專利名稱：劣質(zhì)煤微油點火燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本本發(fā)明涉及電廠鍋爐冷態(tài)啟動和低負(fù)荷穩(wěn)燃裝置，尤為劣質(zhì)燃煤鍋爐設(shè)計。
背景技術(shù)：
目前，我國有大量燃用劣質(zhì)煤的電站鍋爐，其點火和低負(fù)荷穩(wěn)燃用油量巨
大。 一臺200MW鍋爐每次冷態(tài)啟動要消耗約50 70噸油， 一臺300MW鍋爐 約需消耗60 80噸油， 一臺600MW鍋爐約需消耗100噸油。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明， 每年鍋爐點火用油約需人民幣45 54億元。
針對這一問題，相關(guān)行業(yè)人員也做了不少技術(shù)研究，但也存在不少問題。 如中國專利ZL200520101974.5中公開一種貧煤微油冷態(tài)點火和超低負(fù)荷穩(wěn) 燃燃燒器。它具有煤粉管道，煤粉管道內(nèi)設(shè)有相連接的一級煤粉燃燒室、二級 煤粉燃燒室，在一級煤粉燃燒室前端斜向設(shè)有油燃燒室、油燃燒器，二級煤粉 燃燒室和煤粉管道一端連接有三級煤粉燃燒室，煤粉管道和三級煤粉燃燒室外 設(shè)有冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)管，三級煤粉燃燒室與冷卻風(fēng)進(jìn)風(fēng)管之間設(shè)有多級環(huán)縫冷卻氣 膜，煤粉管道另一端內(nèi)設(shè)有煤粉強濃縮器。該燃燒器的煤粉濃縮器不能消除其 后的渦流區(qū)，大大提高了進(jìn)入一級煤粉燃燒室的風(fēng)粉速度，對著火非常不利。 又如，中國專利公開號CN101329064A申請?zhí)枮?00810064783.4中所用的分離 環(huán)不僅在其后會產(chǎn)生回流區(qū)，而且其阻塞流通面積較大，增大了燃燒器的阻力 損失，不僅會對燃燒器造成嚴(yán)重的磨損，還會影響原設(shè)計的鍋爐空氣動力場， 改變鍋爐原有性能。
中國專利ZL03255982.8采用的是單側(cè)油槍加熱方式，形不成旋轉(zhuǎn)火焰；中 國專利CN101135445A公開的專利雖然采用了雙側(cè)油槍布置方案，但沒有形成 切圓旋轉(zhuǎn)燃燒，這樣就在其的煤粉燃燒室內(nèi)造成了 "高溫區(qū)缺氧，低溫區(qū)氧量 過剩"的情況。
中國專利CN 201093529Y雖然也在燃燒器內(nèi)安裝了鈍體，但沒有冷卻措 施，使得其在實踐中無法正常工作，而且其對燃燒器的流通面積影響較大，勢 必改變?nèi)紵鞯脑行阅?，并造成?yán)重的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
為從根本上解決現(xiàn)有各種家具的上述缺陷，本發(fā)明提出一種著火容易、穩(wěn)定、燃燒充分、使用壽命長的劣質(zhì)煤微油點火燃燒器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，其入口段與原有的煤 粉管連接，風(fēng)粉分離環(huán)裝在入口段與淡相煤粉室之間； 一級濃相煤粉引燃室裝 在淡相煤粉室的內(nèi)部并用筋板與之連接；兩個袖燃燒器裝在一級濃相煤粉引燃 室的兩側(cè)并穿出淡相煤粉室；在油燃燒器的來粉方向設(shè)有翼形防磨塊，與油燃 燒器、 一級濃相煤粉引燃室、淡相煤粉室的焊接成一體；火檢管)以平行的方式 裝在油燃燒器的底座上，并穿出淡相煤粉室；在一級濃相煤粉引燃室的出口安 裝二級淡相煤粉引燃室；在二級淡相煤粉引燃室和易形腔體之間設(shè)有"V"形空 腔回流鈍體，煤粉燃燒器噴口則與易形腔體連接；周界風(fēng)噴口裝在煤粉燃燒器 噴口)的外圍，與周界冷卻風(fēng)箱相連接；鈍體冷卻風(fēng)接口安裝在"V"形空腔回 流鈍體的一側(cè)，另一側(cè)則與周界冷卻風(fēng)箱相通；所述的風(fēng)粉分離環(huán)為漸擴流線 形，其入口傾角ci為145。 -155° ，出口傾角0為125。 -135° ，其喉部直徑①2 為煤粉管直徑①l的3/4—4/5之間，其出口直徑03要大于入口直徑01，約為喉 部直徑①2的5/4—6/5之間，其喉部段為光滑的流線形過渡結(jié)構(gòu)。
