[实用新型]一种纯氧助燃的点火燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种点火燃烧器设备，特别是涉及一种纯氧助燃的点火燃烧器。

背景技术

传统的大型煤粉锅炉点火和稳燃均采用燃烧柴油或重油来实现的，电站锅炉的启动、停止和低负荷稳燃需要消耗大量的燃油。近年来，随着石油资源紧张的日益加剧，燃油价格不断上涨，给电厂带来沉重的经济负担。为降低油耗节约成本，部分现有技术采用了等离子体无油点火技术和微油点火技术，并在很多电站锅炉上得到了广泛应用。

但是，在实际的工程应用中，等离子体和微油点火技术仍存在一些不足：

第一，对煤质的要求较高。煤质依赖性较大，目前在已成功应用的大量实例中，多数为以烟煤与褐煤为动力用煤的电站锅炉。而劣质煤挥发分含量低、着火温度高、火焰传播速度低，点燃时需要较高的着火热。现有等离子体和微油点火技术能量有限，很难将劣质煤点燃，所以，在劣质煤点火时仍然需要投入大量燃油助燃，节油效果受到了很大的限制。

第二，对工况要求较高。锅炉点火时，通常需要采用较高的煤粉浓度、较低的风速；当工况发生变化时，易出现燃烧不稳，甚至发生灭火事故。

第三，煤粉的燃烧效率较低。实际运行的情况显示，在锅炉点火过程中，飞灰的含碳量高，大量的煤粉没有燃尽，给尾部烟道及设备带来安全隐患，严重影响锅炉的安全性与经济性。根据研究，氧气能够降低燃料着火温度、提高燃烧区域火焰黑度、提高火焰传播速度。因此，很多研究者在等离子体点火技术中引入氧气助燃。如中国专利“富氧等离子无油点火稳燃方法及装置”（CN201110105569.0）和“一种等离子无油点火燃烧器”（CN201110442988.3），

专利CN201110105569.0如图1所示，将氧气喷口16沿一次风气流方向设于等离子体发生器2的上游，使氧气喷入预混燃烧管12内和一次风煤粉预混后，使一次风粉呈富氧状态，再经过等离子体点燃煤粉。此技术虽然能起到富氧助燃的作用，但与喷入的氧量相比，一次风煤粉量较大，氧气喷入后首先与一次风混合，然后才能进入煤粉燃烧区域，预混后氧气浓度被严重稀释，助燃效果降低，纯氧助燃的效果大打折扣。

专利CN201110442988.3如图2所示，该专利的实用新型人在等离子体发生器2外设一个环形的氧气套筒13，在等离子电弧区域喷入氧气，点火时在燃烧器内形成局部富氧区，形成煤粉的富氧燃烧。该公开技术存在以下问题：等离子体区域温度高于4000K，加之等离子体的高活性特性，能够轻易点燃进入此区域的煤粉，在此处加入氧气，会造成煤粉燃烧过于剧烈，易导致筒壁超温，甚至燃烧器烧损。

劣质煤挥发分低，火焰传播速度较慢，劣质煤点火的关键在于点火区域着火后的后续燃烧，针对常规等离子和微油点火技术的不足和现有富氧助燃点火技术的缺陷，本实用新型采用煤粉着火后立即补氧，集中射流喷氧的方式解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前点火技术的不足而提出一种纯氧助燃的点火燃烧器，该燃烧器能够显著增强等离子体点火技术点燃劣质煤的能力，且结构合理，不易出现结渣烧损事故。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种纯氧助燃的点火燃烧器，包括燃烧器和点火源，所述燃烧器的后端与燃料气流通道相连，所述点火源前端外侧设有至少一级筒状结构，所述筒状结构至少部分设置在所述燃烧器的内部，且在所述筒状结构的喷口以及燃烧器的喷口当中的至少一处设有将氧气直接喷射向火焰燃烧区域的氧气喷射装置。

优选地，所述等离子体发生器前端的一级筒状结构可以是中国专利CN200910119640.3中的煤粉浓缩装置。

优选地，所述等离子体发生器前端的筒状结构可以是中国专利CN 032684126或CN2007201462446中的中心筒结构。

优选地，所述点火源为等离子体发生器，所述等离子体发生器与所述燃烧器同轴布置，且所述等离子体发生器前端外侧设有一级筒，所述一级筒的前端外侧设有二级筒，所述二级筒至少部分设置在所述燃烧器的内部，且在一级筒的喷口、二级筒的喷口、以及燃烧器的喷口当中的至少一处设有将氧气直接喷射向火焰燃烧区域的氧气喷射装置。

优选地，所述点火燃烧器中的点火源可以为等离子体发生器、微油油枪或其他点火源。

优选地，所述氧气喷射装置具有环形本体，并在所述环形本体上安装有至少两个呈对称设置的氧气喷管。

优选地，所述氧气喷射装置喷射氧气的方向与所述燃烧器中一次风的气流方向呈0～80°。

优选地，所述氧气喷射装置喷射氧气的方向与所述燃烧器中一次风的气流方向呈30°。