煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的方法及装置的制造方法_2

文档序号:9450135阅读:来源:国知局
氛,预燃室出口当量过量空气系数2.6 > α’ > 1.3或13% >氧含量>6%,燃料在预燃室出口尚未完全燃烧且正处于旺盛燃烧状态,α < 1.1。
[0033]所述的α为过量空气系数,α ’为当量过量空气系数;α ’的含义为燃料在燃烧过程中分级配风,燃料没有完全燃烧,以当地氧含量计算的过量空气系数;过量空气系数的含义为以燃料完全燃烧所需空气量计算的空气量。
[0034]点火装置包括:等离子发生器I 1、预燃室I 2、主燃烧器3、火炬出口 I 4、一级筒
5、二级筒6、三级筒7、预燃室一次风道8和预燃室二次风道9 ;
预燃室I 2的下部呈收缩口,通过收缩口连接预燃室一次风道8,预燃室一次风道8另一端与主燃烧器3的一次风管连接,预燃室I 2上连接有预燃室二次风道9,预燃室二次风道9在进入预燃室I 2前设有弯头,二次风道在弯头处开有中心孔,中心孔内插入等离子发生器I 1,预燃室I 2上部连接火炬出口 I 4,火炬出口 I 4较一级筒5小,火炬出口 I 4的右端插入一级筒5内,一级筒5较二级筒6小,一级筒5的右端插入二级筒6内,二级筒6较三级筒7小,二级筒6的右端插入三级筒7内,一级筒5、二级筒6、三级筒7分别是二端开口的管子,通过嵌套的方式一级套入下一级中,最后一层为主燃烧器3,其中最后一级的三级筒7的出口端即可以缩入主燃烧器喷口内部或与主燃烧器喷口齐平也可以突出主燃烧器喷口伸入炉膛,伸入炉膛的长度为10~400mm。
[0035]所述的预燃室是立式流化床或气流床,直立安装或者倾斜安装;所述的流化床或气流床内冷态表观流速为2?10m/s。
[0036]所述的预燃室上连接有二次风口,二次风口内安装有点火装置,点火装置是等离子发生器、油枪、气枪、电加热棒或火把。
[0037]所述的预燃室在主燃烧器外部,预燃室内燃烧温度<1100°C,采用固态排渣或不排渣。
[0038]所述的预燃室内点火装置停用后,预燃室能继续稳定燃烧。
[0039]所述的等离子发生器或点火装置安装在二次风道内,二次风道内是净风,没有煤粉等燃料,在停用时不用吹扫风;或者等离子发生器或点火装置安装在一次风道内。
[0040]所述的三级筒7是最后一级,火焰逐级放大可以是1~5级的任何一级,三级筒7的出口突出主燃烧器喷口伸入炉膛,伸入炉膛的长度为10~400mm。
[0041]下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的说明:
实施例1:如图1所示,本发明的装置包括:等离子发生器I 1、预燃室I 2、主燃烧器3、火炬出口 I 4、一级筒5、二级筒6、三级筒7、预燃室一次风道8、预燃室二次风道9。
[0042]预燃室I 2的下部呈收缩口,通过收缩口连接预燃室一次风道8,预燃室一次风道8另一端与主燃烧器3的一次风管连接,预燃室I 2上连接有预燃室二次风道9,预燃室二次风道9在进入预燃室I 2前设有弯头,弯头上开有孔,孔内插入等离子发生器I 1,预燃室I 2上部连接火炬出口 I 4,火炬出口 I 4较一级筒5小,火炬出口 I 4的右端插入一级筒5内,一级筒5较二级筒6小,一级筒5的右端插入二级筒6内,二级筒6较三级筒7小,二级筒6的右端插入三级筒7内,一级筒5、二级筒6、三级筒7分别是二端开口的管子,通过嵌套的方式一级套入下一级中,最后一层为主燃烧器3,其中最后一级的三级筒7的出口端即可以缩入主燃烧器喷口内部或与主燃烧器喷口齐平也可以突出主燃烧器喷口伸入炉膛,伸入炉膛的长度一般为10~400mm。
[0043]其工作过程:等离子发生器I I将预燃室I 2内腔加热后,一次风从预燃室一次风道8中进入到预燃室I 2中,着火后的火炬从火炬出口 I 4中喷出,燃烧助燃的二次风从预燃室二次风道9进入预燃室I 2中助燃;通过控制通入的二次风控制预燃室I 2内当量过量空气系数α’>1.3控制火炬出口 I 4的温度,保证持续产生高温火炬的同时,防止结焦。预燃室I 2中表观流化速度在冷态时一般为2?lOm/s,预燃室I 2中温度一般在700?1100°C之间,优化温度为950°C。在预燃室I 2稳定着火后可以逐步加大一次风量和二次风量,将已着火的煤粒吹入主燃烧器3中的一级筒5内,同时主燃烧器3中的一部分一次风从火炬出口 I 4的外侧进入一级筒5内与火炬出口 I 4喷入的已着火的火炬混合并着火,着火后喷入二级筒6,同时主燃烧器3中的一部分一次风从一级筒5外侧进入二级筒6中混合并着火,着火后喷入三级筒7,同时主燃烧器3中的一部分一次风从二级筒6外侧进入三级筒7中混合并着火后从主燃烧器3的喷口喷入炉膛,三级筒7外侧的剩余一次风也从主燃烧器3的喷口喷入炉膛;此即火焰逐级放大原理的工作过程。
[0044]预燃室中加入煤粉或者碎煤在当量过量空气系数α ’ >1.3或氧含量>6%,通过控制过量空气系数来保证预燃室内氧化性气氛和控制预燃室温度,避免预燃室结焦;预燃室出口的高温高氧火炬喷入主燃烧器一级燃烧室内与一级煤粉混合着火,着火后进入二级燃烧室内与二级煤粉混合着火,通过火焰逐级放大原理进行分级点火。
[0045]实施例2:如图2所示,预燃室II 12是一个绝热燃烧室,一般垂直布置,其下部连接有风帽14,风帽14下部连接进风口 15,预燃室II 12中部连接落煤管10,预燃室II 12上部连接火炬出口 II 13。
