专利名称：煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电站煤粉锅炉的启动燃烧装置及负荷调峰机组燃烧器， 一种煤粉锅炉贫油热强化燃 烧启动装置。
背景技术：
目前，电站燃煤锅炉启动时通用的点火方式是先用点火装置点燃油燃烧器(俗称油枪，单支 油枪出力为0.8 2 t / h),进行升温、升压，当锅炉各相关参数达到投粉要求时，启动制粉 系统和煤粉燃烧器，实现带负荷运行；当锅炉负荷降低到5 0%左右时，还须投油稳燃才能保证锅 炉正常运行。 一台3 0 OMW的火电机组， 一般有五层煤粉燃烧器，在底部三层煤粉燃烧器每一层下 方，各布置一层油燃烧器，每层四只，单只出力1.8 t/h,机组是冷态点火，每次用油约l 0 0 t,每次调峰时，还需启动油枪喷油助燃。据统计，电力系统每年用于电站锅炉点火、稳燃、助 燃用油高达近千万吨，占全国总烧油量的l 5%,价值数百亿元，消耗了大量的油资源。
为了在电站锅炉点火、稳燃、助燃中节约用油，近年来不少单位研究试验小袖枪(单只0.2 0.6 t / h)点火，不仅很不理想，还会造成资源浪费、环境污染,。
另外，现阶段火电机组锅炉大多数仍旧采用机械压力雾化油枪作为点火源，据不完全统计，火 电机组锅炉启动燃料油在这方面浪费的数量也很大。
发明内容
为了克服目前电站锅炉点火存在的问题，本发明提供一种煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置， 该裝置可达到锅炉启动时早投粉少投油这一节约和替代燃料油的目的，节油率大于9 5%。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，它包括 贫油热强化油燃烧器2l及煤粉热强化裂化预燃室两大部分；煤粉热强化裂化预燃室有一个送风的 一次风管2 2,它的左部是弯管，右部是直管，管状的贫油热强化油燃烧器2 l及连接的油长送火
管2 4,穿过一次风管2 2的弯管壁；轴向的延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管2 6的入口段，在一 次风管2 2弯头内右端上部，安装有弯头撞击块2 3;浓相粉热强化裂化燃烧管2 6的左端与油长 送火管2 4对接，右端分别与淡相粉热强化裂化燃烧管2 7及淡相粉风冷却管2 8连接/其内部圆 周上，安装有煤粉浓缩块2 5,其外围由二次风箱2 9所包围连接供风，油长送火管2 4在浓相粉 热强化裂化燃烧2 6入口段，由火焰点燃此处的浓相段煤粉，煤粉火焰在煤粉浓缩块2 5作用下， 压缩强化燃烧后，喷入到淡相粉热强化裂化燃烧管2 7内点燃淡相粉，该煤粉同样进行压缩强化燃 烧，火焰最后与淡相粉风冷却管2 8内的风一起高速喷出炉膛内，燃烧最终全部燃辉。
其有益效果是由于本发明在煤粉锅炉点火、助燃、稳燃过程中，用极少量的油点燃的煤粉燃 烧器取代现有的油燃烧器，故大大节省了燃油，节油率大于9 5%。由于油强化预热室5和气膜风 风室6具有自预热作用及文丘里型火焰撞击块的作用，燃油得到回流加热和充分气化，在气体状态 下完全燃烧，煤粉燃辉率达到9 OM以上，火焰温度高达l8 0 0度，燃烧效率高，燃烧速度快， 抗风能力强。
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步说明； 图l:贫油热强化油燃烧器结构图； 图2:煤粉热强化裂化预燃室结构图中，1 进油管，2 .壳体，3 空气雾化器，4 '电点火器，5 油强化预热室，6 气膜风风室，7'贫油枪，8'进风管，9'压缩空气入口管，10.油火焰检测器，21'油燃 烧器，2 2 —次风管，23'弯头撞击块，2 4 袖长送火管，2 5 .煤粉浓缩块，2 6 .浓 相粉热强化裂化燃烧管，2 7 *淡相粉热强化裂化燃烧管，2 8 *淡相粉风冷却管，2 9 ，二次风
具体实施例方式
在图l中，贫油热强化油燃烧器2 l有一个捅状的双层壳体2,壳体2—端封闭， 一端开口， 在封闭端部，进油管1及压缩空气进入管9穿透端壁，分别平行向的插入壳体内固定，压缩空气进
入管9弯向壳体2内，顺序与中心处轴向安装的贫油枪7、空气雾化器3及电点火器4连接，空气 雾化器3前方，是2 ~ 3级多孔套式结构的气膜风室6及油强化预热室5 ;在壳体2封闭端部的一 恻，有斜向的进风管8接通，该进风管8连接着双层壳体2之间的通道，形成具有轴向流动结构的 文丘里管供风助燃；该贫油强化油燃烧器2 l的燃烧过程是燃油通过进油管l,再经过油强化预 热室5;经过贫油枪7枪头内的便拆卸过滤器，最终在枪头内的喷嘴(禽心式压力雾化器)和压缩 空气雾化器3作用下，产生高速射流，并形成油雾，被电点火器4引燃火花点燃，该燃烧火焰通过 油强化预热室5后，燃油迅速被加热，喷出后剧烈强化燃烧，由于热强化室包括油强化预热室5和 气膜风风室6具有的自预热作用和文丘里型火焰撞击环的作用，燃烧过程属于气体燃料的气相燃烧 方式，从而大大提高燃烧效率及火焰温度；气相燃烧后的火焰燃烧剧烈、刚性强，呈完全透明状， 根部为蓝色高温火焰，中间及尾部为透明红色，火焰温度为l 8 0 (^C左右，可作为高温火核在 煤粉燃烧器内直接点燃煤粉，从而为电站锅炉启动、滑停及低负荷稳燃起到重要的作用。该套装置 在长期燃烧运行条件下亦不会在枪头处出现积碳或结礁等现象，另外电点火器的极间放电火花处于 贫油枪的雾化区内，而放电电极不在燃烧区域，所以亦不出现点火电极的烧蚀现象，故设备可靠性 强。
