專利名稱：二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微油量點燃煤粉裝置，具體涉及一種應用于W型火焰鍋爐 上的二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置。
背景技術：
大型電站鍋爐在點火和低負荷穩燃過程中用油量巨大，發電企業為了節約 燃油，節油重點由低負荷穩燃過程轉向鍋爐點火與停爐過程(電廠鍋爐啟停時
耗油占60%，低負荷穩燃耗油占40%)。因此，研究微油點火燃燒技術對我國電 力工業及整個國民經濟的發展有十分重要的意義。中國專利《節能微量油、天 然氣點燃煤粉燃燒裝置》、申請號為200710072223.9的發明專利，利用水平濃淡 煤粉分離器實現了煤粉的濃淡分離，微油點火裝置點燃一級燃燒室內高濃度的 煤粉，煤粉被點燃后產生的高溫火焰再去點燃二級燃燒室內的煤粉，實現了能 量的逐級放大，然后噴入爐膛。這種微油點火技術雖然可節約點火用油，但它 存在以下缺點l.該微油點火燃燒裝置給粉量大、煤粉的吸熱量大、著火熱值高， 不易被點燃，因此，該微油點火裝置只能燃用揮發份含量高、著火溫度低、易 點燃的煙煤煤種，而在燃用難點燃的貧煤，無煙煤煤種時，易發生點火失敗。 2.煤粉濃縮僅采用水平濃淡煤粉分離器，進入一級燃燒室內的煤粉濃度偏低，點 火用油量較大，濃淡分離后淡側煤粉濃度很低，因此進入二級燃燒室內的煤粉 濃度很低，當一級燃燒室內煤粉被點燃后產生的高溫火焰去點燃二級燃燒室內 的低濃度煤粉時，煤粉不易被點燃，點燃貧煤及無煙煤時，易發生點火失敗。 W型火焰鍋爐，燃用的煤種是揮發份含量低、著火溫度高、難點燃的貧煤和無 煙煤。目前國內尚無應用于W型火焰鍋爐的微油量點燃煤粉燃燒裝置。
發明內容
本發明的目的是為解決現有W型火焰鍋爐的微油量點燃煤粉裝置給煤粉的 吸熱量大、著火熱值高，不易被點燃，在點燃貧煤及無煙煤時易發生點火失敗 的問題，提供一種二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置。
本發明包括上爐膛、二次風箱、兩個爐拱、下爐膛和兩個燃燒器，所述上 爐膛通過爐拱與下爐膛連接，每個爐拱上從內向外依次設有兩個濃煤粉氣流噴口和淡煤粉氣流噴口，兩個濃煤粉氣流噴口橫向并排設置，兩個燃燒器對稱設 置在兩個爐拱上，二次風箱固接在上爐膛和下爐膛的外壁上，每個燃燒器由一 次風管道、格柵均分器、煤粉濃淡分離器、兩個濃煤粉管道、淡煤粉管道、淡 濃煤粉管道擋板、冷卻套管、隔板、主油槍、火檢、輔助油槍和冷卻套管擋板 組成，格柵均分器的入口端與一次風管道連接，格柵均分器的出口端與煤粉濃 淡分離器連接，煤粉濃淡分離器上的兩個濃煤粉出口端分別與兩個濃煤粉管道 的入口端連接，濃煤粉管道的出口端經濃煤粉氣流噴口與下爐膛連通，濃煤粉
管道上設有彎管段，彎管段與直管段的夾角為10° ~ 90° ，主油槍、火檢和 輔助油槍由上至下依次布置在濃煤粉管道的外側壁上且位于彎管段的下方，主 油槍與燃燒器中心線的夾角為55° 65° ，輔助油槍與燃燒器的中心線的夾 角為55° 65° ，主油槍的噴口中心與輔助油槍的噴口中心之間的距離為 100rnm 300mm，隔板設置在濃煤粉管道內且正對主油槍和輔助油槍，隔板與主 油槍和輔助油槍之間的空腔為一級燃燒室，濃煤粉管道內隔板下方的空腔為二 級燃燒室，煤粉濃淡分離器的淡煤粉出口端與淡煤粉管道的入口端連接，淡煤 粉管道的出口端經淡煤粉氣流噴口與下爐膛連通，淡煤粉管道上裝有淡煤粉管 道擋板，冷卻套管安裝在二次風箱內，冷卻套管上裝有冷卻套管擋板。
本發明具有以下優點本發明的煤粉氣流進入煤粉濃淡分離器進行濃淡分 離后，濃側煤粉進入兩個濃煤粉管道，淡側煤粉進入一個淡煤粉管道，每個濃 煤粉管道內的煤粉量占煤粉總量的48%，煤粉的著火熱降低，著火溫度下降， 容易點燃。煤粉在燃燒器內經過兩級濃縮，煤粉濃度很高，容易點燃。
