專利名稱：三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于煤粉鍋爐的三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置。
背景技術：
目前常規(guī)的煤粉鍋爐大多采用的是燃油或燃氣的方式實現(xiàn)煤粉燃燒器的點火。這種方式是以特定的燃油或燃氣為燃料，首先通過專門的點火器點燃燃油或燃氣，然后通過點燃的燃油或燃氣引燃煤粉氣流，實現(xiàn)煤粉燃燒器的點火。這種方式的主要缺點在于在點火及其之后的著火穩(wěn)燃過程中，需要消耗大量的燃油或燃氣，經(jīng)濟成本巨大；需要設置專門的點火器用于點燃燃油(氣)油(氣)槍，而點火器及燃油(氣)油(氣)槍的存在在一定程度上限制了燃燒器的尺寸、增加了成本。本發(fā)明三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置能夠整體替代傳統(tǒng)的點火器及燃油(氣) 油(氣)槍等設備，通過高溫富氧氣體與煤粉氣流的混合，直接實現(xiàn)煤粉鍋爐燃燒器的安全穩(wěn)定點火。

發(fā)明內(nèi)容
為了有效降低煤粉鍋爐的點火成本，提高點火過程的安全性和穩(wěn)定性，本發(fā)明采用高溫富氧氣體與煤粉氣流混合的方式，首先通過旋流給入的高溫富氧氣體直接加熱引燃中心管直流高濃度煤粉氣流，然后通過著火后的中心管煤粉引燃第二級旋流煤粉氣流，同時通過燃盡風通道以旋流方式通入燃盡風以保證第二級煤粉氣流充分燃燒，最終通過著火的第二級煤粉引燃整個煤粉燃燒器。在整個煤粉燃燒器被點燃后，可將高溫富氧氣體替換為助燃二次風空氣。本發(fā)明三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置總體可分為中心管煤粉氣流通道、高溫富氧氣體旋流通道、第二級煤粉氣流旋流通道、燃盡風旋流通道等部分。其工作過程如下高濃度煤粉氣流以直吹的方式從中心管煤粉氣流通道吹出的同時，經(jīng)過加熱后的高溫富氧氣體通過高溫富氧氣體旋流通道以旋流方式吹出，與中心管吹出的煤粉氣流相混合；隨著混合的進行，煤粉氣流的氧氣體積份額不斷增大，著火溫度不斷下降，同時煤粉氣流被不斷加熱，溫度不斷升高，直到達到煤粉氣流的著火溫度，煤粉氣流被點燃；然后，第二級煤粉氣流以旋流方式從第二級煤粉氣流旋流通道吹出，被已著火的中心管煤粉引燃，與此同時，燃盡風通過燃盡風旋流通道以旋流方式通入以保證第二級煤粉氣流充分燃燒；最終，通過著火的第二級煤粉引燃整個煤粉燃燒器。在整個煤粉燃燒器被點燃后，停止高溫富氧氣體的輸出，將其替換為助燃二次風空氣，同時調(diào)整燃燒器流場，有效實現(xiàn)穩(wěn)燃。本發(fā)明三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置的優(yōu)點如下1.不需要燃油或燃氣等專門的點火燃料，有效地降低了煤粉鍋爐的點火成本；2.不需專門的點火器和燃油(氣)油(氣)槍，為燃燒器的設計提供了方便，同時也降低了設備成本；3.可通過改變使用的高溫富氧氣體氧濃度來適應點燃不同煤種的需要；
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4.中心管煤粉在富氧環(huán)境中燃燒，其燃燒溫度高、輻射和對流換熱能力強，容易形成有效地高溫區(qū)，為第二級煤粉氣流的點燃提供了有利條件；5.整個煤粉燃燒器被點燃后，通過改變助燃二次風的速度和旋流強度，可有效調(diào)整燃燒器流場、改變煤粉氣流的著火位置，保證有效實現(xiàn)穩(wěn)燃。


附圖1和附圖2是本發(fā)明裝置的示意圖。附圖標記1、中心管煤粉氣流通道；2、高溫富氧氣體旋流蝸殼；3、高溫富氧氣體旋流環(huán)形通道；4、第二級煤粉氣流旋流蝸殼；5、第二級煤粉氣流旋流環(huán)形通道；6、燃盡風旋流蝸殼；7、燃盡風旋流環(huán)形通道；8、燃盡風旋流噴口 ；9、高溫富氧氣體旋流噴口 ；10、中心管煤粉氣流直流噴口 ； 11、中心管擴錐。
