專利名稱：采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器，它具有出力大、不結(jié)焦、燃燒效率高、火焰剛性強(qiáng)、可燃燒不同煤種等特點(diǎn)，特別是本燃燒器與直接點(diǎn)燃煤粉啟動工業(yè)鍋爐的等離子點(diǎn)火裝置配套具有點(diǎn)火啟動，低負(fù)荷穩(wěn)燃及做主燃燒器功能。
傳統(tǒng)工業(yè)煤粉鍋爐的點(diǎn)火啟動均采用燃油方式進(jìn)行升溫，一九九九年，電站煤粉鍋爐計(jì)劃用油高達(dá)320萬噸，折合人民幣近100億元。國家計(jì)委曾在1997年“中國能源”白皮書中號召“研究開發(fā)推廣應(yīng)用以煤代油的技術(shù)及產(chǎn)品是結(jié)合我國國情的一項(xiàng)重要的能源政策，鼓勵全社會開展以煤代油的工作?！睘榇?，我國及全世界有關(guān)專家在八十年代以來曾經(jīng)研究過采用等離子技術(shù)直接點(diǎn)燃煤粉的課題。澳大利亞研制出采用氮?dú)獗Ｗo(hù)電極的煙煤等離子點(diǎn)火裝置，原蘇聯(lián)對該課題曾做過大量的基礎(chǔ)研究工作，于一九九六年及一九九八年分別在我國寶雞及韶關(guān)電廠做了點(diǎn)火試驗(yàn)，但均未啟動成功。我國的清華大學(xué)、哈爾濱鍋爐廠等單位都在該項(xiàng)目上做過大量的試驗(yàn)研究工作。
直接點(diǎn)燃煤粉啟動電站鍋爐的等離子點(diǎn)火裝置(ZL 99 2 48829X)采用軸流式兩級送粉燃燒器已于二○○○年二月十五日在煙臺電廠實(shí)現(xiàn)了我國歷史上燃煤鍋爐啟動的第一次無油點(diǎn)火。但是，該燃燒器存在著不同程度的結(jié)焦、燒蝕、功能及燃燒煤種單一、改造費(fèi)用高等缺點(diǎn)，未能研制出一種適應(yīng)性強(qiáng)，安全可靠的煤粉燃燒器影響了等離子點(diǎn)火裝置的推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能燃燒器，解決了燃燒器的結(jié)焦、燒蝕并具有點(diǎn)火、穩(wěn)燃及做主燃燒器的功能，大大地提高了等離子點(diǎn)火裝置的可靠性及經(jīng)濟(jì)性。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器，它主要由燃燒器噴口、四級燃燒筒、風(fēng)粉管件、一次風(fēng)粉進(jìn)入管、二次風(fēng)進(jìn)入管，導(dǎo)流板、高溫等離子體導(dǎo)管、可調(diào)煤粉濃淡導(dǎo)流板等組成。
其中，由一次風(fēng)進(jìn)入管17攜帶的煤粉經(jīng)可調(diào)煤粉濃淡導(dǎo)流板18分三路進(jìn)入燃燒器本體，首先20％的濃煤粉通過第一級燃燒筒進(jìn)入管15經(jīng)第一級燃燒筒導(dǎo)流板14進(jìn)入第一級燃燒筒12。通過第二級燃燒筒進(jìn)入管16經(jīng)第二級燃燒筒導(dǎo)流板19進(jìn)入第二級燃燒筒6，第三路20％的煤粉經(jīng)一次風(fēng)粉導(dǎo)流板10通過第三級燃燒筒煤粉通道20進(jìn)入第三級燃燒筒4。
其中，二次風(fēng)通過風(fēng)粉管件7的二次風(fēng)進(jìn)入管9分兩路進(jìn)入燃燒器。一路風(fēng)通過第一級燃燒筒外套管8上部入口冷卻第一級燃燒筒12外壁后進(jìn)行補(bǔ)氧燃燒。第二路風(fēng)通過二次風(fēng)通道22對第三級燃燒筒4外壁冷卻后再分兩路，其中一路進(jìn)入第四級燃燒筒2內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氧燃燒另一路通過二次風(fēng)通道24冷卻第四級燃燒筒2后進(jìn)入爐膛。
