專利名稱：一種少油或無油點火的加氧裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加氧設備，特別是涉及一種少油或無油點火的加氧裝置。
背景技術：
目前，國內大部分火電廠均采用了節(jié)能環(huán)保的等離子體或微油點火技術。根據(jù)市場反饋信息，等離子體和微油點火技術對于干燥無灰基揮發(fā)份較高的煙煤適應性較好，對于揮發(fā)份在10%以下的無煙煤、貧煤和劣質煤等煤種的適應性相對較差。因此，對于燃用低揮發(fā)份煤種的火電廠，等離子體和微油點火技術有待升級改進。在實際的工程應用中，等離子體和微油點火技術主要存在有以下不足第一，對煤質的要求較高。煤質依賴性較大，目前在已成功應用在等離子體和微油點火的大量工程實例中，多數(shù)是以煙煤與褐煤為動力用煤的電站鍋爐。而劣質煤揮發(fā)份含量低、著火溫度高、火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?，點燃時需要較高的著火熱。現(xiàn)有等離子體和微油點火技術點火源能量有限，很難將劣質煤點燃，故在劣質煤點火時仍需投大量油助燃，節(jié)油效果受到很大限制。第二，對工況要求較高。鍋爐點火時，通常需要采用較高的煤粉濃度、較低的風速，當工況發(fā)生變化時，易出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)，甚至發(fā)生滅火現(xiàn)象。第三，煤粉的燃燒效率較低。實際運行情況顯示，在鍋爐點火過程中，飛灰的含碳量高，大量煤粉沒有燃盡，這會對鍋爐的后續(xù)設備造成損害，嚴重影響鍋爐的安全性與經(jīng)濟性。據(jù)研究表明，氧氣能夠降低燃料著火溫度、提高燃燒區(qū)域火焰的黑度、提高火焰的傳播速度。因此，很多研究者在等離子體點火技術中引入氧氣助燃。如中國專利“富氧等離子無油點火穩(wěn)燃方法及裝置”(CN201110105569. O)和“一種等離子無油點火燃燒器”(CN201110442988. 3)。專利CN201110105569. O如圖1所示，將氧氣噴口 16沿一次風氣流方向設于等離子體發(fā)生器9的上游，使氧氣噴入預混燃燒管12內和一次風煤粉預混后，使一次風粉呈富氧狀態(tài)，再經(jīng)過等離子體點燃煤粉。此技術雖然能起到富氧助燃的作用，但與噴入的氧量相比，一次風煤粉量較大，氧氣噴入后首先與一次風混合，然后才能進入煤粉燃燒區(qū)域，預混后氧氣濃度被嚴重稀釋，助燃效果降低，純氧助燃的效果大打折扣。專利CN201110442988. 3如圖2所示，該專利的發(fā)明人在等離子體發(fā)生器9外設一個環(huán)形的氧氣套筒13，在等離子電弧區(qū)域噴入氧氣，點火時在燃燒器內形成局部富氧區(qū)，形成煤粉的富氧燃燒。該公開技術存在以下問題等離子體區(qū)域溫度高于4000K，加之等離子體的高活性特性，能夠輕易點燃進入此區(qū)域的煤粉，在此處加入氧氣，會造成煤粉燃燒過于劇烈，易導致筒壁超溫，甚至燃燒器燒損。劣質煤揮發(fā)份低，火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢，劣質煤點火的關鍵在于點火區(qū)域著火后的后續(xù)煤粉的燃燒。針對常規(guī)等離子體和微油點火技術的不足和現(xiàn)有富氧助燃點火技術的缺陷，本發(fā)明采用煤粉在燃燒器點火罩內著火后立即補充純氧，在點火罩出口處集中噴氧到火焰當中的方式解決上述問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對目前等離子體和微油點火技術存在的不足而提供一種少油或無油點火的加氧裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種少油或無油點火的加氧裝置，包括等離子體發(fā)生器，所述等離子體發(fā)生器的前端沿徑向自內向外依次設有內壓弧套和外壓弧套，等離子體發(fā)生器的外側設有與所述外壓弧套相連的耐磨護套，在所述耐磨護套和等離子體發(fā)生器之間還設有與所述內壓弧套相連的內套管，所述內套管、內壓弧套與所述耐磨護套、外壓弧套之間形成環(huán)形的氧氣通道，所述耐磨護套上設有與所述氧氣通道相連的氧氣進氣段，所述加氧裝置的前端還設有點火罩，所述點火罩的側壁內部設有與所述氧氣通道相連通的氣體流道，所述氣體流道的出口通向從所述點火罩噴出的火焰區(qū)域。