圖1是本發明的整體結構主剖視圖，圖2是圖1的A向視圖，圖3是圖1 的I局部放大圖，圖4是圖1的II局部放大圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結合圖1 圖4說明本實施方式，本實施方式包括上爐膛l、 二次風箱9、兩個爐拱12、下爐膛13和兩個燃燒器22，上爐膛1通過爐拱12與下 爐膛13連接，每個爐拱12上從內向外依次設有兩個濃煤粉氣流噴口 10和淡煤粉 氣流噴口ll，兩個濃煤粉氣流噴口10橫向并排設置，兩個燃燒器22對稱設置在 兩個爐拱12上，二次風箱9固接在上爐膛1和下爐膛13的外壁上，每個燃燒器22由一次風管道2、格柵均分器3、煤粉濃淡分離器4、兩個濃煤粉管道5、淡煤粉 管道6、淡濃煤粉管道擋板7、冷卻套管8、隔板14、主油槍15、火檢16、輔助油 槍17和冷卻套管擋板18組成，格柵均分器3的入口端與一次風管道2連接，格柵 均分器3的出口端與煤粉濃淡分離器4連接，煤粉濃淡分離器4上的兩個濃煤粉出 口端4-l分別與兩個濃煤粉管道5的入口端連接，濃煤粉管道5的出口端經濃煤粉 氣流噴口10與下爐膛13連通，濃煤粉管道5上設有彎管段21，彎管段21與直管段 23的夾角e為10。 ~ 90° ，夾角e在io。 ~ 90°范圍內使得高濃度煤粉經過 濃煤粉管道5內的彎管段21時，產生離心力，夾角e越大，離心力越大，二次濃 縮的效果越好。主油槍15、火檢16和輔助油槍17由上至下依次布置在濃煤粉管 道5的外側壁上且位于彎管段21的下方，主油槍15與燃燒器22中心線的夾角cc為 55° ~ 65° ，輔助油槍17與燃燒器22的中心線的夾角P為55。 65° ，主油 槍15的噴口中心與輔助油槍17的噴口中心之間的距離L為100,300mm，隔板14 設置在濃煤粉管道5內且正對主油槍15和輔助油槍17，隔板14與主油槍15和輔助 油槍17之間的空腔為一級燃燒室19，濃煤粉管道5內隔板14下方的空腔為二級燃 燒室20，火檢16可以隨時檢測一級燃燒室20內火焰穩定性，當火焰不穩定時， 可以及時啟用輔助油槍17，幫助煤粉燃燒，煤粉濃淡分離器4的淡煤粉出口端4-2 與淡煤粉管道6的入口端連接，淡煤粉管道6的出口端經淡煤粉氣流噴口 11與下 爐膛13連通，淡煤粉管道6上裝有淡煤粉管道擋板7，通過調節淡煤粉管道擋板7 的開度可以調節進入淡煤粉管道6內的風量，從而調節濃煤粉管道5內煤粉的濃 度，當淡煤粉管道擋板7的開度較大時，進入淡煤粉管道6內的風量較大，進入 濃煤粉管道5內的風量較小，濃煤粉管道5內煤粉濃度較大；當淡煤粉管道擋板7 的開度較小時，進入淡煤粉管道6內的風量較小，進入濃煤粉管道5內的風量較 大，濃煤粉管道5內煤粉濃度較小；冷卻套管8安裝在二次風箱9內，冷卻套管8 上裝有冷卻套管擋板18，二次風從冷卻套管8的開孔8-1處高速進入冷卻套管8中， 可有效降低濃煤粉管道邊壁的溫度，起到冷卻作用，二次風經過冷卻套管8之后 直接噴入爐膛，起到冷卻噴口和助燃的作用。冷卻套管擋板18可以有效地調節 進入冷卻套管8內的二次風量，防止噴入爐膛內的二次風量過高影響點火。煤粉 在燃燒裝置內經過兩次濃縮，第一次濃縮是通過煤粉濃淡分離器4，高濃度煤粉 氣流進入煤粉濃淡分離器4經其上的葉片4-3進行濃淡分離后，濃煤粉進入兩個濃
6煤粉管道5，高濃度煤粉經過濃煤粉管道5內的彎管段21時，由于離心力的作用， 煤粉被濃縮在彎管段21的外側一級燃燒室19內，此為二次濃縮，這樣主油槍15 直接點燃經過兩次濃縮后的高濃度煤粉，煤粉容易點燃，由于濃煤粉管道5入口 處的煤粉濃度很高，經過彎管段21分離后，淡煤粉仍具有較高的煤粉濃度，所 以二級燃燒室20內的煤粉濃度也較高， 一級燃燒室19內煤粉被點燃后產生的高 溫火焰容易點燃二級燃燒室20內的煤粉；淡煤粉進入淡煤粉管道6，淡煤粉管道 6內的煤粉濃度很低，粉量很少，只占總粉量的4%，因此不在淡煤粉管道6內布 置微油點火裝置。由于淡煤粉氣流噴口11與濃煤粉氣流噴口10距離很近，淡煤 粉管道6內煤粉直接射入濃煤粉管道5煤粉燃燒產生的高溫火焰(即從濃煤粉氣 流噴口10噴出的高溫火焰)中被點燃并穩定燃燒。每個濃煤粉管道5內的粉量占 總粉量的48%，由于粉量較少，在利用微油點火裝置點燃時，煤粉吸熱量小， 著火熱值低，著火溫度低，容易點燃。