在图l中，进油管l为l 6mm 3 2mm的无缝钢管，它穿过壳体2左端的封闭板并与之固 定，在进入壳体2内后，与壳体2的内壁固定，它的外端与供油泵相连接。
在图l中，贫油枪7为通用型的产品(油喷嘴属于离心压力雾化型，结合有Y空气雾化型结构 ),它一端与压缩空气入口管9连接，通向气泵，另一端顺序与空气雾化器3及电点火器4连接， 通过雾化器雾化，即可把高速雰化的燃油及气体经电点火，喷向气膜风风室6进行燃烧。
在图l中，壳体2是由金属板弯成的圆管，它分为内外两层，内层包裹着燃烧组件，内外层之 间留有一个间据空间，该空间与外壁斜向的连接的进风管8相连通，形成了具有轴向流动的文丘里 管，可起到补风助燃的作用。 在图2中， 一次风管22为280fflm 800rnm的耐磨铸造管道，入口处是弯管，它一端 与煤粉一次风管2 2输入管管道连接，另一端与煤粉热强化裂化预然室连接，弯管内铸有弯头撞击 块2 3'弯头撞击块2 3是带有角度的凸起块，它安装在弯头内壁的半圆壁上，端面与弯管出口处 平齐。
在图2中，油长送管2 4的中心线与一次风管道2 2中心线重合，它的入口连接油燃烧器2 1 的出口，它的出口一直延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管2 6入口段。
在图2中，煤粉浓缩块2 5安装在浓相粉热强化裂化燃烧管2 6的内壁上，圆周布置，在圆周 方向布置2 4块，每两块中间留有间隙距离，煤粉浓缩块2 5按照一次风流动方向在截面上依次
是先收缩后再放大的结构。
在图2中，浓相粉热强化裂化燃烧管2 6—端和油长送管2 4的出口重合，另一端伸进淡相粉 热强化裂化燃烧管2 7内，中心线与油长送管2 4的中心线以及淡相粉热强化裂化燃烧管2 7的中 心线重合。
在图2中，淡相粉热强化裂化燃烧管2 7—端连接浓相粉热强化裂化燃烧管2 5的出口，另一 端和淡相粉风冷却管2 8的端面平齐或缩进5 cm~3 0 cm'其中心线与浓相粉热强化裂化燃烧 管2 6的中心线以及淡相粉风冷却管2 8的中心线均重合，其内部也根据霜要布置有和煤粉火焰在 煤粉浓缩块2 5形状类似的部件。
在图2中，淡相粉风冷却管2 8为圆形管道，二次风箱2 9包围着淡相粉风冷却管2 8的部分 或全部。
根据贫油枪有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原则设计了煤粉分段燃烧式煤粉热 强化裂化燃烧炉(预燃室)。它的意义在于应用分段燃烧、能量分级放大的原理'使系统的风粉浓
度、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。实 验证明，运用这一原理及设计方法使单个燃烧器的出力可以从2T/H扩大到12T/H。在建立
一级浓相点火燃烧过程中，我们采用了将经过浓缩的煤粉垂直或一定角度送入贫油枪火炬中心区' 最高达2 Q 0 (PC的火焰同煤粉的汇合，其点火延迟时间不大于l秒。
经过测试，该贫油热强化燃烧启动装置的煤粉燃辉率达到9 0%以上，节油率大于9 5%,壁
温一般可以稳定控制在6 (H。C以下，最高不超过7 0 0°C,可以保证燃烧器的安全；投入运行
后，原主燃烧器的性能基本上得到了保证，未发现超温、结渣、燃烧不良等现象，应用于火炉启动
时，点燃煤粉效果较好。
一台3 0 OMW火电机组，只要在最下边一层四只煤粉燃烧器中，各布置一套出力为5 Okg/
h的煤粉锅炉食油热强化燃烧启动装置，就可完成锅炉点火和稳燃工作。
权利要求
1·煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是该煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，包括贫油热强化油燃烧器(21)及煤粉热强化裂化预燃室两部分；煤粉热强化裂化预燃室有一个送风的一次风管(22)，它的左部是弯管，右部是直管，管状的贫油热强化油燃烧器(21)及连接的油长送火管(24)，穿过一次风管(22)的弯管壁；轴向的延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管(26)的入口段，在一次风管(22)弯头内右端上部，安装有弯头撞块(23)；浓相粉热强化裂化燃烧管(26)的左端与油长送火管(24)对接，右端分别与淡相粉热强化裂化燃烧管(27)及淡相粉风冷却管(28)连接，其内部圆周上，安装有煤粉浓缩块(25)，其外围由二次风箱(29)所包围连接供风。