優(yōu)選地，所述點火罩的端部還設有調整所述氣體流道中氧氣流出方向的氧氣堵頭。優(yōu)選地，所述加氧裝置還包括連接所述氧氣通道和點火罩的氧氣通道接頭，所述氧氣通道接頭的兩端均設有連接口。優(yōu)選地，在所述外壓弧套上沿徑向開有若干徑向通孔，所述徑向通孔與氧氣通道接頭后端的連接口相連通。優(yōu)選地，所述點火罩的側壁中沿軸向開有若干軸向通孔，所述軸向通孔與氧氣通道接頭前端的連接口相連通。優(yōu)選地，所述氧氣通道接頭與所述點火罩、外壓弧套焊接在一起。優(yōu)選地,所述氧氣堵頭控制氧氣的噴入角度與中心軸呈O 80°?；谏鲜黾夹g方案，本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明通過更改等離子體發(fā)生器耐磨護套的結構形成環(huán)形氧氣通道從而接入助燃氧氣，結構簡單，便于電廠改造。本發(fā)明采用多點對稱、集中射流的方式進行加氧，使氧氣集中利用，易于形成純氧的燃燒環(huán)境，最大限度地發(fā)揮了氧氣的助燃特性。本發(fā)明的加氧裝置適合于安裝在所有的內燃式煤粉燃燒器，包括等離子體和微油點火燃燒器的內部。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1為一種現(xiàn)有技術的結構示意圖；圖2為另一種現(xiàn)有技術的結構不意圖；圖3為本發(fā)明加氧裝置的總成圖；其中1、氧氣堵頭2、點火罩3、氧氣通道接頭4、外壓弧套5內套管6、氧氣通道7、耐磨護套8、氧氣進氣段9、等離子體發(fā)生器10、內壓弧套12、預混燃燒管13、氧氣套筒16、氧氣噴口。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
參見圖3，其中示出本發(fā)明一種少油或無油點火的加氧裝置的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的加氧裝置包括等離子體發(fā)生器9，所述等離子體發(fā)生器9的前端沿徑向自內向外依次設有內壓弧套10和外壓弧套4，內壓弧套10和外壓弧套4之間具有氣體可流通的間隙，如圖3所示；等離子體發(fā)生器9的外側設有與所述外壓弧套4相連的耐磨護套7，在所述耐磨護套7和等離子體發(fā)生器9之間還設有與所述內壓弧套10相連的內套管5，所述內套管5、內壓弧套10與所述耐磨護套7、外壓弧套4之間形成環(huán)形的氧氣通道6，如圖3所示；所述耐磨護套7上設有與所述氧氣通道6相連的氧氣進氣段8，氧氣從圖3中A向進入所述的氧氣進氣段8，所述加氧裝置的前端還設有點火罩2，所述點火罩2的側壁內部設有與所述氧氣通道6相連通的氣體流道，所述氣體流道的出口通向從所述點火罩2噴出的火焰區(qū)域，如圖3中兩條D線示出的火焰區(qū)域。進一步，所述點火罩2的端部還設有調整所述氣體流道中氧氣流出方向的氧氣堵頭I。優(yōu)選地，所述氧氣堵頭I控制氧氣的噴入角度與中心軸呈O 80° ,更優(yōu)選地,氧氣堵頭I角度為機械或電子可調的結構，從而可以更好地控制氧氣的噴入方向和角度。如圖3所示，所述加氧裝置還包括連接所述氧氣通道6和點火罩2的氧氣通道接頭3，所述氧氣通道接頭3的兩端均設有連接口。在本發(fā)明中，氧氣噴出的方向為“前”，氧氣進入的方向為“后”，如圖3所示，左側為“前”，右側為“后”。在本發(fā)明中，所述外壓弧套4上沿徑向開有若干徑向通孔，所述徑向通孔與氧氣通道接頭3后端的連接口相連通。優(yōu)選地，所述點火罩2的側壁中沿軸向開有若干軸向通孔，所述軸向通孔與氧氣通道接頭3前端的連接口相連通。更優(yōu)選地，這些徑向通孔和軸向通孔均相對于等離子體發(fā)生器9的軸心呈中心對稱設置，由此使得本發(fā)明能夠采用多點對稱、集中射流的方式進行加氧，使氧氣集中利用，易于形成純氧的燃燒環(huán)境，最大限度地發(fā)揮氧氣的助燃特性。為了制造方便，優(yōu)選地，所述氧氣通道接頭3與所述點火罩2、外壓弧套4焊接在一起。具體地，本發(fā)明的工作原理和工作過程為如圖3所示，本發(fā)明在原有等離子體發(fā)生器耐磨護套7的基礎上，增加一內套管5 ；內套管5、耐磨護套7、內壓弧套10、外壓弧套4和氧氣進氣段8組成了一個環(huán)形氧氣通道
