用於鍋爐的帶等離子體點火火炬的燃燒粉狀燃料的燃燒器的製造方法
2023-05-31 09:26:01 2
用於鍋爐的帶等離子體點火火炬的燃燒粉狀燃料的燃燒器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及用於蒸汽發生器的粉化煤燃燒器(20)。該粉化煤燃燒器(20)具有燃料管道(25)，粉化煤在載氣的幫助下傳送通過該燃料管道(25)。粉化煤與載氣一起在燃料管道出口(32)處排出。粉化煤燃燒器進一步具有至少一個中心管道(26)和至少一個第二管道(29)。空氣或氧氣流過中心管道和第二管道，在中心管道出口(30)處以及在第二管道出口(31)處排出。中心管道出口(30)、第二管道出口(31)以及燃料管道出口(32)一起形成了燃燒器出口(33)。粉化煤燃燒器(20)具有與該粉化煤燃燒器(20)一體地實現的至少一個等離子體點火火炬(37)。至少一個等離子體點火火炬(37)的出口(39)布置在燃燒器出口的平面(E)中，或者關於粉化煤的流動方向在下遊偏離。因此由等離子體點火火炬(37)產生的等離子體火焰(42)位於燃料管道(26)外部。
【專利說明】用於鍋爐的帶等離子體點火火炬的燃燒粉狀燃料的燃燒器
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於燃燒粉狀燃料的燃燒器(burner)，諸如粉化煤燃燒器，其適用於且設置為用於用來產生蒸汽的鍋爐中。除了粉化煤，來自生物質或來自生物質與煤的混合物的粉塵可用作粉狀燃料。
【背景技術】
[0002]用於燃燒粉狀燃料的燃燒器是已知的。它們為鍋爐供應粉狀燃料和空氣或一些其它含氧氣體或氧氣，以便燃燒粉狀燃料，尤其是粉化煤，且在該過程中，用來產生熱量。為了使這樣的燃燒器點火，提供了點火火炬。點火火炬可實施為單獨的點火火炬或實施為與粉化煤燃燒器形成整體的一體式點火火炬。為了產生點火火焰，通常為點火火炬供應氣態或液態燃料。
[0003]這樣的已知的燃燒器的缺點在於需要燃料，通常為化石燃料，來產生點火火焰。這樣的燃燒器的二氧化碳排放大體較高，且由於油與氣價格的升高的趨勢，這種燃燒器變得越來越操作起來不經濟。
[0004]作為以氣或油作為燃料的點火火炬的一種備選方案，還嘗試過在燃燒器的以電的方式加熱的表面處點燃經由燃燒器供應的粉狀燃料。最近，進一步開發出了等離子體點火火炬，所述火炬使用等離子體火焰作為用於燃燒器的點火源。與油或氣體火焰對比，等離子體火焰顯著地更短且更熱。使用等離子體火焰的優點在於點火火炬並不需要化石燃料。
[0005]例如，具有一體式的等離子體點火火炬的粉化煤燃燒器從EP2253884A1中獲知。該粉化煤燃燒器具有燃料管道，通過該燃料管道，粉化煤可被傳送通過燃燒器。該燃料管道基本為筒形。還存在通過所述燃料管道的空氣流。等離子體點火火炬沿著燃燒器中心線居中地布置在燃料管道中。粉化煤/空氣混合物在粉化煤燃燒器中被點燃，且然後在燃燒器出口處被排出。
[0006]US5689949和US5845480描述了具有等離子體點火裝置的燃燒器。在該燃燒器內，燃料/空氣混合物被引入腔室中，且在其中通過布置在腔室壁上的等離子體點火裝置而點燃。
[0007]在從US5156100A中獲知的燃燒器中，燃料分成主流和附加流。附加流在等離子體點火火炬的幫助下被點燃，且之後與燃料的主流混合，由此也點燃後者。
[0008]從具有一體式的等離子體點火火炬的多種已知的燃燒器出發，可認為本發明的一個目的是如下目的:提供粉化煤燃燒器，其中維護以及測試的費用較低，且其防止回火進入用於粉狀燃料的供應線路中。
