採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器的製作方法

2023-10-09 13:12:44

專利名稱：採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於火力發電站燃煤鍋爐範圍，特別涉及一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，具體說是針對燃燒貧煤和無煙煤煤種鍋爐設計的大型火力發電站煤粉鍋爐冷態點火及低負荷穩燃的一種裝置。
背景技術：
我國的電力結構以火力發電機組為主，機組啟動和低負荷穩燃需要消耗大量燃油，在點火領域等離子點火以及微油點火已經大量改造電站鍋爐，但是燃燒劣質煤種的鍋爐，還沒有得到解決。燃用劣質煤種的鍋爐，一方面燃燒劣質煤種的鍋爐點火耗油量非常大，一臺200麗鍋爐每次冷態啟動要消耗約50 60噸油，一臺300麗鍋爐約需消耗60 80噸油，一臺600MW鍋爐約需消耗100噸油；另一方面目前等離子點火以及其他微油點火、 富氧點火不能解決燃燒劣質煤種的鍋爐點火啟動問題。目前我國還存在很多燃燒劣質煤種的電廠鍋爐不能實現微量油點火，大量的燃油用於點火啟動和低負荷穩燃。本實用新型主要是針對燃用劣質煤種的鍋爐點火啟動以及低負荷穩燃問題設計的燃燒器，在原理和結構上與其他富氧點火燃燒器完全不同。該燃燒器在燃燒器內部形成一級燃燒室、噴口段兩個三高區，可以有效解決鍋爐劣質煤種點火啟動和低負荷穩燃問題。並且具有造價低、操作簡單、可靠性高、實用性強等諸多有點。

實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術中微油點火、富氧點火不能解決燃燒劣質煤種的鍋爐點火啟動問題以及低負荷穩燃存在的問題而提出一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，一次風管1通過漸擴段2與燃燒器本體3連接，燃燒器本體3右端為燃燒器噴口 ；在燃燒器本體3的燃燒器噴口段13內壁上，通過筋板12固定二級煤粉燃燒室11，一級煤粉燃燒室6由筋板12固定在二級煤粉燃燒室11左邊的燃燒器本體3內壁上，在距離一級煤粉燃燒室入口和漸擴段2之間的燃燒器本體3內壁上固定進口煤粉濃縮裝置4，在二級煤粉燃燒室11出口處設置噴口段供氧管15，在燃燒器噴口段13設置有流線型的噴口段煤粉濃縮裝置14 ；在一級煤粉燃燒室6入口段固定一級燃燒室供氧管 5 ；在一級煤粉燃燒室6上依次設置有氣化油富氧燃燒筒7，火檢裝置9和可切換富氧氣化油槍套筒10。所述燃燒器本體3、一級煤粉燃燒室6和二級煤粉燃燒室11同軸，並且一級煤粉燃燒室漸擴段17出口端面伸入二級煤粉燃燒室11入口端面Omm 10mm。所述一級燃燒室供氧管5和氣化油富氧燃燒筒7迎風面設置三角翼型防磨裝置8， 安裝在燃燒器本體3內壁與一級煤粉燃燒室6外壁之間，該三角翼型防磨裝置的錐尖角度為25 35°。所述一級燃燒室供氧裝置通過焊接方式與一級燃燒室固定，安裝角度為40 55°。[0007]所述在二級煤粉燃燒室出口處設置第二供氧裝置通過焊接方式固定，安裝角度為 30 50°。所述火檢裝置徑向安裝在一級煤粉燃燒室6外壁上。所述一級燃燒室供氧管5、氣化油富氧燃燒筒7、火檢裝置9和可切換富氧氣化油槍套筒10均布置於同一剖面上。所述周界風冷卻風殼體與燃燒器以及噴口殼體保持IOmm 15mm的距離。本實用新型的有益效果是1)利用漸擴段增大一次風通流面積，避免由於燃燒器內布置濃縮裝置，一、二級燃燒室引起阻力增加，導致燃燒器通流性能有大的變化；幻經過濃縮的濃相煤粉氣流進入一級燃燒室，供氧裝置輸送進來的氧氣可以提高煤粉氣流中氧氣濃度比例，氣化油經過富氧燃燒產生的高溫火焰也進入一級燃燒室，在一次室內形成非常利於煤粉著火的高煤粉濃度、高氧濃度、高溫度的三高區，使得煤粉在一級燃燒室內迅速被點燃；3)已經著火併被二級燃燒室放大的煤粉火焰在噴口段遇到噴口段濃縮裝置適當降低了煤粉氣流速度並且再次濃縮了煤粉，從噴口段輸入氧氣，使得在噴口段再次形成三高區，進一步強化煤粉著火燃燒；4)通過調整一次風速度、供氧量、氣化油槍出力，等一些列參數，可以實現劣質煤種的點火及低負荷穩燃，也可以實現其他煤種的點火及低負荷穩燃。