具體實施方式
二結合圖1和圖3說明本實施方式，本實施方式的濃煤粉 管道5上的彎管段21與直管段23的夾角e為50° 。夾角e為50°時，使得高 濃度煤粉經過彎管段21時產生的離心力適中，使二次濃縮的效果好。其它組成 與連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖4說明本實施方式，本實施方式的主油槍15與燃 燒器22中心線的夾角a為6(T 。如此設計，使得主油槍15能直接點燃經過兩 次濃縮后的高濃度煤粉。其它組成與連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結合圖4說明本實施方式，本實施方式的輔助油槍17與 燃燒器22中心線的夾角P為60° 。如此設計，使得火焰不穩定時，啟動輔助 油槍17能直接點燃高濃度煤粉。其它組成與連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結合圖4說明本實施方式，本實施方式的主油槍15的噴 口中心與輔助油槍17的噴口中心之間的距離L為200ram。如此設計，能夠滿足 助燃的需要。其它組成與連接關系與具體實施方式
一相同。
實例應用某電廠660MW的W型火焰鍋爐， 一次風管道內的初始濃度是 0.6kg (粉)/kg (空氣)左右，單只燃燒器滿負荷出力為6.5t/h，給粉量較大，采 用中國專利申請號為200710072223.9、名稱為《節能微量油、天然氣點燃煤粉燃 燒裝置》的發明專利，全部煤粉經過濃淡分離后一級燃燒室內煤粉濃度為0.9kg(粉)/kg (空氣)左右，煤粉濃度偏低，煤粉的吸熱量很大，點火用油量較大，
濃淡分離后淡側煤粉濃度很低，因此進入二級燃燒室內的煤粉濃度很低，為0,3kg
(粉)/kg (空氣)左右，不易被點燃；當一級燃燒室內煤粉被點燃后產生的高 溫火焰去點燃二級燃燒室內的低濃度煤粉時，煤粉不易被點燃，易發生點火失 敗。在燃用揮發份低于10%的無煙煤煤種時，煤粉不能點燃。而采用本發明微
油量點燃煤粉裝置，煤粉首先進入濃淡分離器4進行濃淡分離，分離后進入每個 濃煤粉管道5內的煤粉濃度為0.9kg (粉)/kg (空氣)左右，煤粉經過濃煤粉管 道5內彎管段21進行二次濃淡分離后，進入一級燃燒室19內煤粉濃度為1.2kg(粉) /kg (空氣)左右、粉量約為3.1t/h，占煤粉總量的48%，粉量適中，著火熱值低 于全部煤粉總著火熱值的48%，煤粉容易點燃。由于濃煤粉管道5的入口處的煤 粉濃度很高，為0.9kg (粉)/kg (空氣)左右，經過彎管段21分離后，淡側煤粉 仍具有較高的煤粉濃度，所以二級燃燒室20內煤粉濃度也較高，為0.8kg (粉) /kg (空氣)左右， 一級燃燒室19內煤粉被點燃后產生的高溫火焰容易點燃二級 燃燒室內具有較高濃度的煤粉。淡煤粉管道6的粉量為0.3t/h，粉量很少，煤粉 濃度很低，淡煤粉管道6內煤粉直接射入從濃煤粉氣流噴口 10噴出的高溫火焰中 被點燃并穩定燃燒，成功點燃了揮發份含量低的貧煤，無煙煤煤種，點火用油 量為40t，節油率在70°/。以上。
上述實例結果表明，采用背景技術中微油量點燃煤粉裝置點燃二級燃燒室 內的低濃度煤粉時，煤粉不易被點燃，易發生點火失敗。而采用本發明二次濃 縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置點燃二級燃燒室內的低濃度煤粉時，煤粉容易點 燃，避免了點火失敗。
權利要求