【發明內容】
[0009]該目的通過具有專利權利要求1的特徵的用於燃燒粉狀燃料的燃燒器實現。
[0010]根據本發明，用於燃燒粉狀燃料的燃燒器具有燃料管道，穿過該燃料管道，粉狀燃料一例如粉化煤一流動且在燃料管道出口處排出。燃燒器進一步具有:具有中心管道出口的中心管道和/或具有第二管道出口的第二管道。氧氣或含氧氣體或空氣或甚至是富氧空氣流過該中心管道和第二管道。粉化煤燃燒器進一步具有至少一個一體式的等離子體點火火炬。該至少一個等離子體點火火炬在所有情況下都產生等離子體火焰。其在燃料管道外部形成，尤其是在靠近或者鄰近燃料管道出口處。在燃料管道出口的下遊，在此處排出的粉狀燃料與等離子體火焰發生接觸。因此，粉狀燃料在燃料管道外部由等離子體火焰點燃。
[0011]這確保了不存在通過燃料管道且進入粉化煤的供應線路的回火。另一方面，藉助於這種布置，可實現粉狀燃料的更穩定的點火。在燃料管道出口下遊，此處排出的粉狀燃料在中心管道和/或第二管道中與空氣或含氧氣體或與氧氣混合。等離子體火焰位於該紊流混合區中。儘管所述火焰有較短的長度，等離子體火焰的該布置確保了燃燒器外的粉塵/氣體混合物的可靠點火。等離子體點火火炬的使用消除了對於氣態或液態化石燃料的供應線路的需求。具有一體式的等離子體點火火炬的粉化煤燃燒器可以如下方式實施:即，使得可能對具有裝配有油或氣體點火火炬的粉化煤燃燒器的鍋爐進行改型。用於燃燒器的開環或閉環控制的燃燒器監測非常簡單，因為不存在單獨的點火火炬或輔助燃燒器。
[0012]等離子體點火火炬可具有氣體管道和點火電極，它們布置在氣體管道出口的區域中。作為載氣的空氣，例如，可被傳送通過氣體管道以產生等離子體火焰。
[0013]如果燃料管道出口和中心管道出口位於共同的平面中，則這是有利的。此處，它們共同形成粉化煤燃燒器的燃燒器出口。在一個示意性實施例中，第二管道出口也可與燃料管道出口和/或中心管道出口位於共同的平面中。用於點燃粉化燃料/氣體混合物的等離子體火焰在燃燒器出口的下遊產生。
[0014]此處，尤其還可能使等離子體點火火炬的氣體管道出口與燃料管道出口布置在共同的平面中。在該實施例中，所有管道出口位於共同的平面中，並且形成燃燒器出口。作為備選方案，氣體管道出口還可布置成相對於燃料管道出口在下遊方向上偏離。
[0015]由於在燃燒器出口下遊提供的等離子體火焰，惰化的(inerted)粉化燃料/氣體混合物還可用於將粉狀燃料傳送到燃燒器。
[0016]用於燃燒粉狀燃料的燃燒器可具有多個第二管道和/或多個中心管道。優選類似地存在多個等離子體點火火炬。等離子體點火火炬布置在中心管道截面內和/或煤管道截面內和/或第二管道截面內。特別地，例如，如果用於燃燒粉狀燃料的燃燒器實施為環形燃燒器，則等離子體點火火炬位於燃燒器中心線外側。已經發現，如果中心等離子體點火火炬沿著燃燒器中心線布置，則粉化燃料/氣體混合物的點火不充分。在環形燃燒器中，中心管道沿著燃燒器中心線提供。由含氧氣體或由來自中心管道的氧氣形成的等離子體火焰的完整的包封導致等離子體火焰與粉狀燃料之間的不充分的接觸。因此，如果至少一個等離子體點火火炬布置成相對於燃燒器中心線偏離，且優選布置在燃料管道與中心管道之間的隔離壁的區域中或燃料管道與第二管道之間的隔離壁上，則會是有利的。在這些位置，既存在充足的含氧氣體或氧氣又存在充足的粉化煤以用於可靠的燃燒點火。
