[其他]煤粉直接点火燃烧器

说明书

本实用新型涉及煤粉燃烧器，是一种供火电厂大型四角燃烧煤粉锅炉点火和助燃用的燃烧器。

现有火电厂大型煤粉锅炉的点火和助燃，多是在煤粉燃烧器的二次风口内装置大型油枪或设置专用的油燃烧器，在锅炉点火起动过程中完全烧油。一台供20万千瓦机组的、蒸发量为670吨／时锅炉，每次点火用油高达50吨以上。全国火电厂煤粉锅炉的点火和助燃用油量相当可观。况且，我国多以轻柴油供应电厂，这是一种严重的高级燃料浪费。

国内近年来有些电厂采用煤粉预燃室燃烧器进行锅炉点火，主要是在一些原来装有“马弗炉”的锅炉上取得了节油效果。但是预燃室体积大、出力小，在运行中容易结焦，而且还改变了原有燃烧器特性，特别是对于大型四角燃烧锅炉，由于其体积太大而难以采用。

国外从八十年代末开始，对节约锅炉点火用油进行过一些研究工作，其中用于四角燃烧锅炉的是美国第4241673号专利《Direct    of    ignition    of    pulverized    coal》所描述的煤粉直接点火系统。该系统须装设专用的点火制粉系统和燃烧器。而且需要用优质烟煤和装置高浓度输粉系统。该点火系统复杂，投资很大，在国外尚处于试用阶段。

本实用新型的目的，在于提供一种适用于一般四角燃烧锅炉和一般煤种的煤粉直接点火燃烧器，该燃烧器能主要以煤粉燃烧进行点火或助燃，以减少点火燃料的消耗，并且在点火完毕后仍作为普通燃烧器运行，不改变原有燃烧器的特性。

本点火燃烧器是这样实现的：在原有四角燃烧煤粉锅炉直流型燃烧器的一次风喷管（即煤粉－空气混合物进入炉膛的管段）内的前部装设燃烧管（7），使一部分一次风进入燃烧管，而其余部分一次风流过燃烧管与一次风喷管（6）之间所构成的环形通道；在燃烧管后部插入点火枪（11）。当锅炉点火或需要助燃时，按一般常用的方式，如用电火花使点火枪喷出的燃料（例如油）着火，这时与进入燃烧管的一次风相遇而点燃一次风中的煤粉，而流经燃烧管外部的一次风起着冷却燃烧管的作用，并在一次风喷管出口处与从燃烧管喷出的火焰混合燃烧，一起喷入炉膛，这样就实现了以燃烧煤粉为主进行锅炉点火或助燃。由于燃烧管内的煤粉浓度较高，因而火焰传播速度快，故在燃烧管内点燃煤粉所需要的热量比一般在炉膛二次风口点燃煤粉需要的热量小得多，所以能节省点火燃料的消耗量。当关闭点火枪时，则燃烧管内的煤粉停止燃烧，此时点火燃烧器仅起喷射一次风的作用，故不改变原有燃烧器的特性。

点火枪可以用油枪或燃气点火枪，在通常情况下，火电厂大都具有燃油系统，故采用油枪比较方便。

为了使点火枪在燃烧管内改变位置，以获得最佳燃烧效果，同时也为了便于维护和清扫，在一次风喷管的弯头部分设有带盘根的密封座（10），点火枪从密封座内插入，并可前后轴向移动。

燃烧管和一次风喷管（也就是点火燃烧器外壳）的横断面形状最好采用圆形，这样能使气流均匀，热形变小。

在燃烧管前部外表焊有纵向散热片（8），以加强一次风对燃烧管的冷却作用，降低其管壁工作温度，使燃烧管可用普通碳钢制作。

本实用新型可变动以下因素来适应不同的煤种：

1、燃烧管断面积与其外面冷却通道面积的比。

2、点火枪缩进燃烧管出口的距离（即点火长度）。

3、点火枪的出力。

对于烟煤，由于容易着火和火焰传播速度快，所需点火热量很小，可采用出力很小的点火枪。同时可采用较小的燃烧管直径和较短的点火长度，以减少受热和增加冷却。

对于贫煤或更难燃烧的无烟煤，除采用较大的燃烧管直径（但不能使冷却通道的间隙太小，以免造成煤粉堵塞）和较长的点火长度以外，原则上可用加大点火枪出力的方法来克服煤粉着火困难。因为当加大点火枪出力时，点火燃料和煤粉在燃烧管内一起燃烧，其结果相当于增加了煤粉中挥发分含量，将显著改善煤粉的着火特性。

应该指出，煤粉细度对所需要的点火热量和火焰传播速度的影响很大，不论任何煤种，都应充分利用这个有效因素，尽可能地为点火磨制细煤粉，以便最大限度的节约点火燃料和提高点火过程中煤粉的燃尽度。

本实用新型的主要优点是：

1、与目前的常规点火装置相比，可大幅度节约点火和助燃燃料，其节省率因煤质、煤粉细度和设备情况而不同，一般可节约70％以上。

2、适应性强，可用于一般四角燃烧煤粉锅炉和一般煤种，而且既适用于已运行设备的改造，也适用于新设备的采用。

3、与预燃室燃烧器相比，本点火燃烧器体积小、出力大，不存在结焦问题，并且改造工期短，维护工作少。