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CN107013915A - 一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器 - Google Patents

一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体和点火装置，燃烧器本体包括一次风入口段、弯管段和喷口段，一次风入口段和喷口段之间通过弯管段过渡，喷口段内设有浓淡分离器模块及浓淡分离隔板，围绕喷口段的喷口分布有周界风；点火装置包括位于喷口段喷口处的钝体、油枪。本发明的优点是：本发明的点火装置对贫煤和无烟煤的点火有较显著的效果，对上述煤种的点火可达到节油的效果；本发明的带煤粉点火装置燃烧器采用富氧助燃剂既可作为点火燃烧器，又可作为煤粉主燃烧器，两者之间切换方便。

Description

一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器
技术领域
本发明涉及一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，特别涉及到一种电站锅炉贫煤和无烟煤煤粉少油点火燃烧器。
背景技术
电站锅炉传统的大油枪点火方式耗油量巨大，点火成本居高不下。特别是对于挥发分含量低的贫煤和无烟煤，锅炉燃烧器的点火用油量更大，点火的过程较烟煤困难。
目前大多数电厂采用等离子和微油技术对传统的点火装置进行改造。等离子点火技术可以在点火初期投运电除尘，对环境和脱硫比较有利。但是等离子点火对煤质的要求较高，以保证初期顺利点火。近年来由于点火专用煤(热值需达到3400kJ/kg以上，高挥发分)供应比较紧缺；点火用煤的煤质越来越差；灰分较大；导致等离子点火的稳定性大大下降，有时需要多次点火或者采用大油枪将炉膛的温度提高到400℃以上，此种方法严重时会发生炉膛爆燃的重大事故。这种操作方法在节油的同时存在巨大的安全隐患。另外，等离子点火还存在阴极头寿命短的缺点，产生的熄弧问题也严重威胁锅炉的运行安全。
微油点火是在等离子点火的基础上，采用分级点燃和逐级放大的原理，用微量的油(约20～80kg/h)在预燃室内雾化并燃烧，用油雾燃烧所释放的能量代替等离子电弧所产生的能量，达到使用微油实现煤粉的点燃和稳定燃烧的目的。但在微油点火装置中由于煤粉流速大、经过煤粉燃烧室的预热时间短，导致煤粉预热不足，温度达不到着火温度，而且该装置一般只有一个微油枪，煤粉的升温预热和点火燃烧必须一次完成，所以该装置只点燃挥发分高煤质好的煤种，对于发热量和挥发分较低的贫煤和无烟煤是无法点燃的。
目前很多机组起燃必须采用大油枪陪伴燃烧的方法，单机运行成本明显提高，因此探索更加有效的点火方式是降低发电成本的当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、适用范围广、对煤质较差煤种有特殊效果的煤粉锅炉少油点火装置，以解决现有较多的电站锅炉使用贫煤和无烟煤作为燃料时，由于贫煤和无烟煤挥发分低、灰分高和发热量低，导致等离子点火和微油点火并不适用，从而在实际使用过程中易出现多次点火和熄弧等问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体和点火装置，燃烧器本体包括一次风入口段、弯管段和喷口段，一次风入口段和喷口段之间通过弯管段过渡，喷口段内设有浓淡分离器模块及浓淡分离隔板，围绕喷口段的喷口分布有周界风；
点火装置包括位于喷口段喷口处的钝体、油枪，钝体左右两侧分别设有浓淡分离隔板，浓淡分离隔板沿宽度方向的两端分别与钝体及喷口段相连，从而将喷口段的耐磨外壳和钝体之间的空间分隔成浓相一次风粉通道和淡相一次风粉通道，一次风粉经浓淡分离器模块形成的浓相煤粉和淡相煤粉分别进入浓相一次风粉通道和淡相一次风粉通道，油枪的一端伸入燃烧器本体后延伸至钝体的中心部位，油枪的另一端为油物料进口，油物料进口位于燃烧器本体外且与压缩空气进口相连通。