2.-根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是贫油热强化油燃烧 器(21)有一个桶状的双层壳体(2),壳体(2)—端封闭， 一端开口，在封闭端部，进油管 (1)及压缩空气进入管(9)穿透端壁，分别平行向的插入壳体内固定，压缩空气进入管(9) 弯向壳体(2)内，顺序与中心处轴向安装的贫油枪(7)、空气雾化器(3)及电点火器(4) 连接，空气雾化器U)前方是2 、 3级多孔套式结构的气膜风室(6)及油强化预热室(5); 在壳体(2)封闭端部的一恻，与斜向的进风管(8)接通，该进风管(8)连接着双层壳体(2 )之间的通道，形成具有轴向流动结构的文丘里管供风助燃。
3. 根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是进袖管(1)为1 6mm 3 2mm的无缝钢管，它穿过壳体(2)左端的封闭板并与之國定，在进入壳体(2)内 后，与壳体(2)的内壁固定，它的外端与供油菜相连接。
4. -根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是贫油枪(7)为通 用型产品，它一端与压缩空气入口管(9)连接，通向气泵，另一端顺序与空气雾化器(3)及电 点火器(4)连接，通过雾化器雾化。
5. -根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是壳体(2)是由金 属板弯成的圆管，它分为内外两层，内层包裹着燃烧组件，内外层之间留有一个间据空间，该空间 与外壁连接的进风管(8)相连通，形成了具有轴向流动的文丘里管。
6 '根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是 一次风管(2 2) 为2 8 0mm 8 0 Omffl的耐磨铸造管道，入口处是弯管，它一端与煤粉一次风管道输入管管道连接，另一端与煤粉热强化裂化预然室连接，弯管内铸有弯头撞击块(23),弯头撞击块(2 3 )是带有角度的凸起块，它安装在弯头内壁的外半圆壁上，端面与弯管出口处平齐。
7 -根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是油长送管(2 4) 的中心线与一次风管道(2 2)中心线重合，它的入口连接油燃烧器(21)的出口，它的出口一 直延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管(26)入口段端面。
8 -根据权利要求l所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是煤粉浓缩块(2 5 )安装在浓相粉热强化裂化燃烧管(2 6)的内壁上，圆周布置，在圆周方向布置2~4块，每两 块中间留有间隙距离，煤粉浓缩块(2 5)按照一次风流动方向在截面上依次是先收缩后再放大的 结构。
9 >根据权利要求1所述的煤粉锅炉食油热强化燃烧启动装置，其特征是浓相粉热强化裂化 燃烧管(2 6)—端和油长送火管(24)的出口重合，另一端，伸进淡相粉热强化裂化燃烧管( 2 T)内，中心线与袖长送管(2 4)的中心线以及淡相粉热强化裂化燃烧管(2 7)的中心线重 合。
10 -根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是淡相粉热强化裂 化燃烧管(2 7)—端连接浓相粉热强化裂化燃烧管(2 6)的出口，另一端和淡相粉风冷却管( 2 8)的端面平齐或缩进5 cm 3 0 cm,其中心线与浓相粉热强化裂化燃烧管(2 6)的中心 线以及淡相粉风冷却管(2 8)的中心线均重合，其内部也根据需要布置有和煤粉火焰在煤粉浓缩 块(2 5〕形状类似的部件。
11 '根据权利要求1所述的煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置，其特征是淡相粉风冷却管 (28)为圆形管道，二次风箱(29)包围着淡相粉风冷却管(28)的部分或全部。
全文摘要
本发明涉及一种煤粉锅炉贫油热强化燃烧启动装置。煤粉热强化裂化预燃室有一个送风的一次风管，它的左部是弯管，右部是直管，管状的贫油热强化油燃烧器及连接的油长送火管，穿过一次风管延伸至浓相粉热强化裂化燃烧管的入口段，浓相粉热强化裂化燃烧管左端与油长送火管对接，右端分别与淡相粉热强化裂化燃烧管及淡相粉风冷却管连接，其外围由二次风箱所包围连接供风；由于本发明在煤粉锅炉点火、助燃、稳燃过程中，用极少量的油点燃的煤粉燃烧器取代现有的油燃烧器，故大大节省了燃油，节油率大于95％，煤粉燃烬率达到90％以上，火焰温度高达1800度，燃烧效率高，燃烧速度快，抗风能力强。
文档编号F23C7/00GK101178175SQ20071013534
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者任国宏, 唐鹏程, 王文举, 高克迎 申请人:徐州燃烧控制研究院有限公司