[0017]在優選的示意性實施例中，在共同的圓上或燃燒器中心線周圍的多個同心圓上存在多個等離子體點火火炬。作為備選或者除此之外，等離子體點火火炬還可能沿著相對於燃燒器中心線沿徑向定向的不同徑向平面布置。徑向平面可按照規則地或不規則地分布的方式布置在繞著燃燒器中心線的周邊方向中。等離子體點火火炬的這樣的幾何布置導致粉狀燃料的點火的進一步改進，尤其是在實施為環形燃燒器的用於燃燒粉狀燃料的燃燒器的情況下。
[0018]正如所提到的，燃燒器可實施為環形燃燒器。在這種情況下，燃料管道實施為環形管道，且同軸地圍繞中心管道。實施為環形管道的至少一個第二管道又同軸地圍繞燃料管道。
[0019]作為燃燒器的該實施例的備選方案，所述燃燒器還可具有矩形燃料管道截面。多個中心管道(它們的中心管道出口沿著形成交叉或者網格結構的軸線定位)可布置在燃料管道截面內。作為備選或者除此之外，優選還有多個等離子體點火火炬，它們沿著形成交叉結構或者網格結構的軸線布置，尤其是在所有情況下直接在兩個中心管道之間。這會在等離子體火焰與排出的粉狀燃料之間產生非常良好的接觸，且同時產生與來自中心管道的含氧氣體，尤其是空氣或氧氣，的充分的混合。
[0020]在該布置中，如果至少一個等離子體點火火炬布置在燃料管道和第二空氣管道之間，可能是更有利的。粉狀燃料的特別好的點火還在從燃料管道到第二空氣管道的過渡區中實現。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]本發明的有利的實施例可從從屬專利權利要求以及從說明書中獲得。說明書局限於本發明的實質特徵。應當使用附圖作為額外的輔助。下文參照附圖詳細地闡述了粉化煤燃燒器的示意性實施例，在附圖中:
圖1a在燃燒器出口的平面圖中顯示了呈粉化煤燃燒器形式的用於燃燒粉狀燃料的燃燒器的示意性實施例，
圖1b在沿著截面線B-B的示意性截面圖中顯示了根據圖1a的粉化煤燃燒器的示意性實施例，
圖1c顯示了根據圖1a和Ib的粉化煤燃燒器的等離子體點火火炬的部分的示意性截面圖，
圖2顯示了根據圖1a和Ib的粉化煤燃燒器，其中，顯示了一個或多個一體式的等離子體點火火炬的可能的位置，
圖3至11顯示了根據圖la，Ib和2的粉化煤燃燒器中的一體式的等離子體點火火炬的不同的布置，以及
圖12在燃燒器管道出口的示意性平面圖中顯示了實施為用於燃燒粉狀燃料的粉化煤燃燒器的燃燒器的修改後的示意性實施例，其具有矩形燃料管道截面和多個一體式的等離子體點火火炬。
【具體實施方式】
[0022]本發明涉及用於燃燒粉狀燃料的燃燒器。粉狀燃料可從煤、生物質或煤/生物質混合物產生。在此處所述的示意性實施例中，粉化煤K優選用作粉狀燃料。用於燃燒粉狀燃料的燃燒器因此在下文中稱為粉化煤燃燒器20。然而，本發明也可用於其它粉狀燃料。
[0023]針對鍋爐-例如蒸汽發生器-提供了粉化煤燃燒器20。鍋爐具有完全圍繞燃燒腔室22的燃燒腔室壁21。多個粉化煤燃燒器20通常布置在燃燒腔室壁21中。經由粉化煤燃燒器20供應的粉化煤K在燃燒腔室22中被燃燒以產生熱量。熱量用於產生蒸汽。[0024]粉化煤燃燒器20的第一示意性實施例以類似於框圖的高度示意性的形式示出於圖1a和Ib中。那裡所示的粉化煤燃燒器20實施為環形燃燒器。其具有環形燃料管道25。燃料管道25關於燃燒器中心線A同軸地布置。燃料管道25的外直徑由D2標示，且內直徑由Dl標示。中心管道26沿著燃燒器中心線A延伸。在實施為環形燃燒器的粉化煤燃燒器20中，中心管道26具有筒形，且優選圓筒形的形狀。氧氣，或優選空氣L，流過中心管道26。中心管道26和燃料管道25彼此緊鄰。它們通過中空的筒形第一隔離壁27彼此分離。第二中空的筒形隔離壁28同軸地布置在第一中空的筒形隔離壁27周圍，其間具有間隔，該第二中空的筒形隔離壁28使燃料管道25與實施為環形管道的第二管道29分離。因此第二管道29緊鄰燃料管道25且以環形的形狀圍繞後者。作為圖1a和Ib中所示的示意性實施例的修改，還可存在彼此同心地布置的多個環形第二管道29。
