專利名稱：煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤粉工業(yè)鍋爐點火和穩(wěn)燃方法及裝置，具體為一種煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法及裝置。
背景技術(shù)：
我國是一個以煤炭為主要能源的國家，鍋爐燃燒煤粉是我國煤炭利用的主要形式之一，涉及到各個行業(yè)。目前大中型煤粉鍋爐的點火、穩(wěn)燃多采用燃油方式，每年要消耗大 量的燃油，給鍋爐用戶造成巨大的運行費用方面的壓力；而隨著石油資源的減少、用戶的廣 泛以及國際油價的上漲和波動，尋找和研發(fā)替代燃油點火及穩(wěn)燃的煤粉燃燒技術(shù)，已是煤 粉鍋爐行業(yè)亟待解決的課題。近年來，國內(nèi)煤粉工業(yè)鍋爐已研制成功并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，因其 熱效率高、節(jié)省能源及良好的環(huán)保效果，已成為中小型傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐改造及區(qū)域供暖的首 選方案之一。為簡化系統(tǒng)、降低造價，主要是采取冷風(fēng)送粉、冷風(fēng)或低溫空氣助燃的模式，但 由于相對較小燃燒空間的限制，影響了煤粉工業(yè)鍋爐煤種的適應(yīng)能力，從而制約了煤粉工 業(yè)鍋爐的市場推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐采用冷風(fēng)送粉、冷風(fēng)或低溫空氣助燃存在影響煤種適應(yīng)能力的問題，提供了一種煤種適應(yīng)能力強的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方 法及裝置。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法，一次風(fēng)與煤粉的混合物經(jīng)軸線處設(shè)有中心管的一次風(fēng)管噴出后，形成兩股以一次風(fēng)管軸線為 中心、里外層分布的煤粉氣流；中心管中噴出含臭氧的空氣或氧氣，然后采用煤氣點火槍點 燃煤氣進而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點 燃外層的煤粉氣。臭氧是種安全易得的強氧化劑，具有降低煤粉燃燒活化能、降低煤粉燃點 的特性；采用含有臭氧的空氣或氧氣通過中心管點燃煤粉，可明顯降低煤粉點火需要的點 火熱量，使得在使用低點火強度點火方式的條件下，能實現(xiàn)煤粉的快速點火和穩(wěn)定燃燒，取 代燃油點火助燃；在低負(fù)荷和煤質(zhì)較差時，能起到穩(wěn)定煤粉火焰的作用，保障鍋爐系統(tǒng)的安 全穩(wěn)定運行；同時含有臭氧的中心管內(nèi)的空氣或氧氣與里層煤粉氣流混合點燃，該部分煤 粉氣流溫度快速提高且接著與外層煤粉氣流點燃，經(jīng)過較充分點燃后的高溫?zé)煔饬鬟M入爐 膛充分燃燒，提高煤粉工業(yè)鍋爐的煤種適應(yīng)能力，進一步改善煤粉燃燒效果。中心管內(nèi)空氣或氧氣中臭氧所占的體積含量為2% _10%，當(dāng)臭氧含量較低時，無法保證點火和穩(wěn)定燃燒的效果；當(dāng)臭氧含量較高時，增加制造臭氧的設(shè)備成本，本發(fā)明中臭 氧的體積含量是經(jīng)多次試驗測得的。中心管中氧氣的體積為一次風(fēng)管中氧氣體積的5% -10%，當(dāng)體積比大于10%時， 煤氣火焰不穩(wěn)定、易發(fā)生煤粉爆燃現(xiàn)象；當(dāng)體積比小于5%時，低熱值煤種點燃效果不佳。點燃煤氣點火槍之前一次風(fēng)管內(nèi)的一次風(fēng)量為滿負(fù)荷的70% -80%，確保煤氣的快速穩(wěn)定點火。位于燃燒器前方的中心管上設(shè)有與其連通的臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器上設(shè)有與其 連通的氣源管，中心管外套有一次風(fēng)管且一次風(fēng)管的后端設(shè)有與其連通的套狀二級預(yù)燃 室，二級預(yù)燃室內(nèi)套有與其固定的套狀一級預(yù)燃室，一級預(yù)燃室內(nèi)固定有位于中心管后端 面中心處后方的鈍體，二級預(yù)燃室外套有二次風(fēng)室，并且二級預(yù)燃室位于二次風(fēng)室的套狀 后部，二級預(yù)燃室與二次風(fēng)室后部之間設(shè)有第一旋流葉片，二次風(fēng)室后部外套有三次風(fēng)室， 并且二次風(fēng)室后部位于三次風(fēng)室的套狀后部，三次風(fēng)室后端與爐膛側(cè)壁連通，三次風(fēng)室后 部與二次風(fēng)室后部之間設(shè)有第二旋流葉片，二次風(fēng)室和三次風(fēng)室內(nèi)均設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)板。