具體實施例方式如圖所示，三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置由1、中心管煤粉氣流通道；2、高溫富氧氣體旋流蝸殼；3、高溫富氧氣體旋流環(huán)形通道；4、第二級煤粉氣流旋流蝸殼；5、第二級煤粉氣流旋流環(huán)形通道；6、燃盡風旋流蝸殼；7、燃盡風旋流環(huán)形通道；8、燃盡風旋流噴口 ； 9、高溫富氧氣體旋流噴口 ；10、中心管煤粉氣流直流噴口 ；11、中心管擴錐組成。各部分具體尺寸隨煤種、點火功率等參數(shù)的變化而變化各煤粉氣流通道的截面尺寸由其對應的功率、一次風粉濃度、一次風速度計算得出，高溫富氧氣體的溫度、氧濃度及其環(huán)形通道尺寸由中心管煤粉氣流溫度、速度、風粉濃度計算得出。如圖所示，三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置的具體運行過程為首先高濃度的煤粉氣流從中心管煤粉通道1以直吹的方式吹出，并在中心管煤粉氣流直流噴口 10和中心管擴錐11的導流作用下沿一定角度向外擴散，與此同時，高溫富氧氣體通過高溫富氧氣體旋流蝸殼2和高溫富氧氣體旋流環(huán)形通道3以旋流方式吹出，在高溫富氧氣體旋流噴口 9的導流作用下與中心管吹出的煤粉氣流相混合，并加熱引燃中心管煤粉氣流；然后，第二級煤粉氣流通過第二級煤粉氣流旋流蝸殼4和第二級煤粉氣流旋流環(huán)形通道5以旋流方式吹出，被已著火的中心管煤粉引燃，與此同時，燃盡風通過燃盡風旋流蝸殼6和燃盡風旋流環(huán)形通道7以旋流方式吹出，并在燃盡風旋流噴口 8的導流作用下與第二級煤粉氣流充分混合，保證第二級煤粉的充分燃燒。至此，三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置已被點燃，之后便可通過其點燃整個煤粉燃燒器。在整個煤粉燃燒器被點燃后，將高溫富氧氣體替換為助燃二次風空氣，同時通過改變助燃二次風的速度和旋流強度，調(diào)整燃燒器流場、改變煤粉氣流的著火位置，保證有效實現(xiàn)穩(wěn)燃。
權利要求
1.三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置的特征在于采用高溫富氧氣體與煤粉氣流混合的方式，直接加熱引燃煤粉氣流實現(xiàn)點火，整個過程中不使用任何點火器或油(氣)槍等其它點火裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置，在點火過程中其特征在于采用高溫富氧氣體與煤粉氣流混合的方式，首先通過旋流給入的高溫富氧氣體直接加熱引燃中心管直流高濃度煤粉氣流，然后通過著火后的中心管煤粉引燃第二級旋流煤粉氣流，同時通過燃盡風通道以旋流方式通入燃盡風以保證第二級煤粉氣流充分燃燒，最終通過著火的第二級煤粉引燃整個煤粉燃燒器。
3.根據(jù)權利要求1、2所述的三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置，其特征在于在整個煤粉燃燒器被點燃后，可將高溫富氧氣體替換為助燃二次風空氣，同時通過改變助燃二次風的速度和旋流強度調(diào)整燃燒器流場以實現(xiàn)穩(wěn)燃。
4.根據(jù)權利要求1、2所述的三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置，其結構特征在于三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置由中心管煤粉氣流通道(1)、高溫富氧氣體旋流蝸殼O)、高溫富氧氣體旋流環(huán)形通道(3)、第二級煤粉氣流旋流蝸殼G)、第二級煤粉氣流旋流環(huán)形通道 (5)、燃盡風旋流蝸殼(6)、燃盡風旋流環(huán)形通道(7)、燃盡風旋流噴口(8)、高溫富氧氣體旋流噴口(9)、中心管煤粉氣流直流噴口(10)、中心管擴錐(11)組成，各部分具體尺寸隨煤種、點火功率等參數(shù)的變化而變化。
5.根據(jù)權利要求1、2、4所述的三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置，其特征在于各煤粉氣流通道的截面尺寸由其對應的煤種、功率、一次風粉濃度、一次風速度計算得出，高溫富氧氣體的溫度、氧濃度及其環(huán)形通道尺寸由中心管煤粉氣流溫度、速度、風粉濃度計算得出ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于煤粉鍋爐的三蝸殼式高溫富氧煤粉點火裝置。它采用高溫富氧氣體與煤粉氣流混合的方式，通過旋流給入的高溫富氧氣體直接加熱引燃中心管直流高濃度煤粉氣流，然后通過著火后的中心管煤粉引燃第二級旋流煤粉氣流，同時通過燃盡風通道以旋流方式通入燃盡風以保證第二級煤粉氣流充分燃燒，最后通過著火的第二級煤粉引燃整個煤粉燃燒器；在整個煤粉燃燒器被點燃后，可將高溫富氧氣體替換為助燃二次風空氣。
文檔編號F23D1/02GK102401373SQ20101027612
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月9日
發(fā)明者劉國偉, 別如山, 翟明, 董芃 申請人:哈爾濱工業(yè)大學