圖1燃燒器原理結構示意圖；圖中1- 一次風管，2-漸擴段，3燃燒器本體，4-進口煤粉濃縮裝置，5 一級燃燒室供氧管，6- —級煤粉燃燒室，7-氣化油富氧燃燒筒，8-燃燒筒三角翼型防磨裝置，9-火檢裝置，10-可切換富氧氣化油槍套管，11-二級煤粉燃燒室，12-筋板，13-噴口段，14-噴口段煤粉濃縮裝置，15-噴口段供氧管，16、周界冷卻風殼體，17- 一級煤粉燃燒室漸擴段。圖2燃燒器噴口端側視圖；圖3圖1的A-A剖面圖；圖4圖1的B-B剖面具體實施方式
本實用新型提供一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。圖1、圖2是燃燒器原理結構示意圖。圖中，漸擴段2分別與一次風管1和燃燒器本體3同心布置，焊接連接。一級煤粉燃燒室6與燃燒器本體3同心布置，一級煤粉燃燒室出口距離燃燒器噴口 1200mm 1600mm，一級煤粉燃燒室長度750mm 800mm，通過筋板12 與燃燒器本體3焊接固定。進口煤粉濃縮裝置4布置在一級煤粉燃燒室入口前適當位置的燃燒器本體3內壁上，保證濃縮後的中心濃相煤粉進入一級煤粉燃燒室6。一級燃燒室供氧管5布置於一級煤粉燃燒室入口段，以40 55°與一級煤粉燃燒室焊接連接，一級燃燒室供氧管5和氣化油富氧燃燒筒7迎風面設置三角翼型防磨裝置8，安裝在燃燒器本體3內壁與一級煤粉燃燒室6外壁之間，延長使用壽命、減少煤粉流動阻力、避免尾跡回流區煤粉堆積。該三角翼型防磨裝置的錐尖角度為25 35° ；其中一級燃燒室供氧裝置上三角翼型防磨裝置8的角度為25 30° (如圖3所示)，氣化油富氧燃燒筒7上三角翼型防磨裝置8的角度為30 35° (如圖4所示)。氣化油富氧燃燒筒7以45 60°傾角布置於一級煤粉燃燒室，利用氣化油富氧燃燒產生的高溫火焰點燃一級煤粉燃燒室內煤粉。燃燒筒著火部位設置火檢裝置9，用以監測氣化油燃燒火焰。在距離一級煤粉燃燒室6出口端面50mm 80mm位置設置可切換氣化油槍套管10，通過焊接與一級煤粉燃燒室連接。一級燃燒室供氧管5、氣化油富氧燃燒筒7、火檢裝置9和可切換富氧氣化油槍套筒10均布置於同一剖面上，減小煤粉流動阻力。所述燃燒器本體3、一級煤粉燃燒室6和二級煤粉燃燒室 11同軸，並且一級煤粉燃燒室漸擴段17出口端面伸入二級煤粉燃燒室11入口端面Omm IOmm ；二級煤粉燃燒室長度為300mm 450mm，二級煤粉燃燒室採用筋板12固定安裝。噴口段13與燃燒器本體3同心布置，焊接連接，採用耐熱耐磨特殊材料製作。噴口段煤粉濃縮裝置14布置於距離噴口段出口端面40mm 90mm處，採用較為平緩的流線型設計。噴口段供氧管15設置於距離二級煤粉燃燒室出口端面處，安裝傾角為30 50°。周界冷卻風殼體16布置於燃燒器本體3外圍，出口部位與燃燒器平齊，入口部位超過一級煤粉燃燒室入口端面，與燃燒器噴口徑向距離為IOmm 15mm。 點火時，首先在一級煤粉燃燒室6內形成高煤粉濃度、高氧濃度、高溫度的三高區，進一步強化點火併提高燃盡率。稀相煤粉經過一級煤粉燃燒室6外壁升溫，並與在一級煤粉燃燒室6內已經著火的煤粉氣流、可切換油槍噴入的氣化油氣一起進入二級煤粉燃燒室11，使更多的煤粉被快速點燃，能量放大。二級煤粉燃燒室11出口，噴口段濃縮裝置滯緩氣流速度，在燃燒器噴口段13通過噴口段供氧管15和流線型的噴口段煤粉濃縮裝置14再次在噴口段出現三高區域，進一步強化和提高煤粉燃燒效率。脫離噴口段的著火氣流經過噴口再次濃縮，有利於煤粉在爐膛內持續燃燒。在點火過程中，火檢持續對氣化油富氧燃燒筒出口火焰進行監測，保證鍋爐安全運行。周界冷卻風程序運行，保證燃燒器得到冷卻，避免燒損燃燒器。
