专利名称：煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤粉锅炉，尤其涉及一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器。
背景技术：
燃煤火力发电是目前我国采用的主要发电方式。在我国，燃煤发电机组装机容量占全国总装机容量的70％左右。大型燃煤锅炉的启、停及稳燃都要消耗大量的燃油。
传统的电站锅炉点火普遍采用的方式为油枪点火。锅炉启动时先点燃油枪，油在炉膛中燃烧一定时间后将炉膛加热到煤粉的着火温度，此时将煤粉喷入炉膛进行煤油混烧。当锅炉达到50％以上负荷、煤粉可以稳定燃烧时才将油切断，完成点火启动过程。这种方法点火耗油量太大，况且我国大都以轻柴油供应电厂，价值可观。例如，每台20万千瓦和30万千瓦的新建机组投产前试运行阶段要烧掉5000吨以上，价值1500万元；燃用贫煤的20万千瓦机组每次点火用油平均在50吨以上；燃用贫煤的30万千瓦机组每次点火要烧掉燃油上百吨，有的甚至达到300吨。2000年曾对10万千瓦及以上燃煤机组点火用油情况进行过抽样调查10万千瓦、12.5万千瓦、20万千瓦、30万千瓦及60万千瓦机组年冷态起动机组平均用油量分别为216.4吨/台、309.6吨/台、291.66吨/台、908.24吨/台、和451.62吨/台。
近几年来，随着工业用电及民用电的增长，平均电负荷率下降，电网峰谷差不断扩大，特别是在低谷时段，大容量机组被迫频繁启停调峰，这样又大大地增加了电站锅炉的点火及稳燃用油。统计数字显示，10万千瓦、12.5万千瓦、20万千瓦、30万千瓦及60万千瓦机组年平均稳燃用油量分别为312.2吨/台、309.6吨/台、276.8吨/台、546.8吨/台和359.8吨/台。
据97“中国能源”白皮书公布的数字，95年我国火电1.78亿千瓦机组用于点火、助燃用油高达520万吨，如果按每吨燃油综合价格(包括燃油系统设备、投资消耗、储备、运输等)按0.25万元/吨估算，折合人民币为104亿。随着装机容量的发展，这项消耗也在增加。98和99年仅电力系统内电站锅炉的启动和稳燃计划内用油就分别为288万吨和320万吨，而许多电厂计划用油只占其燃油的一部分，每年还不得不购买大量的难以统计的非计划用油。
另外，据统计，我国每年工业锅炉的点火和稳燃用油保守的估计也在600万吨以上，燃油费用每年超过120亿元人民币，且每年还在以10％的速度递增。
点火和稳燃的大量用油大大增加了发电成本，降低了发电经济性，燃油系统的维护工作量大，而且油煤混燃容易产生大量的NOx和SOx，环境污染严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种涉及煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器。
它具有电源系统、冷却水系统和点火器本体，点火器本体具有点火器一级、点火器二级，点火器一级依次具有带有观察孔的一级煤粉进口、金属感应管，在金属感应管外侧设有保温层，保温层外侧设有感应器，在金属感应管出口外侧设有密封法兰、环形风室，法兰间设有密封材料，环形风室出口设有稳燃室，点火器二级依次具有二级煤粉进口、观火孔、二级点火室，二级点火室与稳燃室之间设有导流隔板。
本发明的优点1)可完全不用油气等辅助燃料实现煤粉锅炉的冷炉启动和稳燃；以一台20万千瓦机组为例，用于点火和低负荷稳燃年耗油费用达162万元，采用4只感应加热无油直接点火燃烧器，年运行耗资58万元，年直接经济效益104万元。
2)成熟的感应加热技术保证了煤粉点火的调控方便，运行稳定；3)无油点火改造的工作量小，不动水冷壁，改造后不影响锅炉出力；4)采用多级点火方式，可大幅度降低投资，减少点火电耗，降低运行成本；5)日常维护量小，可靠性高；6)必要时，可在下二次风中安装无油点火燃烧器，不破坏原有的油点火系统，提高系统的可靠性。
图1是煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器本体结构示意图；图2是煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器本体右视图。
具体实施例方式
一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器，它有电源系统、冷却水系统及点火器本体。
