一种煤粉燃烧器自动点火装置及其控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种煤粉燃烧器自动点火装置及其控制系统。


背景技术：

2.受天气及用户蒸汽(热水)需求波动的影响，工业锅炉经常反复启、停炉，需要频繁进行点火操作。特别是对于燃煤(煤粉)工业锅炉，由于煤粉着火点高，且着火过程较为复杂，因此，提高点火装置点火性能及其自动化水平对煤粉工业锅炉燃烧器快速、稳定点火至关重要。
3.目前工业锅炉行业使用的点火方式包括燃气点火、燃油点火以及燃气燃油复合点火三类。液化气点火装置属于燃气点火系统，采用液化气作为点火源，气体易点燃，对点火装置要求不高，但是液化气热值低，直接点燃煤粉气流较为困难，特别是对难燃煤而言，点火难度更大。柴油点火装置属于燃油点火系统，采用柴油作为点火源，柴油热值高，点火稳定，其对雾化喷头等要求较高。将燃气点火与燃油点火相结合的复合点火系统，先通过快速点燃液化气，然后利用点着的液化气点燃燃油，最后将煤粉气流点燃。
4.公开号cn 206176376 u的专利公开了一种煤粉燃烧器燃气点火装置，通过设计45
°
空气旋流槽和两级燃气喷口实现了燃气半预混燃烧，进一步优化了火焰形态，提高了易燃煤种着火稳定性。但是，该燃气点火装置存在点火热低，煤种适应性差的问题，以及缺乏相应的火焰稳定技术。特别是针对难燃煤，该装置采用热值较低的燃气直接点燃难燃煤粉气流较为困难。
5.公开号cn 207298958 u的专利公开了一种适用于电站锅炉的少油点火燃烧器，通过设计浓淡分离装置、钝体、周界风等，实现了对贫煤和无烟煤的节油点火。但是，该点火系统自动化程度较低，雾化喷头处由于钝体和扩锥的设计可能造成喷嘴处结渣、堵塞等问题。
6.公开号cn 206037117 u的专利公开了一种适用于工业煤粉锅炉燃烧器的气体燃料点火系统，直接使用气体燃料作为主燃料进行点火，通过设计多孔扩散锥以及强旋旋流片，形成高温点火区，增强了火焰稳定性。该系统对于简化工业锅炉燃烧器点火系统具有较强的借鉴意义，但是存在气体点火热低，点火强度受限，煤种适应性差的问题，特别是对于难燃煤或兰炭，存在点火难度大的现象。
7.综上所述，如何有效提高煤粉燃烧器点火强度，拓宽点火器煤种适用性，简化点火系统，提高点火系统自动化水平，是本领域技术人员迫切解决的问题。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是提供一种煤粉燃烧器自动点火装置及其控制系统。该装置应用于煤粉工业锅炉点火启动，避免繁琐的“气点油，油再点煤”的过程，点火强度高，可适用于难燃煤种的点燃，具有高度的系统集成性及较高的自动化水平。
9.本实用新型还提供一种煤粉燃烧器自动点火装置的控制系统，该系统可以实现一键点火，具有高度的系统集成性及较高的自动化水平。
10.本实用新型公开一种煤粉燃烧器自动点火装置，包括：高能点火装置、点火枪组件和自动驱动装置；
11.所述高能点火装置包括高能点火器、高压电缆、高压放电杆和固定件；
12.其中，所述高压电缆第一端与所述高能点火器输出端连接，第二端与所述高压放电杆第一端连接；
13.所述高压放电杆第一端与所述自动驱动装置的活塞连接杆连接，高压放电杆第二端穿过所述密封装置深入到所述高压放电杆固定件内；所述高压放电杆固定件与所述燃烧器端盖焊接固定；
14.所述点火枪组件包括燃料管路、控制阀组、点火杆、雾化喷头、扩锥和固定件；所述燃料管路入口端与所述燃料储存装置连接，所述燃料管路出口端与所述点火杆第一端连接，所述点火杆第二端装有雾化喷头，所述雾化喷头外部安装有扩锥；所述点火枪穿过密封装置深入到点火枪固定件内；所述点火枪固定件与所述燃烧器端盖焊接固定；
15.所述自动驱动装置采用上下对称结构设计，以高压放电杆固定件和点火枪固定件之间中心轴线上下对称；
16.所述自动驱动装置包括气缸组件、电磁阀组件、压缩空气系统和固定杆；
17.所述气缸组件包括气缸本体、气缸滑轨和活塞连接杆；所述气缸本体固定在所述气缸滑轨上；所述气缸滑轨第一端自由悬空，第二端通过法兰与所述固定杆第一端连接；所述压缩空气先经过磁力开关进入气缸，由气缸活塞往复运动带动所述活塞连接杆使所述高能放电杆及所述点火杆前后移动；所述固定杆第二端与燃烧器端盖焊接固定。
18.上述煤粉燃烧器自动点火装置中，所述高能点火器产生的火花能量大于20j；点火频率5
‑
20次/秒，且持续可调。
19.具体的，所述雾化喷头选用超细雾化喷头。
20.所述扩锥的角度为45
°‑
60
°
；
21.所述扩锥的长度为50
‑
80mm。