[0046]其工作过程:等离子发生器II 11将预燃室II 12内腔加热后,从落煤管10中加入碎煤到预燃室II 12中,着火后的烟气从火炬出口 II 13中喷出,燃烧助燃的空气从进风口15通过风帽14进入预燃室中将碎煤吹成流态化进行流化燃烧;通过控制通入的空气的当量过量空气系数α ’ >1.3控制火炬出口 II 13的温度,保证持续产生高温火炬的同时,防止结焦,预燃室II 12中表观流化速速在冷态时一般为2?lOm/s,预燃室II 12内温度一般在700?1100°C之间,优化温度为950°C,在预燃室II 12稳定着火后可以逐步加大给煤量和风量,将已着火的煤粒吹入大型循环流化床锅炉内。
【主权项】
1.一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的方法,其特征在于,煤粉或碎煤在预燃室燃烧时,加入过量空气,所述的过量空气是大于煤完全燃烧所需要的空气;通过控制过量空气系数并结合安装在壁面上的热电偶来控制燃烧温度,最终产生700~1000°C内的高温火炬用于点火,高温火炬替代等离子点火中的等离子发生器或少油点火中的油火焰;或者使用电加热棒、燃气火炬、火把热源,通过火焰逐级放大进行多级点火; 预燃室防止结焦的办法是:加入过量空气稀释烟气、降低温度的同时保证预燃室的氧化性气氛,预燃室出口当量过量空气系数2.6 > α’ > 1.3或13% >氧含量>6%,燃料在预燃室出口尚未完全燃烧且正处于旺盛燃烧状态,α < 1.1 ; 所述的α为过量空气系数,α ’为当量过量空气系数;α ’的含义为燃料在燃烧过程中分级配风,燃料没有完全燃烧,以当地氧含量计算的过量空气系数。2.根据权利要求1所述的一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的方法,其特征是:所述的火焰逐级放大为I级?5级内任意级火焰逐级放大。3.根据权利要求1所述的一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火方法的装置,其特征是,装置包括:等离子发生器I (I)、预燃室I (2)、主燃烧器(3)、火炬出口 I (4)、一级筒(5)、二级筒(6)、三级筒(7)、预燃室一次风道(8)和预燃室二次风道(9); 预燃室I (2)的下部呈收缩口,通过收缩口连接预燃室一次风道(8),预燃室一次风道(8)另一端与主燃烧器(3)的一次风管连接,预燃室I (2)上连接有预燃室二次风道(9),预燃室二次风道(9)在进入预燃室I (2)前设有弯头,二次风道在弯头处开有中心孔,中心孔内插入等离子发生器I (1),预燃室I (2)上部连接火炬出口 I (4),火炬出口 I (4)较一级筒(5)小,火炬出口 I (4)的右端插入一级筒(5)内,一级筒(5)较二级筒(6)小,一级筒(5)的右端插入二级筒(6 )内,二级筒(6 )较三级筒(7 )小,二级筒(6 )的右端插入三级筒(7 )内,一级筒(5)、二级筒(6)、三级筒(7)分别是二端开口的管子,通过嵌套的方式一级套入下一级中,最后一层为主燃烧器(3),其中最后一级的三级筒(7)的出口端能缩入主燃烧器喷口内部或与主燃烧器喷口齐平,或突出主燃烧器喷口伸入炉膛,伸入炉膛的长度为10~400_。4.根据权利要求3所述的一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的装置,其特征是,所述的预燃室是立式流化床或气流床,所述的流化床或气流床内冷态表观流速为2?10m/so5.根据权利要求3所述的一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的装置,其特征是,所述的预燃室1(2)上连接有二次风口,二次风口内安装有点火装置,点火装置是等离子发生器、油枪、气枪、电加热棒或者火把。6.根据权利要求3所述的一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的装置,其特征是:所述的预燃室I (2)在主燃烧器外部,700°C〈预燃室内燃烧温度<1100°C,采用固态排渣或不排渣。7.根据权利要求3所述的一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的装置,其特征是,所述的三级筒(7)是最后一级筒,最后一级筒的出口突出主燃烧器喷口伸入炉膛,伸入炉膛的长度为10~400mmo
【专利摘要】一种煤粉或碎煤燃烧产生高温高氧火炬点火的方法及装置,属于燃煤锅炉点火方法及装置。方法:向立式流化床预燃室中加入煤粉或者碎煤,在当量过量空气系数1.3&lt;αˊ&lt;2.6时,将产生的少量正在旺盛燃烧的高温高氧火炬送入燃烧器内,通过火焰逐级放大原理点燃主燃料;装置包括:等离子发生器Ⅰ、预燃室Ⅰ、主燃烧器、火炬出口Ⅰ、一级筒、二级筒、三级筒、预燃室一次风道和预燃室二次风道;可实现煤粉锅炉无油点火和循环流化床锅炉无油点火、低负荷稳燃及低氮燃烧。优点是:1.预燃室简单可靠,可以长时间运行而不发生结焦;2.在点火稳定后外加热源如等离子或油枪即可停止运行,依靠预燃室稳定燃烧。
【IPC分类】F23Q9/00
【公开号】CN105202575
【申请号】CN201510660373
【发明人】雍占锋, 张红月, 张举乐, 蒋允刚, 朱红胜
【申请人】徐州科融环境资源股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月13日
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