如图1所示，点火器本体具有点火器一级、点火器二级，点火器一级依次具有带有观察孔1的一级煤粉进口2、金属感应管3，在金属感应管3外侧设有保温层4，保温层外侧设有感应器5，在金属感应管5出口外侧设有密封法兰8、环形风室10，法兰8间设有密封材料9，环形风室10出口设有稳燃室7，点火器二级依次具有二级煤粉进口6、观火孔11、二级点火室12，二级点火室12与稳燃室7之间设有导流隔板13。
金属感应管3和环形风室10之间采用密封法兰8，允许金属感应管3在轴向向出口方向自由膨胀；稳燃室7位于环形风室10内，采用刚玉材质；左右两只密封法兰8固定在环形风室10端面上，右法兰分割成两部分，便于安装拆卸，法兰之间填充密封材料9；电源系统采用可控硅电源提供的交变电流，经由电容器和感应器5产生交变电磁场。金属感应管3分段加热或者全段加热。点火器一级和点火器二级的煤粉气流采用直流或者旋流方式进粉。
煤粉气流经由高温金属感应管3被点燃，经环形补风后，在稳燃室7稳燃，并在二级点火室12和主煤粉气流混合，点燃主煤粉。
点火器本体分为点火器一级和点火器二级，根据点火煤粉量多少和现场安装条件决定采用单级点火或者多级点火方式。
点火器的冷却系统采用水冷方式，冷却电源装置，电容装置和感应器5，采用母管进水，水箱回水。
工作过程由可控硅中频电源装置产生的中频交变电流通过电容器和感应器5产生强烈的交变电磁场作用金属感应管3，金属感应管3由于内部感应的涡流迅速升温并能提供可点燃煤粉气流的高温壁面。
一级煤粉气流进入金属感应管3，在高温壁面作用下以热壁点火方式直接被点燃，在金属感应管3出口得到环形补风，在稳燃室7内进一步燃烧，并在二级点火室12和二级主煤粉气流混合，以热气流点火方式点燃二级主煤粉气流，一起喷入炉膛。
稳燃室7被着火煤粉气流加热到高温状态后(1100度左右)，降低点火功率，煤粉在金属感应管3内被加热到接近着火点，煤粉着火推迟，利用稳燃室高温壁面点燃一级煤粉，从而保护了金属感应管3。
在点火停止时，立即加大环形风速度，在高温状态下对稳燃室7清理，使点火装置恢复到点火前状态。
权利要求
1.一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器，其特征在于它具有电源系统、冷却水系统和点火器本体，点火器本体具有点火器一级、点火器二级，点火器一级依次具有带有观察孔(1)的一级煤粉进口(2)、金属感应管(3)，在金属感应管(3)外侧设有保温层(4)，保温层外侧设有感应器(5)，在金属感应管(5)出口外侧设有密封法兰(8)、环形风室(10)，法兰(8)间设有密封材料(9)，环形风室(10)出口设有稳燃室(7)，点火器二级依次具有二级煤粉进口(6)、观火孔(11)、二级点火室(12)，二级点火室(12)与稳燃室(7)之间设有导流隔板(13)。
2.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器，其特征在于所说的电源系统采用可控硅电源提供的交变电流，经由电容器和感应器(5)产生交变电磁场。
3.根据权利要求1所述的一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器，其特征在于所说的金属感应管(3)分段加热或者全段加热。
4.根据权利要求1或3所述的一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器，其特征在于所说的点火器一级和点火器二级的煤粉气流采用直流或者旋流方式进粉。
全文摘要
本发明公开了一种煤粉锅炉感应加热无油直接点火燃烧器。它具有电源系统、冷却水系统和点火器本体，点火器本体具有点火器一级、点火器二级，点火器一级依次具有带有观察孔的一级煤粉进口、金属感应管，在金属感应管外侧设有保温层，保温层外侧设有感应器，在金属感应管出口外侧设有密封法兰、环形风室，法兰间设有密封材料，环形风室出口设有稳燃室，点火器二级依次具有二级煤粉进口、观火孔、二级点火室，二级点火室与稳燃室之间设有导流隔板。本发明的优点可完全不用油气等辅助燃料实现煤粉锅炉的冷炉启动和稳燃；调控方便，运行稳定；采用多级点火方式，降低运行成本；日常维护量小，可靠性高。
文档编号F23Q13/02GK1526987SQ03151278
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月25日 优先权日2003年9月25日
发明者岑可法, 周俊虎, 周志军, 刘建忠, 黄镇宇, 程军, 杨卫娟 申请人:浙江大学