[发明专利]一种燃煤锅炉煤粉点燃的方法及点燃煤粉的燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤锅炉中的点火技术，具体涉及一种制造成本低、结构简单 和操作简单的点燃煤粉的燃烧器以及使用该燃烧器进行煤粉点燃的方法。

背景技术

在燃煤发电厂中，煤由磨煤机磨成细粉，然后用空气吹入炉膛燃烧，由于煤 较难着火，在锅炉启动时炉膛温度很低，煤粉不能被引燃，必需用油或天燃气或 人工煤气把炉膛加热到相当程度才能吹入煤粉进行燃烧，此外在锅炉处于低负荷 下炉膛温度也较低，燃烧不稳定也要靠油或可燃气体来助燃。由于电力负荷周期 性变化，锅炉频繁启停，这样大量的油消耗在机组的启动和低负荷运行中。因此不 用油或少用油的技术已用于部分发电厂中。

现在所用的等离子体点火器，它利用带有电压的两极击穿空气产生温度极高 的等离子体来点燃煤粉，可以完全不用油实现电站锅炉启动，但因其结构复杂， 并且投资费用高，一台300MW的锅炉需投资450万元，此外，其操作复杂，使用 寿命短，机械故障多，因而维护费用也相当大，虽然它可以100％的节约用油，但 只能节约其中75％的费用。此外其煤种适应性差，不能点燃难着火的煤。等离子 体点火器已在200多台锅炉上得到应用。

还有一种微油点火器，它利用压缩空气将油高效雾化，用少量的高燃烧率产 生的高温气体先点燃含煤浓的煤粉——空气混合物(下简称混合物)中的煤粉(一 级点火)，然后用已点燃的混合物点燃含煤较稀的混合物(二级点火)，再用已点 燃的“二级”混合物再点燃更多的混合物(三级点火)。这样就实现了用少量油点 然大量煤粉的功能，可节约95％锅炉启动和低负荷助燃用油。虽然微油点火技术 与等离子体点火器相比构造较简单，但系统仍较复杂，控制监测点数目与等离子 体点火器相同，其投资虽仅为等离子的三分之一，但仍有130～180万元之巨。目 前已在100到600MW机组上得到应用。

除了上述微油点火器外，还有一种高温空气无油点火器，它利用电磁感应技 术使高磁通密度较高频率的交变磁场作用于金属管，使管壁内产生涡流而发热， 然后使空气通过管中被加热，再用被加热的空气加热煤粉点燃煤粉。此项技术投 资费用和等离子体点火器一样高，目前在少数电厂得到应用。

除以上三种已经得到实际应用的技术外，另外还有电阻加热点火、电感应加 热点火以及激光点火等点火技术尚处在实验室阶段。然而，前述这些不用油或少 用油的点火技术的共同点是，以把所有要点燃的混合物全部加热到煤粒的燃点为 基本手段，所不同的是加热的方式，也就是说，其点火源均直接作用于全部要点 燃的混合物，因此需在较高温度(大大高于煤粒的燃点)下点火，并且在点火过 程中会产生更多的NOx污染，配套设备随之复杂化，造价高，因此都在不同程度 上存在着投资费用高，结构复杂，煤种适应性差等缺点。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种制造成本低、结构简单、操作简单和减少NOx 污染的燃煤锅炉用点燃煤粉的燃烧器。

为达上述目的，本发明具体的内容为：

本发明燃煤锅炉用点燃煤粉的燃烧器，包括把煤粉-空气混合物吹入锅炉炉 膛的一次风喷口和相对端的出火口，所述一次风喷口连接一个流道，且在所述流 道中煤粉-空气能形成回流，在该回流区壁面上装设点火元件。

具体的，其中第一种设计结构为：点燃煤粉的燃烧器整体为阶梯形的通道，一 端为一次风喷口，另一端为出火口，通道其他壁面均封闭；所述阶梯型的通道，设 与一次风喷口相连的第一流道、与出火口相连的第三流道以及在第一流道和第三流 道之间的第二流道，其中，第二流道较第一流道截面积突然扩大，第三流道较第一 流道截面积大，但比第二流道截面积小，第一流道与第二流道之间、第二流道与第 三流道之间以封头壁连接；点火元件全部或分段布设设在第二流道顶部内壁或在第 三流道靠近第二流道的内壁面。

其中，所述第一流道与第二流道之间、第二流道与第三流道之间以封头壁连 接。

其中，在第三流道靠近第二流道的内壁面，全部或分段布设点火元件。

其中，第二流道在第一流道单侧扩大。

其中，所述第二流道在垂直方向或水平方向突然扩大。

其中，第二流道在第一流道双侧扩大。

其中，所述第二流道在垂直方向或水平方向突然扩大。