所述的兩個油燃燒器的軸心線偏離一級濃相煤粉引燃室的橫截面中心，并 關(guān)于一級濃相煤粉引燃室的橫截面中心對稱，形成雙側(cè)切圓布置。
所述的翼形防磨塊采用機翼形結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)方向的夾角為Y為3(T -50° 。
在所述的"V"形空腔回流鈍體和所述的易形腔體的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防 磨層。
本發(fā)明的有益效果
1、 著火容易
在燃燒器的入口設(shè)計了流線型風(fēng)粉分離環(huán)，通過對其出入口傾角、入口直 徑(4) I )、喉部直徑(4>11)、出口直徑(4>III)配比的優(yōu)化設(shè)計，消除了 風(fēng)粉分離環(huán)后的渦流區(qū)，使得進(jìn)入一級濃相煤粉引燃室的濃相風(fēng)粉氣流速度大 大降低，基本與淡相煤粉室的風(fēng)速相同，減小了濃淡比，加長了煤粉在一級濃 相煤粉引燃室的停留時間，便于引燃煤粉。
2、 燃燒充分
油燃燒器的連接方式采用了雙側(cè)切向布置，這樣布置的優(yōu)點是從兩側(cè)油槍 噴入的油火焰利用自身的高速在一級濃相煤粉引燃室內(nèi)形成切向旋轉(zhuǎn)力，使得 進(jìn)入一級濃相煤粉引燃室的高濃度風(fēng)粉氣流發(fā)生強烈旋轉(zhuǎn)，湍流度加大，加強 了氧氣和高溫火焰區(qū)煤粉的混合，使得煤粉能夠及時得到著火所需的氧量。
3、 使用壽命長
翼形防磨塊采用機翼形結(jié)構(gòu)，通過對迎風(fēng)角度的合理設(shè)計，避開了磨損嚴(yán) 重的角度范圍，大大延長了燃燒器的使用壽命；同樣在所述的"V"形空腔回流鈍體和所述的易形腔體的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防磨層，也是為了提高耐磨性， 延長使用壽命。
4、 在燃燒器內(nèi)安裝了 "V"形空腔鈍體(11)和易形腔體(12)，并在該 鈍體的空腔中通入了高壓風(fēng)進(jìn)行冷卻，解決了燃燒器內(nèi)鈍體易燒損和阻力大的 問題，充分利用了高溫?zé)煔獾幕亓鳠崃?，達(dá)到了能量重得利用的目的。
5、 用微量的油(150kg/h)，通過煤粉逐級點燃、能量逐級放大的原理，點 燃大量的劣質(zhì)煤粉(4 10噸)，達(dá)到鍋爐冷態(tài)微油點火的目的，節(jié)油率可達(dá) 80%以上。
6、 點火所用燃油全部在著火后才進(jìn)入燃燒器，燃燼率高，可以在低負(fù)荷下 長期投入電除塵設(shè)備，環(huán)保效果好。


圖1為該劣質(zhì)煤微油點火燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為圖1的A-A面結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為圖1的B-B面結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為圖1的C-C面結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
