无油点火回转窑燃烧器的制作方法

本实用新型涉及一种窑炉发电领域，具体涉及一种无油点火回转窑燃烧器。

背景技术：

水泥、陶瓷、玻璃生产等窑炉，与以燃煤锅炉为动力的火力发电一样，在启炉时，需投入油枪对锅炉进行预热，待加热至800℃左右，主燃烧器才投煤粉燃烧。采用无油点火，对国民经济可持续发展具有重要的战略意义。等离子点火就是在这样的形势下，产生的一项新的节油技术。这项技术通过对主燃烧器的改造，在启炉和稳燃期间无需投油，从而彻底摆脱对燃油的依赖，完全替代传统的重油燃烧设备，大大降低企业的运营成本。

本申请旨在研发出采用非金属电极的等离子点火枪，同时改进燃烧器煤风出口和一次净风出口结构，使燃烧器满足如下要求：在从点火烘窑到正常生产使用的整个过程，无需停用燃烧器即可实现等离子火焰直接引燃煤粉并完全燃烧以烘窑到800℃左右，然后停用等离子点火枪，进入投料生产阶段。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种无油点火回转窑燃烧器，在从点火烘窑到正常生产使用的整个过程，无需停用燃烧器即可实现等离子火焰直接引燃煤粉并完全燃烧以烘窑到800℃左右。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，包括整流罩，所述整流罩向内依次为一次风出口、煤风管喷嘴、煤风出口、稳焰器、中心风布风板、无油点火装置；所述无油点火装置包括绝缘装置、电极喷嘴、中心电极、调节装置、电控系统；

所述中心电极采用非金属电极，正负极分别采用不等径半球进行接触。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，所述中心电极连接电极喷嘴。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，所述电控系统连接电极喷嘴、中心电极、调节装置。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，所述中心电极的同轴套管之间设计一个耐超高温的绝缘部件。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，绝缘部件采用常用耐火材料制作。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，绝缘部件在内外壁采用不等压通风冷却，保证耐温性能和绝缘性能。

本实用新型的有益效果是：

1）等离子点火枪采用非金属电极，相较于采用金属极的同类产品减少了水冷却系统，大大降低了设备的复杂程度和投资成本，也有利于设备的小型化并与现有已定型的燃烧器进行装配；

2）等离子点火枪正负极间的隔热绝缘套筒采用创新性的“叠片”结构结合内外筒非等压冷却技术，能有效解决该套筒的散热和绝缘并存的难题。

3）煤粉引燃采用分级引燃技术，保证点火的顺利进行。同时，可通过煤粉分级燃烧装置调节火焰形状，使燃烧器火焰调节手段更加直接和多样化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型无油点火装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

本实用新型提供了一种无油点火回转窑燃烧器，在从点火烘窑到正常生产使用的整个过程，无需停用燃烧器即可实现等离子火焰直接引燃煤粉并完全燃烧以烘窑到800℃左右。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，包括整流罩（1），所述整流罩（1）向内依次为一次风出口（5）、煤风管喷嘴（2）、煤风出口（6）、稳焰器（3）、中心风布风板（4）、无油点火装置（7）；所述无油点火装置（7）包括绝缘装置（8）、电极喷嘴（9）、中心电极（10）、调节装置（11）、电控系统（12）；

所述中心电极（10）采用非金属电极，正负极分别采用不等径半球进行接触。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，所述中心电极连接电极喷嘴。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，所述电控系统连接电极喷嘴、中心电极、调节装置。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，所述中心电极的同轴套管之间设计一个耐超高温的绝缘部件。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，绝缘部件采用常用耐火材料制作。

前述的无油点火回转窑燃烧器，其特征在于，绝缘部件在内外壁采用不等压通风冷却，保证耐温性能和绝缘性能。

1）非金属电极、耐高温绝缘零部件的选材和特殊设计

① 采用非金属电极，相比于目前电力行业采用的金属电极，其材料易获得、易加工、成本低、耐温性能好，结构设计中将正负极分别采用不等径半球进行接触，接触截面小，对产生稳定的等离子火焰具有重要作用。

② 由于等离子点火枪正极与负极断开接触并产生等离子火焰后，电弧会在正负极间寻找最短通路并导通，同时释放热能产生高温（约2000~3000℃），故必须在等离子点火枪的正负极的同轴套管之间设计一个耐超高温的绝缘部件，结构设计上采用特殊的“叠片”结构，采用常用耐火材料制作，并在内外壁采用不等压通风冷却，保证耐温性能和绝缘性能。

2）确定等离子点火枪的用气量、冷却风量等工况参数

实验设备选型是在充分吸收国内外相关等离子发生器技术的相关成果后，基本限定等离子点火枪的主要工作参数，如功率、火焰温度等，经缜密计算，得出压缩空气、冷却空气、引弧电压电流，引弧速度等核心参数的工作数据区间，大大精简了设备选型要求，也更便于通过实验得到确切的等离子点火枪运行参数。

3）等离子点火枪与燃烧器的装配结构和煤粉分级引燃装置

① 采用等离子点火直接引燃煤粉，进行窑炉烘窑升温，待加热至800℃左右时即可停用等离子点火枪，靠周围环境高温加热不断从燃烧器喷出煤粉使之燃烧，形成连续火焰，满足回转窑系统的煅烧要求。

② 相比于采用油枪的发散型高温火焰能直接引燃煤粉，由于等离子点火枪的火焰火头短，能量极其集中且对外衰减较快，故等离子点火枪的火焰无法直接用于原燃烧器结构中引燃大量煤粉，需对燃烧器进行相应的结构改造，其技术诀窍是根据等离子点火枪的发热能力，先引燃少量煤粉，煤粉燃烧发热即可继续引燃更多的煤粉(成倍增加)，如此逐步把所有煤粉引燃，达到分级完全燃烧的目的。该项核心技术的关键点在于通过计算和试验确定各级燃烧煤粉量及对应的煤粉分级通道的结构设计，同时还要兼顾点火完成后回转窑系统将长时间运行，必须保证等离子点火枪停用后煤粉的正常输送、燃烧并产生最佳的火焰形状用于回转窑内物料煅烧。

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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。