燃煤鍋爐的點火燃燒器

圖1是《燃煤鍋爐的點火燃燒器》所述燃煤鍋爐點火燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是波紋板冷卻器縮小的A-A剖視圖。

1、《燃煤鍋爐的點火燃燒器》主要由強(qiáng)化燃燒的微型油槍（16）及煤粉燃燒器（22）組成，其特征是：強(qiáng)化燃燒的微型油槍（16）由霧化噴嘴（14），旋流器（17）、油燃燒筒（12）、配風(fēng)筒（15）、點火裝置（18）組成；煤粉燃燒器（22）由多級燃燒筒及多級波紋板冷卻器及隔離板組成。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐的點火燃燒器，其特征是：強(qiáng)化燃燒的微型油槍的霧化噴嘴（14）為機(jī)械霧化或空氣霧化；旋流器中（17）的旋流片角度為30°～60°，片數(shù)為6～10片。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐的點火燃燒器，其特征是：配風(fēng)筒（15）內(nèi)壁同燃燒筒端部相配合時只留一條不大于2毫米寬的冷卻縫隙。

4、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的燃煤鍋爐的點火燃燒器，其特征是：微型油槍（16）采用波紋板冷卻器（13）及深度補(bǔ)氧孔（19）。

5、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述燃煤鍋爐的點火燃燒器，其特征是：其配風(fēng)筒（15）的壓力空氣通過旋流器（17）、波紋板冷卻器（13）孔隙、深度補(bǔ)氧孔（19）、旋流器（17）外壁進(jìn)入燃燒筒內(nèi)。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐的點火燃燒器，其特征是煤粉燃燒器（22）的多級燃燒筒之間采用波紋板式氣膜冷卻結(jié)構(gòu)。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐的點火燃燒器，其特征是：在配風(fēng)筒（15）端部設(shè)有一塊隔離板（10）。

工業(yè)燃煤鍋爐的啟動點火及低負(fù)荷穩(wěn)燃都要燒掉大量的燃油，1999年全中國電力行業(yè)每年燒掉1365萬噸，僅國家電力公司點火及穩(wěn)燃用油高達(dá)287萬噸，折合人民幣近百億元，中國從八十年代起曾對于少油省油工作曾做過大量的試驗研究，對小油槍預(yù)燃室的研究亦進(jìn)行過十多年，其中，采用小油槍在煤粉燃燒器噴口附近進(jìn)行油煤混燒的技術(shù)取得了很大的成功。節(jié)油效果比較明顯。未能研制出一種強(qiáng)化燃燒的微型油槍及強(qiáng)化燃燒的煤粉燃燒器，影響了電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

燃煤鍋爐的點火燃燒器專利目的

《燃煤鍋爐的點火燃燒器》的目的是提供一種燃煤鍋爐的點火燃燒器，它采用強(qiáng)化燃燒的微型油槍點燃燃燒器中的煤粉，利用強(qiáng)化燃燒的煤粉放出的熱量啟動及穩(wěn)燃煤粉鍋爐節(jié)約了大量的燃油，系統(tǒng)可靠、方便、節(jié)油率大于90％，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

燃煤鍋爐的點火燃燒器技術(shù)方案

《燃煤鍋爐的點火燃燒器》主要由強(qiáng)化燃燒的微型油槍16及煤粉燃燒器22組成。

其中，強(qiáng)化燃燒的微型油槍16由霧化噴嘴14、旋流器17、波紋扳冷卻器13油燃燒筒12、配風(fēng)筒15、點火裝置18組成。

當(dāng)霧化噴嘴14噴出霧化輕油后，點火裝置發(fā)出電火花將其點燃，配風(fēng)筒中的壓力空氣，一路通過旋流器17建立火焰穩(wěn)定區(qū)，另一路從旋流器外圍進(jìn)入燃燒筒進(jìn)行補(bǔ)燃，第三路壓力空氣一部分通過深度補(bǔ)氧孔19進(jìn)行補(bǔ)氧強(qiáng)化燃燒，另一部分則通過多級波紋板冷卻器13內(nèi)外波紋間隙流入燃燒筒內(nèi)壁并建立起高速氣膜，保護(hù)燃燒筒壁免受高溫的沖擊。