權利要求1.一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，一次風管(1)通過漸擴段( 與燃燒器本體C3)連接，燃燒器本體C3)右端為燃燒器噴口 ；在燃燒器本體 (3)的燃燒器噴口段(1 內壁上，通過筋板(1 固定二級煤粉燃燒室(11)，一級煤粉燃燒室(6)由筋板(1 固定在二級煤粉燃燒室(11)左邊的燃燒器本體(3)內壁上，在距離一級煤粉燃燒室入口和漸擴段( 之間的燃燒器本體C3)內壁上固定進口煤粉濃縮裝置(4)， 在二級煤粉燃燒室(11)出口處設置噴口段供氧管(15)，在燃燒器噴口段(1 設置有流線型的噴口段煤粉濃縮裝置(14)；在一級煤粉燃燒室(6)入口段固定一級燃燒室供氧管(5)； 在一級煤粉燃燒室(6)上依次設置有氣化油富氧燃燒筒(7)，火檢裝置(9)和可切換富氧氣化油槍套筒(10)。
2.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述燃燒器本體(3)、一級煤粉燃燒室(6)和二級煤粉燃燒室(11)同軸，並且一級煤粉燃燒室漸擴段(17)出口端面伸入二級煤粉燃燒室(11)入口端面Omm 10mm。
3.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述一級燃燒室供氧管( 和氣化油富氧燃燒筒(7)迎風面設置三角翼型防磨裝置 (8)，安裝在燃燒器本體(3)內壁與一級煤粉燃燒室(6)外壁之間；該三角翼型防磨裝置的錐尖角度為25 35°。
4.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述一級燃燒室供氧裝置通過焊接方式與一級燃燒室固定，安裝角度為40 55°。
5.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述在二級煤粉燃燒室出口處設置第二供氧裝置通過焊接方式固定，安裝角度為30 50°。
6.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述火檢裝置徑向安裝在一級煤粉燃燒室(6)外壁上。
7.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述一級燃燒室供氧管(5)、氣化油富氧燃燒筒(7)、火檢裝置(9)和可切換富氧氣化油槍套筒(10)均布置於同一剖面上。
8.根據權利要求1所述一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器，其特徵在於，所述周界風冷卻風殼體與燃燒器以及噴口殼體保持IOmm 15mm的距離。
專利摘要本實用新型公開了屬於火力發電站燃煤鍋爐零部件範圍的一種採用富氧點火及低負荷穩燃的新型煤粉燃燒器。該燃燒器的漸擴段、煤粉濃縮裝置、一級煤粉燃燒室、二級煤粉燃燒室和噴口流線型濃縮裝置同軸安裝燃燒器本體上，一級燃燒室供氧管、氣化油富氧燃燒筒、火檢裝置和可切換富氧氣化油槍套筒均布置於同一剖面上，減小煤粉流動阻力，避免尾跡回流區煤粉堆積。利用供氧裝置、煤粉濃縮裝置，氣化油富氧燃燒筒在燃燒器內部兩次形成高煤粉濃度、高氧濃度、高火焰溫度區域，通過調節氧氣濃度、煤粉濃度、油槍出力，實現煤粉爐劣質煤種冷爐啟動點火升溫升壓要求以及低負荷穩燃。同時也適應多煤種的寬範圍特性，具有廣泛的經濟效益和社會效益。
文檔編號F23D1/00GK202303364SQ20112043596
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月7日 優先權日2011年11月7日
發明者劉石, 王福珍, 白翔, 賈磊, 黃耀松 申請人:華北電力大學