[0025]氧氣或含氧氣體以及例如空氣L流過中心管道26且流過該至少一個第二空氣管道29。空氣L在中心管道26的中心管道出口 30處以及在相關的第二管道29的第二管道出口 31處排出。
[0026]通過供應線路(未顯示)供應至粉化煤燃燒器20的粉化煤K流過燃料管道26。粉化煤K在燃料管道出口 32處從粉化煤燃燒器20排出。在所示的優選的示意性實施例中，燃料管道出口 32位於平面E中。粉化煤燃燒器20的中心管道出口 30和/或該至少一個第二管道29的相應的第二管道出口 31也可布置在所述平面E中。粉化煤燃燒器20的燃燒器出口 33形成於平面E中。舉例來說，管道出口 30，31，32—起形成了粉化煤燃燒器20的燃燒器出口 33。作為備選方案,相應的第二管道29的第二管道出口 31還可布置成相對於中心管道出口 30和/或相對於燃料管道出口 32在下遊偏離。如圖1b中示意性地示出的，燃燒器出口 33布置成相對於燃燒腔室壁21略微偏離。燃燒器出口 33通過接口件34連接到燃燒腔室壁21。接口件34具有截頭圓錐形表面的形狀，並且從燃燒器出口 33到燃燒腔室壁21成圓錐形地變寬。
[0027]為了點燃經由燃料管道25供應的粉化煤K和/或有助於經由燃料管道25供應的粉化煤K的燃燒，根據本發明的粉化煤燃燒器20具有至少一個一且根據該實例為多個一等離子體點火火炬37。各個等離子體點火火炬37具有氣體管道38，載氣一例如空氣流過該管道38。在氣體管道出口 39的區域中，等離子體點火火炬37具有兩個點火電極40。通過施加電壓，電弧41在這兩個點火電極40之間形成，且結果，流過氣體管道的載氣形成等離子體火焰42，如圖1c中示意性地顯示。除了圖1c之外，等離子體點火火炬37通過氣體管道38和氣體管道出口 39在所有其它圖中示意性地示出。在圖1c中所示的等離子體點火火炬37的情況下(其以高度示意性的形式顯示)，陽極為中空的筒形構造。陰極實施為在陽極上遊沿著縱向軸線的中心筒形或中空的筒形元件。陽極的內直徑大於陰極的直徑，從而允許載氣在陰極周圍流過陽極的內部，其中等離子體火焰42由在此處存在的電弧41點燃。陰極可具有用於水冷卻的冷卻管道。
[0028]氣體管道出口 39位於燃料管道25外部。因此經由燃料管道25供應的粉化煤僅在其燃料管道出口 32的下遊與等離子體火焰42進入接觸。避免了粉化煤在燃料管道25內點燃。在優選的示意性實施例中，氣體管道出口 39在沿著燃燒器中心線的流動方向上位於燃燒器出口 33的水平(level)處。作為備選方案，至少一個等離子體點火火炬的氣體管道出口 39也可布置成相對於燃料管道出口 32或燃燒器出口 33在下遊偏離一例如在接口件34的區域內。粉化煤燃燒器20的根據本發明的構造的實質點在於粉化煤僅在燃料管道出口 32的下遊與等離子體火焰42進入接觸。
[0029]存在等離子體點火火炬37的數量與布置的許多可行的變型。在所有情況下，等離子體點火火炬都布置成相對於燃燒器中心線A偏離。在根據圖la，Ib和3的第一示意性實施例中，存在四個等離子體點火火炬37，它們布置在中心管道截面內部。在該示意性實施例中，等離子體點火火炬37以在周邊方向U上規則地分布的方式布置成緊鄰第一隔離壁27。在第一隔離壁27的區域中，等離子體火焰42實現了與從燃料管道25排出的粉化煤的非常良好的接觸。同時，經由中心管道26供應充足的空氣L，從而使得可能確保可靠的點火或燃燒維持。作為在圖1a和Ib中所示的該第一示意性實施例的修改，中心管道截面內的等離子體點火火炬37的所選數量也可更大或更小，例如還可行的是僅提供兩個或三個等離子體點火火炬，如圖6中示意性地示出。
