一种点火装置及燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器点火装置技术领域，尤其涉及一种点火装置及燃烧器。

背景技术：

传统火力发电厂燃煤锅炉的启停及低负荷稳燃都是采用燃烧重油、柴油的方法，每年消耗大量的燃油，严重影响企业经济效益。为了避免上述缺点，目前，常用等离子点火技术替代原有的点火技术，等离子体点火技术，可直接点燃内燃室煤粉燃烧器中的煤粉，节约大量燃油，一般情况下，等离子体点火燃烧器多为多级筒结构。

中国专利CN 101846315 B公开了一种煤粉浓缩装置(图1)和包含该煤粉浓缩装置的煤粉燃烧器(图2)。图1煤粉浓缩装置包括圆筒状的后段101和由曲面构成的碗状的前段102，后段和前段可固定在一起，也可间隔一定距离分开放置。风粉流从碗口109进入碗状的前段102内，通过碗状结构导流和浓缩作用，风粉气流被浓缩到适合点火的浓度水平，在被点燃之后，从碗底口103进入后段101中继续被引导，最后灼热的火焰在浓缩装置出口处迅速扩展与第一级稳燃筒的煤粉进行强烈的交混，促进了火焰的煤-煤热量传递，较易形成煤火焰的点火传递过程，产生较可靠的逐级放大火源。图2包括本发明煤粉浓缩装置的煤粉燃烧器包括两级稳燃筒201和202，煤粉浓缩装置设置在等离子发生器301与第一级稳燃筒201之间。等离子发生器301伸入煤粉浓缩装置的前段102的碗状结构内并且煤粉浓缩装置的出口、即所述后段101的筒状结构的出口伸入到第一级稳燃筒201中。所述等离子发生器与所述前段的碗底口、即所述后段的入口的距离为10mm至100mm。

现有技术缺点：等离子发生器的点火源处的煤粉量大，且煤粉流动速度快，而等离子体发生器的电弧点火能量有限，无法有效点燃点火源附近的所有煤粉，从而造成着火可靠性差，影响点火效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种点火装置及燃烧器，以解决现有技术中存在的煤粉量大且流速快，点火源无法点燃所有煤粉，着火可靠性差的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种点火装置，包括燃烧器筒体，所述燃烧器筒体上设有煤粉气流入口，所述燃烧器筒体内设有点火源；

所述点火源外层为柱状的点火源外壳或护套，所述点火源外壳或护套上沿煤粉流动方向依次设有缩口组件和扩口组件，所述缩口组件和所述扩口组件之间设有间隙；

所述缩口组件包括套设于所述点火源外壳或护套上的环状缩口，所述环状缩口的外径沿所述煤粉流动方向逐渐减小；

所述扩口组件包括环状扩口，所述环状扩口的内径沿所述煤粉流动方向逐渐增大，所述环状扩口的内径大于所述点火源外壳或护套的外径。

进一步的，所述燃烧器筒体内还包括稳燃筒，所述点火源、所述缩口组件和所述扩口组件均设于所述稳燃筒内。

进一步的，所述环状扩口的扩口夹角为α，其中，0°≤α＜180°。

进一步的，所述环状扩口的前端与所述点火源的末端之间的轴向距离为-200mm～+100mm。

进一步的，所述间隙为所述环状缩口末端至所述环状扩口前端的轴向距离，所述间隙为20-300mm。

进一步的，所述稳燃筒为多级稳燃筒包括多个稳燃筒，多个所述稳燃筒依次首尾套接或间隔设置。

进一步的，所述点火源至少由等离子体发生器、微油点火枪、燃气火炬中的一种产生。

本发明还提供一种燃烧器，包括上述的点火装置。

本发明提供的一种点火装置，使用时，沿煤粉流动方向，煤粉气流通过环状缩口，煤粉产生扰动形成煤粉扰流，煤粉向点火源处汇集，可提高煤粉的浓度，煤粉扰流中部分风在间隙处向向周围扩散，而煤粉由于其惯性，大部分煤粉会汇集到环状扩口中，环状扩口内其内径逐渐增大，煤粉气流的速度逐渐降低，最终，在点火源处形成一股煤粉的浓度较高，且流速较慢的煤粉气流。

