專利名稱：煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)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(diǎn)火和穩(wěn)燃方法及裝置，具體為一種煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)火和穩(wěn)燃方法及裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家，鍋爐燃燒煤粉是我國(guó)煤炭利用的主要形式之一，涉及到各個(gè)行業(yè)。目前大中型煤粉鍋爐的點(diǎn)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(yùn)行費(fèi)用方面的壓力；而隨著石油資源的減少、用戶的廣 泛以及國(guó)際油價(jià)的上漲和波動(dòng)，尋找和研發(fā)替代燃油點(diǎn)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(lái)，國(guó)內(nèi)煤粉工業(yè)鍋爐已研制成功并實(shí)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(jiǎn)化系統(tǒng)、降低造價(jià)，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(duì)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(chǎng)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(qiáng)的煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)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(shí)現(xiàn)的煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)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(diǎn)火槍點(diǎn) 燃煤氣進(jìn)而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點(diǎn)燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點(diǎn) 燃外層的煤粉氣。臭氧是種安全易得的強(qiáng)氧化劑，具有降低煤粉燃燒活化能、降低煤粉燃點(diǎn) 的特性；采用含有臭氧的空氣或氧氣通過(guò)中心管點(diǎn)燃煤粉，可明顯降低煤粉點(diǎn)火需要的點(diǎn) 火熱量，使得在使用低點(diǎn)火強(qiáng)度點(diǎn)火方式的條件下，能實(shí)現(xiàn)煤粉的快速點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒，取 代燃油點(diǎn)火助燃；在低負(fù)荷和煤質(zhì)較差時(shí)，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(yùn)行；同時(shí)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(diǎn)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(diǎn)燃，經(jīng)過(guò)較充分點(diǎn)燃后的高溫?zé)煔饬鬟M(jìn)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(jìn)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(shí)，無(wú)法保證點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒的效果；當(dāng)臭氧含量較高時(shí)，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(yàn)測(cè)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(shí)， 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(shí)，低熱值煤種點(diǎn)燃效果不佳。點(diǎn)燃煤氣點(diǎn)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(diǎn)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(jí)預(yù)燃 室，二級(jí)預(yù)燃室內(nèi)套有與其固定的套狀一級(jí)預(yù)燃室，一級(jí)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(jí)預(yù)燃室外套有二次風(fēng)室，并且二級(jí)預(yù)燃室位于二次風(fēng)室的套狀 后部，二級(jí)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(shí)，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(diǎn)火槍插入中心管至中心管后 端出口處，并點(diǎn)燃煤氣，然后通過(guò)一次風(fēng)管供應(yīng)煤粉，來(lái)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(jìn)入一級(jí)預(yù)燃室的煤粉氣流被煤氣火焰點(diǎn)燃進(jìn)行點(diǎn)燃，點(diǎn)燃 過(guò)程中與二級(jí)預(yù)燃室內(nèi)的煤粉氣流混合點(diǎn)燃，經(jīng)充分點(diǎn)燃后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鲊姵觯⒅?級(jí)與來(lái)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(jí)預(yù)燃室和一級(jí)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(jì)使得里、外兩股煤粉氣流分布更加合理，點(diǎn)燃效果進(jìn)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(jìn)一步提高一次點(diǎn)燃室煤粉氣流與 臭氧空氣或氧氣的混合程度，確保點(diǎn)燃效果。本發(fā)明通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)完全不用燃油，只需通過(guò)煤氣點(diǎn)火滿足鍋爐系統(tǒng) 較好的冷啟動(dòng)和穩(wěn)燃效果的目的；臭氧制備技術(shù)成熟，無(wú)油煤氣點(diǎn)火系統(tǒng)改造小，節(jié)省成本 的同時(shí)運(yùn)行可靠；同時(shí)煤種的適應(yīng)性寬，有利于煤粉工業(yè)鍋爐的市場(chǎng)推廣。


圖1為本實(shí)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(jí)預(yù)燃室，6_ —級(jí) 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(shí)施例方式煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)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(diǎn)火槍點(diǎn)燃煤氣進(jìn)而在含臭氧的空氣 或氧氣的助燃下點(diǎn)燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點(diǎn)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(diǎn)燃煤氣點(diǎn)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(jí)預(yù)燃室5，二級(jí)預(yù)燃室5內(nèi)套有與其固定的套狀一級(jí)預(yù)燃室6，一級(jí)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(jí)預(yù)燃室5外套有二次風(fēng)室8，并且二級(jí) 預(yù)燃室5位于二次風(fēng)室8的套狀后部，二級(jí)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(jí)預(yù)燃室5和一級(jí)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(shí)施過(guò)程中，煤粉點(diǎn)燃后，逐項(xiàng)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(yùn)行負(fù)荷要求。
權(quán)利要求
一種煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)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(diǎn)火槍點(diǎn)燃煤氣進(jìn)而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點(diǎn)燃里層的煤粉氣流，然后里層的煤粉氣流點(diǎn)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(wú)油煤氣點(diǎn)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(wú)油煤氣點(diǎn)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(wú)油煤氣點(diǎn)火和穩(wěn)燃方法，其特征在 于點(diǎn)燃煤氣點(diǎn)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(jì)的煤粉工業(yè)鍋爐無(wú)油煤氣點(diǎn)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(jí)預(yù)燃室(5)，二級(jí)預(yù)燃室(5)內(nèi)套有與其固定的套狀一級(jí)預(yù)燃室(6)， 一級(jí)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(jí)預(yù)燃室(5)外 套有二次風(fēng)室(8)，并且二級(jí)預(yù)燃室(5)位于二次風(fēng)室(8)的套狀后部，二級(jí)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(wú)油煤氣點(diǎn)火和穩(wěn)燃裝置，其特征在于二級(jí) 預(yù)燃室(5)和一級(jí)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(wú)油煤氣點(diǎn)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(wú)油煤氣點(diǎn)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(wú)油煤氣點(diǎn)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(wú)油煤氣點(diǎn)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(diǎn)火槍點(diǎn)燃煤氣進(jìn)而在含臭氧的空氣或氧氣的助燃下點(diǎn)燃里層的煤粉氣流，然后由此點(diǎn)燃外層的煤粉氣流。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)完全不用燃油，只需通過(guò)煤氣點(diǎn)火滿足鍋爐系統(tǒng)較好的冷啟動(dòng)和穩(wěn)燃效果的目的；臭氧制備技術(shù)成熟，無(wú)油煤氣點(diǎn)火系統(tǒng)改造小，節(jié)省成本的同時(shí)運(yùn)行可靠；同時(shí)煤種的適應(yīng)性寬，有利于煤粉工業(yè)鍋爐的市場(chǎng)推廣。
文檔編號(hào)F23D1/02GK101839478SQ20101019996
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)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(qǐng)人:山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司