參見圖1、圖2、圖3、圖4，圖中1、燃燒器入口連接段2、風(fēng)粉分離環(huán)3、 翼形防磨塊4、油燃燒器5、火檢套管6、淡相煤粉室7、 一級濃相煤粉 引燃室8、連接筋板 9、周界冷卻風(fēng)箱10、二級淡相煤粉引燃室11、"V" 形空腔回流鈍體12、易形腔體13、煤粉燃燒器噴口 14、周界風(fēng)噴口 15、鈍 體冷卻風(fēng)接口
實施例圖中的劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，其入口段(1)與原有的煤粉管連 接，風(fēng)粉分離環(huán)(2)裝在入口段(1)與淡相煤粉室(6)之間； 一級濃相煤粉 引燃室(7)裝在淡相煤粉室(6)的內(nèi)部并用筋板(8)與之連接；兩個油燃燒器 (4)裝在一級濃相煤粉引燃室(7)的兩側(cè)并穿出淡相煤粉室(6);在油燃燒器(4) 的來粉方向設(shè)有翼形防磨塊(3),與油燃燒器(4)、 一級濃相煤粉引燃室(7)、淡 相煤粉室(6)的焊接成一體；火檢管(5)以平行的方式裝在油燃燒器(4)的底座 上，并穿出淡相煤粉室(6);在一級濃相煤粉引燃室(7)的出口安裝二級淡相 煤粉引燃室(10);在二級淡相煤粉引燃室(10)和易形腔體(12)之間設(shè)有"V"形 空腔回流鈍體(ll)，煤粉燃燒器噴口(13 則與易形腔體(12)連接；周界風(fēng)噴 口(14)裝在煤粉燃燒器噴口(13)的外圍，與周界冷卻風(fēng)箱(9)相連接；鈍體冷卻 風(fēng)接口(15)安裝在"V"形空腔回流鈍體(ll)的一側(cè)，另一側(cè)則與周界冷卻風(fēng)箱(9)相通；所述的風(fēng)粉分離環(huán)(2)為漸擴流線形，其入口傾角a為145。 -155° ， 優(yōu)選150° ，出口傾角P為125。 -135° ，優(yōu)選130° ，其喉部直徑①2為煤粉管 直徑①l的3/4—4/5之間，其出口直徑03要大于入口直徑①1，約為喉部直徑① 2的5/4—6/5之間，其喉部段為光滑的流線形過渡結(jié)構(gòu)。所述的兩個油燃燒器(4) 的軸心線偏離一級濃相煤粉引燃室(7)的橫截面中心，并關(guān)于一級濃相煤粉引 燃室(7)的橫截面中心對稱，形成雙側(cè)切圓布置。所述的翼形防磨塊(3)采 用機翼形結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)方向的夾角為Y為3(T -50° ，優(yōu)選40° 。所述的"V" 形空腔回流鈍體(11)和所述的易形腔體(12)的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防磨層 (16)。
其工作過程是燃油通過油槍噴嘴霧化后進(jìn)入油燃燒器(4)進(jìn)行燃燒，產(chǎn) 生的火焰和高溫?zé)煔庋刂腿紵?4)切向旋轉(zhuǎn)進(jìn)入一級濃相煤粉引燃室(7); 一次風(fēng)粉混合物通過燃燒器入口段(1)進(jìn)入燃燒器，首先經(jīng)過風(fēng)粉分離環(huán)(2) 進(jìn)行濃淡分離，濃相煤粉聚集在燃燒器中心部位進(jìn)入一級濃相煤粉引燃室(7), 在油燃燒器(4)進(jìn)來的油火焰切向力作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)混合燃燒，而淡相煤粉則 沿著淡相煤粉室(6)流動，在二級淡相煤粉燃燒室(10)與一級濃相煤粉引燃 室(7)出來的煤粉火焰混合發(fā)生二次點燃；然后火焰經(jīng)過"V"形空腔回流鈍 體時，發(fā)生回流，高溫?zé)煔庠谝仔吻惑w(12)里形成回流區(qū)，利用回流過來的 熱量來進(jìn)一步強化燃燒；鈍體冷卻風(fēng)從鈍體冷卻風(fēng)接口 (15)進(jìn)入鈍體的內(nèi)部， 對其進(jìn)行冷卻，然后從鈍體的另一側(cè)進(jìn)行周界冷卻風(fēng)箱(9);周界冷卻風(fēng)在二 次淡相煤粉引燃室(10)的前沿引入周界冷卻風(fēng)箱(9)，沿二次淡相煤粉引燃 室(10)流動，首先起到保護(hù)二級淡相煤粉引燃室(10)、煤粉燃燒器噴口 (13) 的壁溫不超溫的作用，接著與煤粉燃燒器噴口 (13)出來的煤粉火焰混合，起 到補充燃燒所需氧量的作用。