优选地，所述浓淡分离隔板与所述钝体等长。
优选地，在所述油枪外套有油枪套管，油枪套管与所述油枪之间通过连接密封部件密封。
优选地，所述油枪套管和所述油枪通过内螺纹连接，且所述钝体的向火面设有凹槽
优选地，所述燃烧器和所述点火装置的支撑固定通过所述连接密封组件及所述钝体与所述浓淡分离分隔板。
优选地，在所述浓淡分离隔板的上下两侧分别设有耐磨组件。
优选地，所述油枪、所述喷口段的喷口和所述钝体的中心轴线重合。
优选地，所述油物料通过油物料进口进入油枪，被压缩空气雾化并均匀混合，通过油枪的喷口，进入炉膛燃烧并点燃煤粉；
通入所述压缩空气进口的压缩空气是正常的压缩空气和纯氧的混合物，为富氧助燃剂。
优选地，所述钝体的斜面和所述油枪中心线的夹角为15-75°。
本发明将特定结构的点火器安装在现有的一次风喷口内，达到减少煤粉燃烧所需要的引燃能量和点火时间目的。油枪燃烧产生的着火火炬直接和一次风中的煤粉直接接触。富氧助燃剂和油雾剧烈燃烧产生的高温烟气(＞＝2000℃左右)远高于普通压缩空气时的烟气温度(约1500～1800℃)，该高温烟气将直接促使煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，热解并释放出大量的挥发分迅速着火燃烧，然后由已着火的煤粉加热其他未燃煤粉，火炬在气流运动的过程中逐渐变大，大大减少煤粉燃烧所需要的引燃能量和点火时间。在低负荷运行时可以根据运行的实际情况将助燃剂由富氧气体转换为普通压缩空气用来稳定燃烧。助燃剂的状态切换可以满足锅炉启停和低负荷稳燃的要求。
本发明的有益效果：本发明的点火装置对贫煤和无烟煤的点火有较显著的效果，对上述煤种的点火可达到节油的效果；本发明的带煤粉点火装置燃烧器采用富氧助燃剂既可作为点火燃烧器，又可作为煤粉主燃烧器，两者之间切换方便。
附图说明
图1为本发明提供的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器的总体结构示意图；
图2a为本发明的一种结构形式的横截面示意图；
图2b为本发明的另一种结构形式的横截面示意图；
图3为本发明钝体部分的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本发明提供的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器包括燃烧器本体14和点火装置16。
燃烧器本体14分为三段，分别为一次风入口段3、弯管段2和喷口段1，一次风入口段3和喷口段1之间通过弯管段2过渡。喷口段1，喷口段1内设有浓淡分离器模块5及浓淡分离隔板13，围绕喷口段1的喷口分布有周界风4。在浓淡分离隔板13的上下两侧分别设有耐磨组件12。
点火装置16包括位于喷口段1喷口处的钝体6、油枪7。钝体6左右两侧分别设有浓淡分离隔板13。浓淡分离隔板13沿宽度方向的两端分别与钝体6及喷口段1相连，从而将喷口段1的耐磨外壳11和钝体6之间的空间分隔成浓相一次风粉通道和淡相一次风粉通道，浓淡分离隔板13与钝体6等长。一次风粉经浓淡分离器模块5形成的浓相煤粉和淡相煤粉分别进入浓相一次风粉通道和淡相一次风粉通道，油枪7的一端伸入燃烧器本体14后延伸至钝体6的中心部位，油枪7、喷口段1的喷口和所述钝体6的中心轴线重合。钝体6的向火面设有凹槽，且钝体6的斜面和油枪7中心线的夹角为15-75°。油枪7的另一端为油物料进口9，油物料进口9位于燃烧器本体14外且与压缩空气进口15相连通。油物料通过油物料进口9进入油枪7，被压缩空气雾化并均匀混合，通过油枪7的喷口，进入炉膛燃烧并点燃煤粉，通入压缩空气进口15的压缩空气是正常的压缩空气和纯氧的混合物，为富氧助燃剂。
在油枪7外套有油枪套管8，油枪套管8与所述油枪7之间通过连接密封部件10密封，并通过内螺纹连接。燃烧器14和点火装置16的支撑固定通过连接密封组件10及钝体6与浓淡分离分隔板13。
本发明的使用方法为：
步骤1、锅炉具备点火条件时，富氧的压缩空气经过气体通道和油物料一起雾化，被点火器引燃，形成高温火焰，提高炉膛的环境温度，同时一次风风门小角度开启用于冷却油枪钝体6。