其中，當(dāng)高溫等離子體導(dǎo)管13提供高溫等離子體時立即將上述20％的濃煤粉點(diǎn)燃，該火焰又進(jìn)一步點(diǎn)燃60％的煤粉，其余20％的煤粉通過第三級燃燒筒煤粉通道20同如上火炬混合燃燒。該部分風(fēng)粉氣流還起到冷卻第二級燃燒筒的作用。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用逐級放大點(diǎn)燃方式大大提高了本燃燒器的出力并且降低了能耗，本燃燒器除具有點(diǎn)火及穩(wěn)燃功能外又具備了做主燃燒器的條件；采用了二次風(fēng)分別對第一級燃燒筒12、第二級燃燒筒6、第三級燃燒筒4、第四級燃燒筒2實(shí)現(xiàn)了氣膜冷卻使燃燒筒壁溫均降至灰熔點(diǎn)溫度以下避免了結(jié)焦；在第三級燃燒筒4內(nèi)通過淡煤粉流的補(bǔ)氧及第四級燃燒筒2內(nèi)通過二次風(fēng)補(bǔ)氧強(qiáng)化了燃燒并提高了火焰的剛性；通過第一級燃燒筒進(jìn)入管15的煤粉經(jīng)第一級燃燒筒導(dǎo)流板使徑向送粉變?yōu)檩S向送粉，并均等了管內(nèi)環(huán)形壓力實(shí)現(xiàn)了燃燒過程的風(fēng)粉包火，避免了燃燒器結(jié)焦，達(dá)到了能夠燃燒不同煤種的目的。
由于本燃燒器用于直接點(diǎn)燃煤粉啟動工業(yè)鍋爐的等離子點(diǎn)火裝置上，加快了該設(shè)備在工業(yè)鍋爐上的推廣應(yīng)用，由于取代了工業(yè)鍋爐以燃油方式啟動點(diǎn)火、穩(wěn)燃的傳統(tǒng)方法每年可為國家節(jié)約燃油約320萬噸，折合人民幣100億元，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1是本實(shí)用新型所述采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明實(shí)施例1如
圖1所示，一種采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器，它主要由燃燒器噴口1、第四級燃燒筒2、燃燒器外筒3、第三級燃燒筒4、二次風(fēng)內(nèi)套管5、第二級燃燒筒6、風(fēng)粉管件7、第一級燃燒筒外套管8、二次風(fēng)進(jìn)入管9、一次風(fēng)粉導(dǎo)流板10、第一級燃燒筒法蘭盤11，第一級燃燒筒12、高溫等離子體導(dǎo)管13、第一級燃燒筒導(dǎo)流板14、第一級燃燒筒進(jìn)入管15、第二級燃燒筒進(jìn)入管16、一次風(fēng)粉進(jìn)入管17、可調(diào)煤粉濃淡導(dǎo)流板18、第二級燃燒筒導(dǎo)流板19、第三級燃燒筒煤粉通道20、聯(lián)接板21、二次風(fēng)通道22、聯(lián)接板23、二次風(fēng)通道24，以上零部件依次用聯(lián)接板通過焊接方式聯(lián)接，風(fēng)粉管件7同燃燒筒之間用螺釘聯(lián)接，第一級燃燒筒12、第一級燃燒筒外套8及高溫等離子體導(dǎo)管13同第一級燃燒筒法蘭盤11焊接在一起。燃燒器噴口1同燃燒器外筒3焊接在一起。從二次風(fēng)進(jìn)入管9來的冷卻風(fēng)分三路分別對第一級燃燒筒外套管8，對第一級燃燒筒12外壁進(jìn)行冷卻并補(bǔ)氧；對第三級燃燒筒4外壁及第四級燃燒筒2外壁進(jìn)行冷卻；對第四級燃燒筒2內(nèi)壁進(jìn)行冷卻及提前補(bǔ)氧；第二級燃燒筒6外壁用風(fēng)粉氣流進(jìn)行冷卻。