6。在外壓弧套4上沿徑向開有若干個徑向通孔，該徑向通孔與氧氣通道接頭3后端的連接口對齊后，將氧氣通道接頭3焊接在外壓弧套4上。點火罩2布置在壓弧套前端，其側壁沿軸向開有若干軸向通孔，該軸向通孔與氧氣通道接頭3前端的連接口對齊后，點火罩2與氧氣通道接頭3焊接在一起而被固定。在點火罩2側壁內通孔的出口處加上氧氣堵頭1，通過改變氧氣堵頭I的形狀，可以調節(jié)氧氣噴入的方向和角度，從而滿足不同的點火工況要求。本發(fā)明的氧氣通過氧氣進氣段8從外圍氧氣管道(圖中未示出)接入，沿氧氣通道6進入到點火罩2的側壁通孔內，最終從點火罩2的出口 C處(如圖3所示)噴入到從點火罩內噴出的火焰當中，強化了煤粉的燃燒，為后續(xù)煤粉的著火提供了新的高能量點火源，其中，鍋爐的一次風從圖3中的B處進入。本發(fā)明通過在點火罩2的側壁中開孔，將純氧引入在點火罩出口 C處噴出，將氧氣射流直接噴射到從點火罩2內噴出的火焰(D區(qū)域)中，在避免了一次風粉B對純氧的稀釋以及過早的將氧氣加入到高溫電弧而燒損燃燒器壁的同時，由于純氧直接噴射于火焰當中，提高了氧氣的助燃效果，強化了煤粉燃燒，為后續(xù)煤粉的著火提高了新的高能量點火源。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
1.一種少油或無油點火的加氧裝置，包括等離子體發(fā)生器(9)，所述等離子體發(fā)生器(9)的前端沿徑向自內向外依次設有內壓弧套(10)和外壓弧套(4)，等離子體發(fā)生器(9)的外側設有與所述外壓弧套(4)相連的耐磨護套(7)，其特征在于在所述耐磨護套(7)和等離子體發(fā)生器(9)之間還設有與所述內壓弧套(10)相連的內套管(5)，所述內套管(5)、內壓弧套(10)與所述耐磨護套(7)、外壓弧套(4)之間形成環(huán)形的氧氣通道(6)，所述耐磨護套(7)上設有與所述氧氣通道(6)相連的氧氣進氣段(8)，所述加氧裝置的前端還設有點火罩(2)，所述點火罩(2)的側壁內部設有與所述氧氣通道(6)相連通的氣體流道，所述氣體流道的出口通向從所述點火罩(2)噴出的火焰區(qū)域。
2.根據(jù)權利要求1所述的加氧裝置，其特征在于所述點火罩(2)的端部還設有調整所述氣體流道中氧氣流出方向的氧氣堵頭(I)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的加氧裝置，其特征在于所述加氧裝置還包括連接所述氧氣通道(6)和點火罩(2)的氧氣通道接頭(3)，所述氧氣通道接頭(3)的兩端均設有連接□。
4.根據(jù)權利要求3所述的加氧裝置，其特征在于在所述外壓弧套(4)上沿徑向開有若干徑向通孔，所述徑向通孔與氧氣通道接頭(3)后端的連接口相連通。
5.根據(jù)權利要求4所述的加氧裝置，其特征在于所述點火罩(2)的側壁中沿軸向開有若干軸向通孔，所述軸向通孔與氧氣通道接頭(3)前端的連接口相連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的加氧裝置，其特征在于所述氧氣通道接頭(3)與所述點火罩(2)、外壓弧套(4)焊接在一起。
7.根據(jù)權利要求2所述的加氧裝置，其特征在于所述氧氣堵頭(I)控制氧氣的噴入角度與中心軸呈O 80°。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種少油或無油點火的加氧裝置，包括等離子體發(fā)生器，等離子體發(fā)生器的前端沿徑向自內向外依次設有內壓弧套和外壓弧套，等離子體發(fā)生器的外側設有與所述外壓弧套相連的耐磨護套，在耐磨護套和等離子體發(fā)生器之間還設有與所述內壓弧套相連的內套管，內套管、內壓弧套與耐磨護套、外壓弧套之間形成環(huán)形的氧氣通道耐磨護套上設有與所述氧氣通道相連的氧氣進氣段，加氧裝置的前端還設有點火罩，點火罩的側壁內部設有與所述氧氣通道相連通的氣體流道，所述氣體流道的出口通向從所述點火罩噴出的火焰區(qū)域。本發(fā)明通過更改等離子體發(fā)生器耐磨護套的結構形成環(huán)形氧氣通道從而接入助燃氧氣，結構簡單，便于電廠改造。
文檔編號F23L7/00GK103017190SQ20131001343
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權日2013年1月15日
發(fā)明者單國鋒, 吳海江, 雷剛, 朱英勇, 龔澤儒, 劉鵬 申請人:煙臺龍源電力技術股份有限公司