fēng)通道，二次油燃燒室出口端外周與漸縮段出口端內(nèi)周之間設(shè)置旋流葉片，葉片布置6-14片，軸向夾角為15-30°，焊接連接，漸縮段軸向夾角5-20°與漸擴(kuò)段軸向夾角5-20°焊接連接，漸擴(kuò)段與均溫混合段通過焊接連接，燃燒器整體置于一次風(fēng)管道內(nèi)，與一次風(fēng)管道之間形成周界冷卻風(fēng)通道，通過筋板焊接連接。

本發(fā)明的工作過程如下：在流化床鍋爐點(diǎn)火、升溫升壓及低負(fù)荷過程中，油槍霧化燃油并利用點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃，在油燃燒室內(nèi)燃燒，利用高壓風(fēng)把火焰吹入二次油燃燒室與從二次油燃燒室入口端進(jìn)入的冷風(fēng)混合進(jìn)一步燃燒，并在二次燃燒室上設(shè)置火檢裝置對(duì)二次燃燒室內(nèi)燃燒火焰進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，其信號(hào)作為滅火保護(hù)的信號(hào)源。二次油燃燒室采用減縮設(shè)計(jì)，利用旋流冷卻風(fēng)冷卻，二次油燃燒室出口端部外周設(shè)置旋流葉片，高溫火焰從二次油燃燒室流出口，與經(jīng)過葉片的旋流風(fēng)強(qiáng)烈擾動(dòng)混合，進(jìn)入漸擴(kuò)段，漸擴(kuò)設(shè)計(jì)利于混合氣流增大混合空間，經(jīng)過漸擴(kuò)段初步混合后，進(jìn)入均溫混合段，均溫混合段設(shè)計(jì)長度一般為3米-5米，燃燒器整體同軸放置與一次風(fēng)管道中，并與一次風(fēng)管道形成周界冷卻風(fēng)通道，保證燃燒器冷卻，避免燒損燃燒器。提供充分的混合長度，使得風(fēng)溫均勻后，從均溫混合段出口進(jìn)入流化床鍋爐底部風(fēng)室。通過調(diào)整燃油量、風(fēng)量調(diào)整最終一次風(fēng)溫，最終起到初期暖爐，烘爐作用以及低負(fù)荷時(shí)候幫助流化床鍋爐穩(wěn)定燃燒的作用。

本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)在于：1）利用點(diǎn)火裝置油槍對(duì)少量燃油霧化，在燃燒室內(nèi)燃燒，然后與進(jìn)入二次油燃燒室的一次風(fēng)充分混合，再次燃燒，達(dá)到燃油充分徹底燃燒的目的；2）利用漸縮段漸縮設(shè)計(jì)，增加進(jìn)入二次油燃燒室的風(fēng)量，也即增加二次油燃燒室內(nèi)氧量供應(yīng)，提高燃盡率；另外漸縮式設(shè)計(jì)使得旋流葉片入口速度提高，增加旋流強(qiáng)度，利于與從二次油燃燒室噴出的高溫火焰充分旋流混合；3）漸擴(kuò)段設(shè)計(jì)主要針對(duì)旋流葉片出口旋流設(shè)計(jì)，為高溫火焰與冷風(fēng)快速、充分混合提高混合空間；4）均溫段混合設(shè)計(jì)主要是為高溫火焰與冷一次風(fēng)混合物提供較長的混合空間和時(shí)間，使進(jìn)入爐膛的熱風(fēng)溫度分布均勻，同時(shí)保護(hù)一次風(fēng)管道避免燒損；5）通過調(diào)整油槍出力、一次風(fēng)速等一些列參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)流化床鍋爐冷態(tài)點(diǎn)火啟動(dòng)及低負(fù)荷穩(wěn)燃，使流化床鍋爐點(diǎn)火過程更加安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。

附圖說明

圖1燃燒器原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：01、油燃燒室，02、火檢裝置，03、漸縮段，04、二次油燃燒室，05、旋流風(fēng)通道，06、旋流葉片，07、漸擴(kuò)段，08、均溫混合段，09、筋板，10、周界冷卻風(fēng)通道。

圖2燃燒器噴口短側(cè)視圖。

圖3旋流葉片側(cè)視圖。

圖4燃燒器俯視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種流化床鍋爐點(diǎn)火及低負(fù)荷穩(wěn)燃的燃燒器，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是燃燒器原理結(jié)構(gòu)示意圖，燃燒器主要由10個(gè)部件組成。點(diǎn)火裝置與油燃燒室01為一體設(shè)計(jì)，油燃燒室01與二次油燃燒室04呈40～55o貫通連接，二次油燃燒室04與漸縮段03同軸水平布置，在油燃燒室01與二次油燃燒室04貫通連接處設(shè)置火檢裝置02，檢測(cè)火焰著火情況，作為燃油、冷風(fēng)流量速度控制及滅火保護(hù)的控制信號(hào)。在二次油燃燒室04出口端部與漸縮段03設(shè)計(jì)旋流葉片06，葉片布置6-14片，軸向夾角為15-30°，漸縮段03軸向夾角5-20°，與一次風(fēng)管道中心線同軸布置，與一次風(fēng)管道形成旋流冷卻風(fēng)通道，一方面冷卻二次油燃燒室，另一方面提供旋流風(fēng)，并利用漸縮設(shè)計(jì)，增大旋流片入口速度，增強(qiáng)旋流強(qiáng)度，利于高溫火焰與冷卻風(fēng)快速充分混合，但漸縮段軸向夾角不能太大，否則增加一次風(fēng)氣流阻力過大，不利于流動(dòng)。漸擴(kuò)段07入口端與漸縮段03出口端連接，其與一次風(fēng)管道中心線同軸布置，軸向夾角為5-20°，漸擴(kuò)設(shè)計(jì)主要是為了增大旋流混合空間，利于燃油燃燒高溫火焰與一次冷風(fēng)快速及時(shí)的混合。緊接著漸擴(kuò)段07連接均溫混合段08，均溫混合段長度需要3000mm-5000mm，保持足夠長度保證風(fēng)溫混合均勻，均溫混合段08外徑與漸擴(kuò)段07出口處保持一致，以上所有部件構(gòu)成燃燒器整體，燃燒器部件材質(zhì)采用耐高溫材質(zhì)澆鑄制作，通過焊接連接。燃燒器整體布置于一次風(fēng)管道內(nèi)，與一次風(fēng)管道形成周界冷卻風(fēng)通道，通道環(huán)狀縫隙保留10mm-30mm，燃燒器整體與一次風(fēng)管道之間通過筋板焊接連接。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出改進(jìn)，也可以上述具體實(shí)施方式的進(jìn)行組合，這些改進(jìn)及組合形成的技術(shù)方案也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明主要針對(duì)電站流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)及低負(fù)荷穩(wěn)燃問題設(shè)計(jì)的燃燒器，在原理和結(jié)構(gòu)上與其它點(diǎn)火燃燒器完全不同。該燃燒器在燃燒器上設(shè)置油燃燒室、二次油燃燒室、漸縮段、漸擴(kuò)段、均溫混合段，點(diǎn)火裝置，火檢裝置等，形成對(duì)燃油高效燃燒，可以有效解決流化床鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃問題。并且具有造價(jià)低、操作簡單、可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

本發(fā)明適用于已經(jīng)投入運(yùn)行的和正在安裝調(diào)試的流化床鍋爐。具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行簡單、維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。