[0030]在圖2中，顯示了對於此處所述的環形粉化煤燃燒器的示意性實施例中的等離子體點火火炬37的布置而言可行的那些位置。在這種情況下，考慮了布置的以下原則。一方面，關於燃燒器中心線A同心地指定了多個(且根據該實例為四個)圓46。對於等離子體火炬37的布置的所有可行位置都位於這些圓46上，同心地圍繞燃燒器中心線A。相對於燃燒器中心線A徑向地限定了多個徑向平面47。在該示意性實施例中，指定了四個徑向平面47。等離子體點火火炬37的布置的所有可行的位置都位於圓46與徑向平面47之間的相交點處(圖2)。圖2中標示的用於等離子體點火火炬37的位置並未全部被佔據。大體上，兩個到六個或八個等離子體點火火炬37就足夠了。
[0031]中心管道截面內的圓形路徑46的直徑由dK標示，燃料管道截面內的圓形路徑46的直徑由dB標示，而第二管道截面中的圓形路徑46的直徑由dS標示(圖2)。
[0032]在該示意性實施例中，徑向平面47以在周邊方向U上不規則地分布的方式布置。第一徑向平面47a與緊鄰的第二徑向平面47b之間的第一角度α不同於第一徑向平面47a與在另一側提供的緊鄰第一徑向平面47a的第三徑向平面47c之間的第二角度β。第四徑向平面47d相對於第一徑向平面47a成直角而排列。
[0033]在圖3至11中，在所有情況下多個等離子體點火火炬37的多種可行的布置基於圖2中所示的基本模式顯示。所提供的等離子體火炬37的數量和/或其相應的位置可有所不同。
[0034]圖3中所示的布置在中心管道截面內具有四個等離子體點火火炬37，如已經結合圖1a描述過的那樣。在圖4中所示的布置中，多個等離子體點火火炬37直接布置成鄰接第二隔離壁28。在這種情況下，等離子體點火火炬37位於第二管道29的第二管道截面內。
[0035]在根據圖3的示意性實施例中以及在根據圖4的示意性實施例中，等離子體點火火炬37繞著燃燒器中心線A在周邊方向U上以均勻地分布的方式布置。它們各自定位成鄰接界定燃料管道25的隔離壁27，28，確保在等離子體火焰42與從燃料管道25排出的粉化煤K之間存在非常良好的接觸，這會導致燃燒的穩定點火。
[0036]一般地說，在示意性實施例中，以下規則應用於實施為環形燃燒器的粉化煤燃燒器20中的至少一個等離子體點火火炬37的布置:
-對於中心管道截面內的圓形路徑46上的等離子體點火火炬37的布置，以下適用:^>0.5 ；
Dl
-對於燃料管道截面內的圓形路徑46上的等離子體點火火炬37的布置，以下適用:Dl < dB < D2 ；
-對於第二管道截面內的圓形路徑46上的等離子體點火火炬37的布置，以下適用:
色認5 ;
D2
這確保了當橫向於燃燒器中心線A觀察時，等離子體點火火炬37與燃料管道出口 32之間的間隔足夠小，以確保等離子體火焰42與粉狀燃料(根據該實例，也即粉化煤K)之間的充分的接觸。
[0037]圖3和4中所示的示意性實施例的另一個修改示於圖5中。此處，多個一且根據該實例，在所有情況下為兩個一等離子體點火火炬37在所有情況下布置在燃料管道出口 32附近，既直接鄰接內部第一隔離壁27，且又鄰接外部第二隔離壁28。在該實施例中，同樣提供了總共四個等離子體點火火炬37。在該示意性實施例中，等離子體點火火炬37位於共同的徑向平面47中。