1、一種二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置，所述微油量點燃煤粉裝置包括上爐膛(1)、二次風箱(9)、兩個爐拱(12)、下爐膛(13)和兩個燃燒器(22)，所述上爐膛(1)通過爐拱(12)與下爐膛(13)連接，每個爐拱(12)上從內向外依次設有兩個濃煤粉氣流噴口(10)和淡煤粉氣流噴口(11)，兩個濃煤粉氣流噴口(10)橫向并排設置，兩個燃燒器(22)對稱設置在兩個爐拱(12)上，二次風箱(9)固接在上爐膛(1)和下爐膛(13)的外壁上，其特征在于每個燃燒器(22)由一次風管道(2)、格柵均分器(3)、煤粉濃淡分離器(4)、兩個濃煤粉管道(5)、淡煤粉管道(6)、淡濃煤粉管道擋板(7)、冷卻套管(8)、隔板(14)、主油槍(15)、火檢(16)、輔助油槍(17)和冷卻套管擋板(18)組成，格柵均分器(3)的入口端與一次風管道(2)連接，格柵均分器(3)的出口端與煤粉濃淡分離器(4)連接，煤粉濃淡分離器(4)上的兩個濃煤粉出口端(4-1)分別與兩個濃煤粉管道(5)的入口端連接，濃煤粉管道(5)的出口端經濃煤粉氣流噴口(10)與下爐膛(13)連通，濃煤粉管道(5)上設有彎管段(21)，彎管段(21)與直管段(23)的夾角(θ)為10°～90°，主油槍(15)、火檢(16)和輔助油槍(17)由上至下依次布置在濃煤粉管道(5)的外側壁上且位于彎管段(21)的下方，主油槍(15)與燃燒器(22)中心線的夾角(α)為55°～65°，輔助油槍(17)與燃燒器(22)的中心線的夾角(β)為55°～65°，主油槍(15)的噴口中心與輔助油槍(17)的噴口中心之間的距離(L)為100mm～300mm，隔板(14)設置在濃煤粉管道(5)內且正對主油槍(15)和輔助油槍(17)，隔板(14)與主油槍(15)和輔助油槍(17)之間的空腔為一級燃燒室(19)，濃煤粉管道(5)內隔板(14)下方的空腔為二級燃燒室(20)，煤粉濃淡分離器(4)的淡煤粉出口端(4-2)與淡煤粉管道(6)的入口端連接，淡煤粉管道(6)的出口端經淡煤粉氣流噴口(11)與下爐膛(13)連通，淡煤粉管道(6)上裝有淡煤粉管道擋板(7)，冷卻套管(8)安裝在二次風箱(9)內，冷卻套管(8)上裝有冷卻套管擋板(18)。
2、 根據權利要求l所述的二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置，其特征在 于-所述濃煤粉管道(5)上的彎管段(21)與直管段(23)的夾角(9 )為50° 。
3、 根據權利要求1或2所述的二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置，其特征在于所述主油槍(15)與燃燒器(22)中心線的夾角(a)為60° 。
4、 根據權利要求3所述的二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置，其特征在 于所述輔助油槍(17)與燃燒器(22)中心線的夾角(e)為60° 。
5、 根據權利要求4所述的二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置，其特征在 于:所述主油槍(15)的噴口中心與輔助油槍(17)的噴口中心之間的距離(L) 為200nun。
全文摘要
二次濃縮雙噴口微油量點燃煤粉裝置，它涉及一種W型火焰鍋爐的微油量點燃煤粉裝置。本發明為解決現有W型火焰鍋爐的微油量點燃煤粉裝置給煤粉的吸熱量大、著火熱值高，不易被點燃的問題。格柵均分器的兩端分別與一次風管道和煤粉濃淡分離器連接，煤粉濃淡分離器的下端分別與兩個濃煤粉管道和淡煤粉管道連接，濃煤粉管道和淡煤粉管道的下端分別與下爐膛連通，濃煤粉管道上設有彎管段，主油槍、火檢和輔助油槍由上至下依次布置在濃煤粉管道的外側壁上且位于彎管段的下方，隔板與主油槍之間的空腔為一級燃燒室，隔板下方的空腔為二級燃燒室。本發明通過煤粉濃淡分離器兩個濃煤粉管道中的彎管段將煤粉進行二次濃縮，使煤粉濃度增高，容易點燃。
文檔編號F23Q9/08GK101561138SQ20091007213
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者劉春龍, 李爭起, 洋 趙, 陳智超, 韓云峰 申請人:哈爾濱工業大學