工 作時，先調(diào)節(jié)助燃風(fēng)量(二次風(fēng)室和三次風(fēng)室的風(fēng)量)，接著調(diào)節(jié)一次風(fēng)管內(nèi)的一次風(fēng)量， 然后開啟中心管及臭氧發(fā)生器，待爐膛壓力穩(wěn)定后，將煤氣點火槍插入中心管至中心管后 端出口處，并點燃煤氣，然后通過一次風(fēng)管供應(yīng)煤粉，來自一次風(fēng)管的煤粉氣流在鈍體的作 用下分為里、外兩股煤粉氣流，進入一級預(yù)燃室的煤粉氣流被煤氣火焰點燃進行點燃，點燃 過程中與二級預(yù)燃室內(nèi)的煤粉氣流混合點燃，經(jīng)充分點燃后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鲊姵?，并?級與來自二次風(fēng)室和三次風(fēng)室的二次風(fēng)和三次風(fēng)相遇，在爐膛內(nèi)混合并持續(xù)燃燒。二級預(yù)燃室和一級預(yù)燃室的前部為前側(cè)直徑小于后側(cè)直徑的套狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu) 設(shè)計使得里、外兩股煤粉氣流分布更加合理，點燃效果進一步提高。臭氧發(fā)生器為氧氣型中頻(400-1000HZ)發(fā)生器、氧氣型高頻(大于1000Hz)發(fā)生 器、空氣型中頻發(fā)生器或空氣型高頻發(fā)生器，使用效果較好。鈍體的尖端位于中心管后端面的中心位置處，進一步提高一次點燃室煤粉氣流與 臭氧空氣或氧氣的混合程度，確保點燃效果。本發(fā)明通過巧妙地設(shè)計克服了現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐采用冷風(fēng)送粉、冷風(fēng)或低溫空氣 助燃存在影響煤種適應(yīng)能力的問題，實現(xiàn)完全不用燃油，只需通過煤氣點火滿足鍋爐系統(tǒng) 較好的冷啟動和穩(wěn)燃效果的目的；臭氧制備技術(shù)成熟，無油煤氣點火系統(tǒng)改造小，節(jié)省成本 的同時運行可靠；同時煤種的適應(yīng)性寬，有利于煤粉工業(yè)鍋爐的市場推廣。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_中心管，2- 一次風(fēng)管，3-臭氧發(fā)生器，4-氣源管，5- 二級預(yù)燃室，6_ —級 預(yù)燃室，7-鈍體，8- 二次風(fēng)室，9-第一旋流葉片，10-三次風(fēng)室，11-第二旋流葉片，12-風(fēng)量 調(diào)節(jié)板。
具體實施例方式煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法，一次風(fēng)與煤粉的混合物經(jīng)軸線處設(shè)有中 心管1的一次風(fēng)管2噴出后，形成兩股以一次風(fēng)管2軸線為中心、里外層分布的煤粉氣流； 中心管1中噴出含臭氧的空氣或氧氣，然后采用煤氣點火槍點燃煤氣進而在含臭氧的空氣 或氧氣的助燃下點燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點燃外層的煤粉氣流。中心 管1內(nèi)空氣或氧氣中臭氧所占的體積含量為2% -10% ；中心管1中氧氣的體積為一次風(fēng) 管2中氧氣體積的5% -10% ；點燃煤氣點火槍之前一次風(fēng)管2內(nèi)的一次風(fēng)量為滿負(fù)荷的 70% -80% ；位于燃燒器前方的中心管1上設(shè)有與其連通的臭氧發(fā)生器3，臭氧發(fā)生器3上設(shè)有與其連通的氣源管4，中心管1外套有一次風(fēng)管2且一次風(fēng)管2的后端設(shè)有與其連通的 套狀二級預(yù)燃室5，二級預(yù)燃室5內(nèi)套有與其固定的套狀一級預(yù)燃室6，一級預(yù)燃室6內(nèi)固 定有位于中心管1后端面中心處后方的鈍體7，二級預(yù)燃室5外套有二次風(fēng)室8，并且二級 預(yù)燃室5位于二次風(fēng)室8的套狀后部，二級預(yù)燃室5與二次風(fēng)室8后部之間設(shè)有第一旋流 葉片9，二次風(fēng)室8后部外套有三次風(fēng)室10，并且二次風(fēng)室8后部位于三次風(fēng)室10的套狀 后部，三次風(fēng)室10后端與爐膛側(cè)壁連通，三次風(fēng)室10后部與二次風(fēng)室8后部之間設(shè)有第二 旋流葉片11，二次風(fēng)室8和三次風(fēng)室10內(nèi)均設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)板12 ；二級預(yù)燃室5和一級預(yù)燃 室6的前部為前側(cè)直徑小于后側(cè)直徑的套狀結(jié)構(gòu)；臭氧發(fā)生器3為氧氣型中頻發(fā)生器、氧氣 型高頻發(fā)生器、空氣型中頻發(fā)生器或空氣型高頻發(fā)生器；鈍體7的尖端位于中心管1后端面 的中心位置處。具體實施過程中，煤粉點燃后，逐項的調(diào)節(jié)助燃風(fēng)量、煤粉量和一次風(fēng)量，直到滿足系統(tǒng)運行負(fù)荷要求。
權(quán)利要求