[0038]所提供的等離子體點火火炬37可布置在中心管道截面內和/或燃料管道截面內和/或第二管道截面內。在圖7中所示的示意性實施例中，至少一個等離子體點火火炬37布置在三個管道截面中的各個中。根據該實例，所有存在的等離子體點火火炬37都位於不同的徑向平面47和不同的同心圓46上。
[0039]舉例來說如圖8中所示，還可行的是將所有等離子體點火火炬37布置在燃料管道截面內。等離子體點火火炬37布置在燃料管道截面內並不意味著等離子體火焰42布置在燃料管道25內。僅僅氣體管道38延伸穿過環形燃料管道25，在兩個隔離壁27，28之間延伸。氣體管道出口 39在燃料管道25外部。這適用於所有示意性實施例。在圖8中所示的實例中，存在兩個等離子體點火火炬37，它們沿直徑相對地布置在共同的徑向平面47上。作為其修改，還將可行的是提供多於兩個等離子體點火火炬37。
[0040]在圖9中，圖8中所示的示意性實施例被修改，因為多個額外的等離子體點火火炬37-根據該實例為兩個額外的等離子體點火火炬37-額外地布置在第二管道截面中，緊鄰第二隔離壁28。當在周邊方向U上觀察時，所有等離子體點火火炬37都以規則地分布的方式布置。在目前的情況下，提供了總共四個等離子體點火火炬37。作為其修改，多個額外的等離子體點火火炬37也可額外地布置在中心管道截面內，如圖10中所示。布置在同一截面內一即布置在中心管道截面內或燃料管道截面內或第二管道截面內一的等離子體點火火炬37各自位於共同的徑向平面47中。
[0041]圖11顯示了例如八個等離子體點火火炬37的另一種可行布置。兩個等離子體點火火炬37布置在燃料管道截面內，而分別有三個等尚子體點火火炬37布置在中心管道截面以及第二管道截面內。等離子體點火火炬37以不規則地分布的方式布置在多個徑向平面47中以及不同的圓46上。 [0042]作為所示的可行布置的修改，存在將不同的數量的等離子體點火火炬37布置在粉化煤燃燒器20上的許多其它方式。原則上，圖2中所示的可行布置的所有組合都可實施。優選這樣的布置，其中至少一個等離子體點火火炬37直接布置在界定燃料管道的隔離壁27,28上。
[0043]圖12顯示了粉化煤燃燒器20，不像上文所述的示意性實施例，其並未實施為環形燃燒器。圖12中標示的等離子體點火火炬37的位置並未被全部佔據。圖12中所示的等離子體點火火炬37僅僅標示了可布置等離子體點火火炬的位置，圖2中也是這種情況。
[0044]燃料管道25具有矩形截面。與其它實施例相對比，在圖12中所示的示意性實施例中提供了多個 筒形中心管道26。中心管道26沿著軸線48布置。軸線48在燃料管道截面內形成交叉或網格結構。在圖12中所示的示意性實施例中，兩個軸線48平行且間隔開地布置，與矩形燃料管道25的兩個長側面相交。表示燃料管道25的兩個較短的側面的平分線的軸線48相對於其成直角延伸。軸線48的數量可有所不同。
[0045]沿著所述軸線48進一步布置了多個等離子體點火火炬37，在所有情況下布置在兩個中心管道26之間。此外，額外的等離子體點火火炬37可布置在界定了矩形燃料管道25的外部管道壁49上。在示意性實施例中，這些火炬可沿著燃料管道25的外部管道壁49的所有四個側面定位。
[0046]在此處所示的示意性實施例中，燃料管道25分成兩個管道段25a和25b。為此，分隔壁50布置在外部管道壁49的兩個較短的側面之間。分隔壁50可具有冷卻空氣管道。在此處所述的該示意性實施例中，額外的等離子體點火火炬37布置在分隔壁50的區域中。