其中，煤粉燃燒器22由多級油燃燒筒12及多級波紋板冷卻器13、二次風(fēng)進(jìn)入管21、及隔離板10組成。

當(dāng)點火啟動時，開啟隔離板10，強(qiáng)化燃燒的微型油槍發(fā)出溫度高達(dá)1400～1600℃的高溫火炬自始至終在通過波紋板冷卻器所形成的氣膜包圍下進(jìn)入煤粉燃燒器22。

燃煤鍋爐的點火燃燒器改善效果

《燃煤鍋爐的點火燃燒器》的優(yōu)點是：由于采用了強(qiáng)化燃燒的微型油槍，所取得的高溫火炬高達(dá)1000萬大卡，為點燃大容量的煤粉提供了良好的條件，例如：正常啟動一臺三十萬千瓦的機(jī)組鍋爐，冷態(tài)啟動一次約需要100T柴油，采用該實用新型時油耗不大于6T，節(jié)油約94％，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

該實用新型的另一個優(yōu)點是：存在油系統(tǒng)條件下，系統(tǒng)改造工作量小，使用微型油槍維護(hù)量小，結(jié)構(gòu)簡單可靠。改造費(fèi)用低，節(jié)油效果十分明顯，符合中國的能源戰(zhàn)略。

由于該實用新型適用于燃煤鍋爐的點火啟動及穩(wěn)燃，加快了該項技術(shù)在工業(yè)鍋爐上的推廣應(yīng)用，為國家節(jié)約了大量的燃油，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

實施例1

如圖1所示，《燃煤鍋爐的點火燃燒器》主要由燃燒器噴口1、噴口支架2、聯(lián)結(jié)板3、燃燒器外套4、燃燒筒5、波紋板冷卻器6、燃燒筒7、燃燒筒8、聯(lián)結(jié)發(fā)蘭9、隔離板10、進(jìn)風(fēng)口11、油燃燒筒12、波紋板冷卻器13、霧化噴嘴14、配風(fēng)筒15、微型油槍16、旋流器17、點火裝置18、深度補(bǔ)氧孔19、一次風(fēng)粉管20、二次風(fēng)進(jìn)入管21組成。以上零部件依次采用焊接或螺釘聯(lián)接方式組裝在一起；在啟動點火時首先打開隔離板10。當(dāng)微型油槍霧化噴嘴14的油滴被點火裝置18點著火之后，配風(fēng)筒15中的壓力空氣，一部分通過微型油槍16的旋流器17進(jìn)入油燃燒筒12內(nèi)建立起火焰燃燒穩(wěn)定區(qū)；一部分空氣通過深度補(bǔ)氧孔19進(jìn)入油燃燒筒12內(nèi)進(jìn)行富氧強(qiáng)化燃燒；另一部分空氣通過多級波紋板冷卻器13內(nèi)外孔隙對多級油燃燒器進(jìn)行冷卻后進(jìn)行摻混燃燒。當(dāng)微型油槍16的油火炬被強(qiáng)化富氧燃燒后沖入煤粉燃燒器22內(nèi)，直接點燃一次風(fēng)粉管中的煤粉。同樣，在煤粉燃燒器22內(nèi)亦采用了多級的燃燒筒7及多級的波紋板冷卻器6，從二次風(fēng)進(jìn)入管21來的壓力空氣，同樣通過波紋板冷卻器6內(nèi)、外孔隙對燃燒筒5進(jìn)行冷卻后進(jìn)入煤粉燃燒器22內(nèi)進(jìn)行富氧燃燒。在點火成功后，切掉微型槍16的油路，關(guān)閉隔離板10，一次風(fēng)粉管內(nèi)的煤粉正常進(jìn)入爐膛，完成一次正常啟動程序。