22.所述高压放电杆固定件和点火枪固定件之间的间距为100
‑
200mm。
23.所述煤粉燃烧器自动点火装置的控制系统包括自动控制模块和上位机操作模块三部分。该控制系统的控制方法为：上位机给定一个一键点火远程操作指令，该指令传输至自动控制模块处，通过逻辑分析执行相关动作。
24.该自动点火装置在点火仓中将油料点燃，进而点燃煤粉后喷射到煤粉燃烧器内燃烧，具有点火强度高，煤种适应性宽，可实现远程一键点火等优势，且不需使用燃气，简化了点火过程，显著提高了点火系统安全性。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
26.本实用新型提供的点火装置通过调节点火时间、采用超细雾化喷头可以实现柴油直接对煤粉的高强度点火，避免繁琐的“气点油，油再点煤”的过程，使煤粉点火系统更便捷、更高效。通过扩锥和点火仓的设计，进一步提高了点火稳定性，增强了点火强度，拓宽了煤种适用性，达到更加通用的效果。
附图说明
27.图1为本实用新型之较佳实施例的结构示意图。
28.附图标识说明：
29.(111)高能点火器
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(112)高压电缆
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(113)高压放电杆
30.(114)固定件
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(121)燃料管路
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(122)控制阀组
31.(123)点火杆
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(124)固定件
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(125)雾化喷头
32.(126)扩锥
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(127)点火仓
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(131)气缸本体
33.(132)气缸滑轨
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(133)活塞连接杆
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(134)磁力开关
34.(135)固定杆
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(201)上位机操作台 (202)自动控制模块
35.(301)燃烧器端盖
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(302)煤粉燃烧器
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步阐述，但本实用新型并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
37.实施例1
38.本实用新型提供的点火装置的结构示意图如图1所示。
39.该点火装置包括高能点火装置、点火枪组件和自动驱动装置三部分。
40.其中，所述高压电缆(112)第一端与所述高能点火器(111)输出端连接，第二端与所述高压放电杆(113)第一端连接；
41.所述高压放电杆(113)第一端与所述自动驱动装置的活塞连接杆(133)连接，所述高压放电杆(113)第二端穿过所述密封装置深入到所述高压放电杆固定件(114)内；所述高压放电杆固定件(114)与所述燃烧器端盖(301)焊接固定；
42.所述点火枪组件包括(121)、控制阀组(122)、点火杆(123)、雾化喷头(125)、扩锥(126)和固定件(124)；所述燃料管路(121)入口端与所述燃料储存装置连接，所述燃料管路(121)出口端与所述点火杆(123)第一端连接，所述点火杆(123)第二端装有雾化喷头(125)，所述雾化喷头(125)外部安装有扩锥(126)；所述点火枪穿过密封装置深入到点火枪固定件(124)内；所述点火枪固定件(124)与所述燃烧器端盖(301)焊接固定；
43.所述自动驱动装置采用上下对称结构设计，以所述高压放电杆固定件和点火枪固定件之间中心轴线上下对称；