[0047]在所示的示意性實施例中，多個第二管道29提供於距外部管道壁49距離S處。第二管道29可以距離S布置在外部管道壁49的短側面和/或外部管道壁49的長側面附近。在圖12中所示的示意性實施例中，在所有情況下三個第二管道29布置在燃料管道25的相反側，根據該示例，在所有情況下布置在外部管道壁49的短側面附近。根據該實例，第二管道29具有矩形截面。布置在外部管道壁49的共同的側面附近的第二管道29直接彼此鄰接而沒有間隔。
[0048]至少一個等離子體點火火炬37至少布置在第二管道29中的一個與燃料管道25之間，在所述火炬的出口中心與外部管道壁49之間有距離Si —優選以適用如下的方式:
s1/S<0.5
其中
Si:是等離子體點火火炬37的出口 39的中心與管道壁49之間的距離，且 S:是相鄰的第二管道29與管道壁49之間的距離。
[0049]這確保了粉狀燃料一根據該實例為粉化煤K一與等離子體火焰42之間的充分的接觸。
[0050]仍然在圖12中所示的示意性實施例中，燃料管道出口 32、第二管道出口 31和中心管道出口 30在共同的平面E中形成了燃燒器出口 33。等離子體點火火炬37的氣體管道出口 39優選類似地位於平面E中、在平面E或燃燒器出口 33的下遊偏離。
[0051]本發明涉及用於蒸汽發生器的粉化煤燃燒器20。粉化煤燃燒器20具有燃料管道25，粉化煤K在載氣的幫助下流過該燃料管道25。與載氣一起，粉化煤K在燃料管道出口 32處排出。粉化煤燃燒器20進一步具有至少一個中心管道26和至少一個第二管道29。空氣L流過中心管道26和第二管道29，分別在中心管道出口 30和第二管道出口 31處排出。中心管道出口 30、第二管道出口 31和燃料管道出口 32 —起形成了燃燒器出口 33。粉化煤燃燒器20具有與粉化煤燃燒器20 —體地實現的至少一個等離子體點火火炬37。該至少一個等離子體點火火炬37的出口 39布置在燃燒器出口 33的平面E中，或者關於粉化煤K的流動方向在下遊偏離。由等離子體點火火炬37產生的等離子體火焰42因此位於燃料管道26外部。
【權利要求】
1.一種粉化煤燃燒器(20)， 具有中心管道(26)，穿過所述中心管道(26)，空氣(L)或氧氣流動且在中心管道出口(30)處排出；和/或具有第二管道(29)，穿過所述第二管道(29)，空氣(L)或氧氣流動且在第二管道出口(31)處排出， 具有燃料管道(25)，穿過所述燃料管道(25)，粉化煤(K)流動且在燃料管道出口(32)處排出， 且具有等離子體點火火炬(37)，其產生布置在所述燃料管道(25)外部的等離子體火焰(42)，且在所述燃料管道出口(32)的下遊與所述粉化煤(K)發生接觸。
2.如權利要求1所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，所述等離子體點火火炬(37)具有布置在所述氣體管道出口(39)的區域中的氣體管道(38)和點火電極(40)。
3.如權利要求1或2所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，所述燃料管道出口(32)和所述中心管道出口(30)和/或所述第二管道出口(31)布置在共同的平面(E)中，且在此處形成燃燒器出口(33)。
4.如權利要求2所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，所述氣體管 道出口(39)和所述燃料管道出口(32)布置在共同的平面(E)中。
5.如前述權利要求中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，存在多個第二管道(29)和/或多個中心管道(26)。