2009年，《燃煤鍋爐的點火燃燒器》獲得第六屆江蘇省專利項目獎優(yōu)秀獎。

根據(jù)燃燒器的工作原理和所使用燃料的特性， 結(jié)合運(yùn)行現(xiàn)狀，我們分析出了點火燒嘴損壞的主要原因：

1）當(dāng)燃料量增強(qiáng)后，造成燃燒器區(qū)域壁面熱強(qiáng)度過大，點火燒嘴長時間的處于高溫火焰中，得不到冷卻；

2）當(dāng)燃料中焦?fàn)t煤氣配比的增多，燃燒得到了強(qiáng)化，燃燒器局部溫度升高，點火燒嘴被燒壞；

3）當(dāng)燃料量減少時，熱風(fēng)量沒有相應(yīng)的減少，使燃燒器區(qū)域含氧量增多，從而使點火燒嘴高溫富氧燒蝕損壞；

4）燃料中含焦油成分過多，在點火燒嘴處結(jié)渣，使得燒嘴傳熱熱阻增加而損壞 。

點火系統(tǒng)是按發(fā)動機(jī)氣缸的工作順序進(jìn)行點火, 最佳的點火時刻使發(fā)動機(jī)獲得最大功率和最小的燃料消耗, 在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi), 從開始點火到完全燃燒需要一定的時間 (約千分之幾秒) , 為了使發(fā)動機(jī)發(fā)出最大的功率, 點火時刻不應(yīng)在壓縮行程終了, 而應(yīng)適當(dāng)提前。

點火時刻是用點火提前角來表示的。點火提前角是指從火花塞電極間跳火開始, 到活塞運(yùn)行至上止點時的一段時間內(nèi)曲軸所轉(zhuǎn)過的角度。如果點火過遲, 在活塞到達(dá)上止點時才點火, 則活塞下行時混合氣才燃燒, 即燃燒是在容積增大時情況下進(jìn)行, 從而使氣缸中壓力降低, 發(fā)動機(jī)功率下降, 同時由于熾熱的氣體與氣缸壁的接觸面積增大, 熱損失增大, 導(dǎo)致發(fā)動機(jī)過熱, 油耗增大。如果點火過早, 則燃燒完全在壓縮過程中進(jìn)行, 氣缸內(nèi)壓力急劇上升, 在活塞到達(dá)上止點前即達(dá)到最大壓力, 給正在上升的活塞一個很大的阻力, 不僅使發(fā)動機(jī)功率下降, 油耗增加, 還會引起爆燃。點火正時儀主要用于點火提前角的測量。它的量值的準(zhǔn)確性, 是發(fā)動機(jī)點火時刻和運(yùn)行的重要保證。不同發(fā)動機(jī)的最佳點火角各不相同, 表1是一些車型的點火提前角的具體參數(shù)。

煤氣經(jīng)過煤氣電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)整到所需流量后，經(jīng)煤氣噴管以一定的速度向燃燒室噴出， 空氣經(jīng)過熱風(fēng)電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)整到相應(yīng)的流量后，經(jīng)旋流器向燃燒室噴出。于是，煤氣與熱風(fēng)保持一定的角度與速度差均勻的混合，在燃燒室里進(jìn)行劇烈的燃燒反應(yīng)。燃燒速度與燃燒完全度主要取決于煤氣和空氣的混合速度。

當(dāng)煤氣流速大于空氣流速時， 煤氣中心的射流影響起主導(dǎo)作用，空氣環(huán)狀射流在較短的時間被完全吸收，著火燃燒點在燃燒器出口處就迅速燃燒，易形成回火；當(dāng)煤氣流速小于空氣流速時，著火燃燒點在燃燒器出口遠(yuǎn)距離處燃燒，火焰閃爍不穩(wěn)，易形成脫火；當(dāng)煤氣流速等于空氣流速時，著火燃燒點就會在距燃燒器出口的定距離處燃燒，火焰剛直有力 。