在第一級燃燒筒12內(nèi)將徑向送來的風(fēng)粉混合物強(qiáng)制性變?yōu)檩S向送粉，避免了燃燒器結(jié)焦，可以成功的點(diǎn)燃不同的煤種。
本實(shí)用新型的工作方式和原理是進(jìn)入第一級燃燒筒12的少量煤粉被高溫等離子體導(dǎo)管13傳遞來的高溫等離子體點(diǎn)燃并形成小火炬，該小火炬沖入第二級燃燒筒6與大量煤粉混合并點(diǎn)燃?；鹧嬖诘谌壢紵?及第四級燃燒筒2內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氧強(qiáng)化燃燒及達(dá)到提高火焰的剛性的目的。
權(quán)利要求1.一種采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器，它主要由風(fēng)粉管件及多級煤粉燃燒器組成。其特征在于在一次風(fēng)粉進(jìn)入管(17)內(nèi)插入第一級燃燒筒進(jìn)入管(15)，第二級燃燒筒進(jìn)入管(16)及一個可調(diào)煤粉濃淡導(dǎo)流板(18)，在高溫等離子體導(dǎo)管(13)及第一級燃燒筒外套管(8)外部焊接第一級燃燒筒導(dǎo)流板(14)及第二級燃燒筒導(dǎo)流板(19)；在一次風(fēng)粉進(jìn)入管(17)同二次風(fēng)進(jìn)入管(9)之間用一次風(fēng)粉導(dǎo)流板(10)隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的煤粉燃燒器，其特征在于在第四級燃燒筒(2)同第三級燃燒筒(4)之間及第三級燃燒筒(4)同第二級燃燒筒(6)之間均設(shè)計(jì)有導(dǎo)入二次風(fēng)的環(huán)形間隙；第一級燃燒筒導(dǎo)流板(14)及第二級燃燒筒導(dǎo)流板(19)導(dǎo)流轉(zhuǎn)角為90°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用多級軸向送粉及氣膜冷卻技術(shù)的多功能煤粉燃燒器,其特點(diǎn)是在一次風(fēng)粉進(jìn)入管17內(nèi)插入第一級燃燒筒進(jìn)入管15、第二級燃燒筒進(jìn)入管16及一個可調(diào)濃淡導(dǎo)流板18;在高溫等離子體導(dǎo)管13及第一級燃燒筒外套管8外壁安裝導(dǎo)流板14及19。在一次風(fēng)粉進(jìn)入管17同二次風(fēng)進(jìn)入管9之間用一次風(fēng)粉導(dǎo)流板10隔離;在第四級燃燒筒2同第三級燃燒筒4之間及第三級燃燒筒同第二級燃燒筒之間均設(shè)計(jì)有可導(dǎo)入二次風(fēng)的環(huán)形間隙。這種結(jié)構(gòu)的煤粉燃燒器具有多級燃燒及避免燃燒器結(jié)焦等特點(diǎn)。它與等離子點(diǎn)火裝置及其他點(diǎn)火源配套可實(shí)現(xiàn)無油或少油點(diǎn)火。具有巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號F23D1/00GK2487965SQ0120102
公開日2002年4月24日 申請日期2001年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月15日
發(fā)明者王愛生, 紀(jì)書信, 王雨蓬, 王公林, 唐宏, 邵瑞虎 申請人:煙臺開發(fā)區(qū)龍?jiān)措娏θ紵刂乒こ逃邢薰?br>