6.如前述權利要求中的任一項所述的粉化煤燃燒器， 其特徵在於，所述至少一個等離子體點火火炬(37)布置在燃燒器中心線(A)外側。
7.如前述權利要求中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，存在多個等離子體點火火炬(37)，它們布置在中心管道截面內和/或煤管道截面內和/或第二管道截面內。
8.如權利要求7所述的粉化煤燃燒器，其特徵在於， 所述等離子體點火火炬(37)布置在燃燒器中心線(A)周圍的一個或多個同心圓(46)上。
9.如權利要求7或8所述的粉化煤燃燒器， 其特徵在於，所述等離子體點火火炬(37)中的至少一些布置在相對於燃燒器中心線(A)徑向地定向的不同的徑向平面(47)中。
10.如權利要求9所述的粉化煤燃燒器， 其特徵在於，徑向平面(47a)與緊鄰它的兩個徑向平面(47b，47c)之間的角度(α，β)在繞著所述燃燒器中心線(A)的周邊方向(U)上是不同的。
11.如權利要求7— 10中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20), 其特徵在於，所述等離子體點火火炬(37)中的至少一個直接布置在所述燃料管道(25)與所述中心管道(26)之間的隔離壁(27)上。
12.如權利要求7— 11中的任一項所述的粉化煤燃燒器， 其特徵在於，所述等離子體點火火炬(37)中的至少一個直接布置在所述燃料管道(25)與所述第二管道(29)之間的隔離壁(28)上。
13.如權利要求7— 12中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20), 其特徵在於，空氣(L)或氧氣在兩個等離子體點火火炬(37)之間流出所述中心管道(26)或流出所述第二管道(29)。
14.如前述權利要求中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，所述燃料管道(25)實施為環形管道且同軸地圍繞所述中心管道(26)。
15.如前述權利要求中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，所述第二管道(29)實施為環形管道且同軸地圍繞所述燃料管道(25)。
16.如權利要求1一 13中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20), 其特徵在於，所述燃料管道(25)具有矩形煤管道截面。
17.如權利要求16所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，多個中心管道(26)和/或多個等離子體點 火火炬(37)布置在所述煤管道截面內，其中所述中心管道出口(30)和/或所述等離子體點火火炬(37)沿著形成交叉或者網格結構的軸線(48)布置。
18.如權利要求17所述的粉化煤燃燒器(20)， 其特徵在於，一個或多個等離子體點火火炬(37)緊鄰兩個中心管道(26)。
19.如權利要求16— 18中的任一項所述的粉化煤燃燒器(20), 其特徵在於，至少一個等離子體點火火炬(37)布置在所述燃料管道(25)與所述第二空氣管道(29)之間。
【文檔編號】F23D1/00GK104011464SQ201280063417
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年11月30日 優先權日:2011年12月20日
【發明者】T.維爾德, H.布雷格曼恩 申請人:阿爾斯通技術有限公司