該劣質(zhì)煤微油點火燃燒器綜合運用了氣固兩相流分離原理、油火焰雙向旋 流引燃原理、鈍體回流高溫?zé)煔饽芰恐貜?fù)利用原理、煤粉分級引燃能量逐步放 大原理，在燃燒器內(nèi)部形成了 "低風(fēng)速、高濃度、強旋流、強回流"的空氣動 力場，創(chuàng)造出了非常有利的著火條件，可用來點燃質(zhì)煤、無煙煤等不易著火的 煤種。
權(quán)利要求
1、一種劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，其入口段與原有的煤粉管連接，風(fēng)粉分離環(huán)裝在入口段與淡相煤粉室之間；一級濃相煤粉引燃室裝在淡相煤粉室的內(nèi)部并用筋板與之連接；兩個油燃燒器裝在一級濃相煤粉引燃室的兩側(cè)并穿出淡相煤粉室；在油燃燒器的來粉方向設(shè)有翼形防磨塊，與油燃燒器、一級濃相煤粉引燃室、淡相煤粉室的焊接成一體；火檢管以平行的方式裝在油燃燒器的底座上，并穿出淡相煤粉室；在一級濃相煤粉引燃室的出口安裝二級淡相煤粉引燃室；其特征是在二級淡相煤粉引燃室和易形腔體之間設(shè)有“V”形空腔回流鈍體，煤粉燃燒器噴口則與易形腔體連接；周界風(fēng)噴口裝在煤粉燃燒器噴口的外圍，與周界冷卻風(fēng)箱相連接；鈍體冷卻風(fēng)接口安裝在“V”形空腔回流鈍體的一側(cè)，另一側(cè)則與周界冷卻風(fēng)箱相通；所述的風(fēng)粉分離環(huán)為漸擴流線形，其入口傾角α為145°-155°，出口傾角β為125°-135°，其喉部直徑Φ2為煤粉管直徑Φ1的3/4-4/5之間，其出口直徑Φ3要大于入口直徑Φ1，約為喉部直徑Φ2的5/4-6/5之間，其喉部段為光滑的流線形過渡結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，其特征是所述的兩個 油燃燒器的軸心線偏離一級濃相煤粉引燃室的橫截面中心，并關(guān)于一級濃相煤 粉引燃室的橫截面中心對稱，形成雙側(cè)切圓布置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，其特征是所述的翼形 防磨塊采用機翼形結(jié)構(gòu)，在迎風(fēng)方向的夾角為Y為3(T -50° 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，其特征是在所述的"V" 形空腔回流鈍體和所述的易形腔體的迎風(fēng)面設(shè)有氬弧陶瓷防磨層。
全文摘要
一種劣質(zhì)煤微油點火燃燒器，該燃燒器由流線型風(fēng)粉分離環(huán)、雙向旋流油燃燒器、翼形防磨塊、一級濃相煤粉燃燒室、二級淡相煤粉燃燒室、“V”形空腔回流鈍體、周界冷卻風(fēng)箱等組成。在設(shè)計上采用了氣固兩相流分離原理、油火焰雙向旋流引燃原理、鈍體回流高溫?zé)煔狻⒛芰恐貜?fù)利用原理、煤粉分級引燃能量逐步放大原理，在燃燒器內(nèi)部形成了“低風(fēng)速、高濃度、強旋流、強回流”的動力場，創(chuàng)造出了極為有利的煤粉著火條件，可以有效的解決劣質(zhì)煤不易著火和燃燼率低的問題。該燃燒器用150kg/h的油量，可點燃4～10噸的劣質(zhì)煤，節(jié)油率在80％以上，使用壽命在4年以上，十分利于在相關(guān)行業(yè)推廣應(yīng)用。
文檔編號F23D1/00GK101603683SQ20091014878
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者濤 李, 楊聲亮, 楊曉光, 昌 范, 金偉強, 閆高程, 霍宇霆 申請人:范 昌;楊賢民;閆高程