步骤2、当一次风粉的温度超过70℃时，根据锅炉的等级适当投入少量的煤粉，并通过油量控制锅炉启动初始燃烧率，并随着燃烧的进行逐步提高锅炉的温度和压力。
步骤3、燃烧器根据锅炉炉膛烟气的温度参数调整富氧压缩空气、油量和一次风粉的关系。
步骤4、当锅炉运行负荷超过50％时，从上层到下层逐层关闭油枪，并将富氧压缩空气根据运行参数逐步调整到正常使用的压缩空气，并退出油枪。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公布的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出替代和变形，这些变形均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体(14)和点火装置(16)，燃烧器本体(14)包括一次风入口段(3)、弯管段(2)和喷口段(1)，一次风入口段(3)和喷口段(1)之间通过弯管段(2)过渡，喷口段(1)内设有浓淡分离器模块(5)及浓淡分离隔板(13)，围绕喷口段(1)的喷口分布有周界风(4)；
点火装置(16)包括位于喷口段(1)喷口处的钝体(6)、油枪(7)，钝体(6)左右两侧分别设有浓淡分离隔板(13)，浓淡分离隔板(13)沿宽度方向的两端分别与钝体(6)及喷口段(1)相连，从而将喷口段(1)的耐磨外壳(11)和钝体(6)之间的空间分隔成浓相一次风粉通道和淡相一次风粉通道，一次风粉经浓淡分离器模块(5)形成的浓相煤粉和淡相煤粉分别进入浓相一次风粉通道和淡相一次风粉通道，油枪(7)的一端伸入燃烧器本体(14)后延伸至钝体(6)的中心部位，油枪(7)的另一端为油物料进口(9)，油物料进口(9)位于燃烧器本体(14)外且与压缩空气进口(15)相连通。
2.如权利要求1所述的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，所述浓淡分离隔板(13)与所述钝体(6)等长。
3.如权利要求1所述的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，在所述油枪(7)外套有油枪套管(8)，油枪套管(8)与所述油枪(7)之间通过连接密封部件(10)密封。
4.如权利要求所述3的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，所述油枪套管(8)和所述油枪(7)通过内螺纹连接，且所述钝体(6)的向火面设有凹槽。
5.如权利要求3所述的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，所述燃烧器(14)和所述点火装置(16)的支撑固定通过所述连接密封组件(10)及所述钝体(6)与所述浓淡分离分隔板(13)。
6.如权利要求1所述的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，在所述浓淡分离隔板(13)的上下两侧分别设有耐磨组件(12)。
7.如权利要求1所述的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，所述油枪(7)、所述喷口段(1)的喷口和所述钝体(6)的中心轴线重合。
8.如权利要求1所述的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，所述油物料通过油物料进口(9)进入油枪(7)，被压缩空气雾化并均匀混合，通过油枪(7)的喷口，进入炉膛燃烧并点燃煤粉；
通入所述压缩空气进口(15)的压缩空气是正常的压缩空气和纯氧的混合物，为富氧助燃剂。
9.如权利要求所述1的一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，其特征在于，所述钝体(6)的斜面和所述油枪(7)中心线的夹角为15-75°。
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