44.所述自动驱动装置包括气缸组件、电磁阀组件、压缩空气系统和固定杆；
45.所述气缸组件包括气缸本体(131)、气缸滑轨(132)、活塞连接杆(133)；所述气缸本体(131)固定在所述气缸滑轨(132)上；所述气缸滑轨(132)第一端自由悬空，第二端通过法兰与所述固定杆(135)第一端连接；所述压缩空气先经过磁力开关(134)进入气缸，由气缸活塞往复运动带动所述活塞连接杆(133)使所述高能放电杆及所述点火杆(123)前后移动；所述固定杆(135)第二端与燃烧器端盖(301)焊接固定。
46.具体的，所述高能点火装置包括高能点火器(111)、高压电缆(112)、高压放电杆(113)和固定件(114)四部分。220v交流电先经自动控制模块(202)，后将220v交流电经输电线输送至高能点火器(111)，高能点火器(111)将220v交流电升压、整流为2500v直流电，再由高压电缆(112)将其输送至高压放电杆(113)第一端连接；高压放电杆(113)第一端与自动驱动装置的活塞连接杆(133)连接；高压放电杆(113)放电端穿过密封装置经高压放电杆
固定件(114)深入到点火仓(127)内；所述高压放电杆固定件(114)与燃烧器端盖(301)焊接固定。
47.点火枪组件包括燃料管路(121)、控制阀组(122)、点火杆(123)、雾化喷头(125)、扩锥(126)和固定件(124)六部分。燃料经燃料管路(121)进入点火杆(123)，点火杆(123)另一端装有雾化喷头(125)，雾化喷头(125)外部安装有扩锥(126)；所述点火杆(123)穿过密封装置经点火枪固定件(124)深入到点火仓(127)内；所述点火枪固定件(124)与燃烧器端盖(301)焊接固定。所述点火杆(123)与固定件(124)密封采用螺纹机械密封结构，避免油料渗漏。
48.所述自动驱动装置采用上下对称结构设计，以高压放电杆固定件和点火枪固定件之间中心轴线上下对称，包括气缸组件、电磁阀组件、压缩空气系统和固定杆四部分。气缸组件包括气缸本体(131)、气缸滑轨(132)、活塞连接杆(133)三部分，所述气缸本体(131)固定在所述气缸滑轨(132)上；所述气缸滑轨(132)第一端自由悬空，第二端通过法兰与所述固定杆(135)第一端连接；所述压缩空气先经过磁力开关(134)进入气缸，由气缸活塞往复运动带动活塞连接杆(133)来使高能放电杆(113)及点火杆(123)前后移动；所述固定杆(135)第二端与燃烧器端盖(301)焊接固定。
49.所述自动点火装置在所述点火仓(127)中点燃油料，进而点燃煤粉，喷射到所述煤粉燃烧器(302)内燃烧。所述高压放电杆(113)及点火杆(123)位置可根据煤粉着火特性进行便捷调整。
50.所述煤粉燃烧器自动点火装置还包括控制系统，由plc自动控制模块(202)和上位机操作模块(201)两部分组成。plc自动控制模块可以接受上位机等远程操作指示，并经过逻辑计算输出相应信号，控制相关执行设备的动作。
51.本实用新型采用高能点火器直接将柴油点燃，进而点燃煤粉，不需要使用液化气先点燃柴油，因此，节省了燃气，简化了点火过程，具有较好的经济性。直接应用油料作为点火源可取消提供燃气所需的管道等附属设备，避免消防安全隐患，提高整个点火系统的安全性。
52.本实用新型采用自动控制系统，可实现远程一键点火，具有自动化程度高的优势。
53.本实用新型自动点火装置包括高能点火器(111)，优选地，高能点火器(111)火花能量大于20j，点火频率5
‑
20次/秒持续可调。
54.本实用新型自动点火装置包括雾化喷头(125)，优选地，雾化喷头(125)选用超细雾化喷头，可解决低负荷时，雾化颗粒度及平均尺寸增大的问题，保证油料燃烧效率，避免流量小导致烧嘴易堵塞和结焦的现象。
55.本实用新型自动点火装置包括扩锥(126)，优选地，扩锥角度在45
°
至60
°
之间，扩锥长度为50至80mm。
56.本实用新型自动点火装置包括高压放电杆固定件(114)和点火枪固定件(124)，优选地，所述高压放电杆固定件(114)和点火枪固定件(124)之间间距100至200mm。
57.本使用新型自动控制系统的远程操作台还可以是任何远程操控移动设备，自动控制模块还可以使用dcs自动控制模块，接受来自远程操作设备的指示，并执行相关逻辑分析与指令输出，控制相关执行设备的动作。
58.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，对以上实施例所做出的任何细微修改、等同变化与修饰，也应被视为本实用新型的保护范围。