该点火装置，既可以提高点火源处煤粉的浓度，同时，可对煤粉进行降速，使点火源处的煤粉浓度和流速利于点火操作，点火源可更有效的点燃经过聚粉降速后的煤粉气流，提高点火效果。

本发明提供的一种燃烧器，通过使用上述点火装置，可提高点火效果，着火可靠稳定。

附图说明

图1是现有技术中煤粉浓缩装置的剖视图；

图2是现有技术中包含该煤粉浓缩装置的煤粉燃烧器的剖视图；

图3是本发明提供的点火装置的剖视图；

图4是本发明提供的点火装置的扩口角度为0度时的剖视图；

图5是本发明提供的点火装置的设置稳燃筒时的剖视图；

图6是本发明提供的点火装置的环状扩口的剖视图。

图中：

1、点火源外壳或护套；2、点火源；3、环状缩口；4、环状扩口；5、筒体；6、等离子体发生器；7、稳燃筒。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图3-6所示，一种点火装置，包括燃烧器筒体5，燃烧器筒体5上设有煤粉气流入口，燃烧器筒体5内设有点火源2；

点火源2包外层为柱状的点火源外壳或护套1，点火源外壳或护套1上沿煤粉流动方向依次设有缩口组件和扩口组件，缩口组件和扩口组件之间设有间隙；

缩口组件包括套设于点火源外壳或护套1上的环状缩口3，环状缩口3的外径沿煤粉流动方向逐渐减小；

扩口组件包括环状扩口4，环状扩口4的内径沿煤粉流动方向逐渐增大，环状扩口4的内径大于点火源外壳或护套1的外径。

该点火装置使用时沿煤粉的流速方向设置，点火源2至少由等离子体发生器、微油点火枪、燃气火炬中的一种产生，煤粉通过缩口组件后，点火源2处的煤粉浓度提高，到达扩口组件处时，可降低煤粉的流速，进而可以使点火源2有效的将高浓度低速的煤粉点燃，可提高点火效果。

燃烧器筒体5内还包括稳燃筒7，点火源2、缩口组件和扩口组件均设于稳燃筒7内。为了达到更优的燃烧效果，在点火源2的外部设置稳燃筒7，当点火完成后，火焰可在稳燃筒7内充分燃烧，使火焰达到稳定状态，着火效果更好。

其中，根据煤质和工况稳燃筒7可以为多级稳燃筒包括多个稳燃筒7，多个稳燃筒7依次首尾套接或间隔设置。

优选的，环状扩口4的扩口夹角为α，如图6所示，其中，0°≤α＜180°。其中，环状扩口4的内壁为倾斜状，倾斜壁与水平面之间的夹角在0≤β＜90°，扩口夹角可使环状扩口4沿煤粉流动方向内部空间呈逐渐扩大的趋势，相应的空间变大使得煤粉的速度降低。

优选的，环状扩口4的前端与点火源2的末端之间的轴向距离为-200mm～+100mm。环状扩口4在设置时，套设在点火源外壳或护套1上，此时，环状扩口4最小内径处不与点火源外壳或护套1的外壁相接触，即环状扩口4的最小内径也大于点火源外壳或护套1的外径，确保流动的煤粉可顺利流入到环状扩口4内。

间隙为环状缩口3末端至环状扩口4前端的轴向距离，间隙为20-300mm。缩口组件和扩口组件之间必须设置间隙，该间隙的宽度可根据煤质进行设定，优选的，间隙为20-300mm。

本发明还提供一种燃烧器，包括上述点火装置。

具体使用时，燃烧器筒体5、等离子体发生器6及稳燃筒7均共轴，煤粉在筒体5内沿其轴向流动，煤粉流动过程中，先经过环状缩口3，在环状缩口3处煤粉产生扰动形成煤粉扰流，煤粉向点火源2处汇集，进而提高点火源2处煤粉的浓度，煤粉及煤粉扰流继续流动，在环状缩口3和环状扩口4之间的间隙处，气流中的部分风向四周扩散，煤粉在惯性的作用下，随扰流汇集到环状扩口4内，环状扩口4内其内径逐渐增大，相应的煤粉的速度逐渐降低。此时，在点火源2处形成了高浓度，低流速的煤粉，点火源2可充分的煤粉点燃，点火效果更优。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。