一種煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法，其特征在于一次風(fēng)與煤粉的混合物經(jīng)軸線處設(shè)有中心管(1)的一次風(fēng)管(2)噴出后，形成兩股以一次風(fēng)管(2)軸線為中心、里外層分布的煤粉氣流；中心管(1)中噴出含臭氧的空氣或氧氣，然后采用煤氣點火槍點燃煤氣進而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點燃外層的煤粉氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法，其特征在于中心 管(1)內(nèi)空氣或氧氣中臭氧所占的體積含量為2%-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法，其特征在于中心 管(1)中氧氣的體積 為一次風(fēng)管(2)中氧氣體積的5%-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法，其特征在 于點燃煤氣點火槍之前一次風(fēng)管(2)內(nèi)的一次風(fēng)量為滿負(fù)荷的70%-80%。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述方法設(shè)計的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃裝置，其特 征在于位于燃燒器前方的中心管(1)上設(shè)有與其連通的臭氧發(fā)生器(3)，臭氧發(fā)生器(3) 上設(shè)有與其連通的氣源管(4)，中心管(1)外套有一次風(fēng)管(2)且一次風(fēng)管(2)的后端設(shè)有 與其連通的套狀二級預(yù)燃室(5)，二級預(yù)燃室(5)內(nèi)套有與其固定的套狀一級預(yù)燃室(6)， 一級預(yù)燃室(6)內(nèi)固定有位于中心管(1)后端面中心處后方的鈍體(7)，二級預(yù)燃室(5)外 套有二次風(fēng)室(8)，并且二級預(yù)燃室(5)位于二次風(fēng)室(8)的套狀后部，二級預(yù)燃室(5)與 二次風(fēng)室(8)后部之間設(shè)有第一旋流葉片(9)，二次風(fēng)室(8)后部外套有三次風(fēng)室(10)，并 且二次風(fēng)室(8)后部位于三次風(fēng)室(10)的套狀后部，三次風(fēng)室(10)后端與爐膛側(cè)壁連通， 三次風(fēng)室(10)后部與二次風(fēng)室(8)后部之間設(shè)有第二旋流葉片(11)，二次風(fēng)室(8)和三次 風(fēng)室(10)內(nèi)均設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)板(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃裝置，其特征在于二級 預(yù)燃室(5)和一級預(yù)燃室(6)的前部為前側(cè)直徑小于后側(cè)直徑的套狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃裝置，其特征在于 臭氧發(fā)生器(3)為氧氣型中頻發(fā)生器、氧氣型高頻發(fā)生器、空氣型中頻發(fā)生器或空氣型高 頻發(fā)生器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃裝置，其特征在于 鈍體(7)的尖端位于中心管(1)后端面的中心位置處。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃裝置，其特征在于鈍體 (7)的尖端位于中心管(1)后端面的中心位置處。
全文摘要
本發(fā)明具體為一種煤粉工業(yè)鍋爐無油煤氣點火和穩(wěn)燃方法及裝置，解決了現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐采用冷風(fēng)送粉、冷風(fēng)或低溫空氣助燃存在影響煤種適應(yīng)能力的問題。一次風(fēng)與煤粉的混合物經(jīng)軸線處設(shè)有中心管的一次風(fēng)管噴出后，形成兩股以一次風(fēng)管軸線為中心、里外層分布的煤粉氣流；中心管中噴出含臭氧的空氣或氧氣，然后采用煤氣點火槍點燃煤氣進而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點燃里層的煤粉氣流，然后由此點燃外層的煤粉氣流。本發(fā)明實現(xiàn)完全不用燃油，只需通過煤氣點火滿足鍋爐系統(tǒng)較好的冷啟動和穩(wěn)燃效果的目的；臭氧制備技術(shù)成熟，無油煤氣點火系統(tǒng)改造小，節(jié)省成本的同時運行可靠；同時煤種的適應(yīng)性寬，有利于煤粉工業(yè)鍋爐的市場推廣。
文檔編號F23D1/02GK101839478SQ20101019996
公開日2010年9月22日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者任彥斌, 張宗旺, 杜銘華, 王歡, 王民發(fā), 賈德威, 趙紅衛(wèi), 辜俊杰, 郎鳳娥, 郎秀榮, 郎鵬德, 郝澤 申請人:山西藍天環(huán)保設(shè)備有限公司