[发明专利]燃油气化装置和方法、煤粉复合点火方法和煤粉燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃油气化装置和方法、等离子体燃油气化复合点燃煤粉的方法和燃烧器，主要应用于燃用劣质煤的锅炉机组点火启停及低负荷稳燃。

背景技术

传统火力发电厂煤粉锅炉的启、停及低负荷稳燃都是采用燃烧重油、柴油或天然气的方法，燃油启动方式是在锅炉启动时利用油枪将燃油点燃后直接喷入炉膛，高温的油火焰在炉膛内放出大量的热量，当炉膛内温度被加热到煤粉的着火温度以上时，再将煤粉喷入炉膛，并逐步使油枪退出运行。如果依靠这种方式来实现锅炉的启、停及低负荷稳燃，每年要消耗大量的燃油。

随着等离子体煤粉点火技术的出现和不断成熟，我国已有大量煤粉锅炉采用了等离子体煤粉点火装置，在锅炉启动过程中代替油枪，节省了大量燃油。其中部分机组已取消燃油系统，建成无燃油电站。然而，这些机组的燃料以优质烟煤为主，但是，对于劣质煤却难以实现单独采用等离子体煤粉点火技术来达到锅炉机组的启、停及低负荷稳燃的目的。

发明内容

本发明提供了一种燃油气化装置及方法、一种包括该燃油气化装置的等离子体燃油气化复合煤粉燃烧器、以及一种采用该燃油气化装置复合等离子体燃油气化点燃煤粉的方法。

按本发明的燃油气化装置，该燃油气化装置包括油枪、燃烧室、气化室、雾化喷嘴，其中，油枪设置在燃烧室的入口处，用于在燃烧室中产生高温烟气；燃烧室的出口与气化室的入口连接，雾化喷嘴与气化室连接，用于向气化室供入雾化的燃油，此雾化的燃油被高温烟气气化并与高温烟气一起经由燃油气化装置的出口输出。

燃油气化装置工作原理：配风合理的油枪稳定燃烧产生大量的高温烟气，燃油通过雾化喷嘴雾化产生油雾，该油雾与高温烟气混合，油雾在高温烟气中气化最终形成高温可燃气体。该装置采用油枪的目的在于能够提供连续、稳定的热源。主要的油燃料采用雾化喷嘴进行雾化则是为了进一步提高燃油的气化速率，减小气化所需的空间。

本发明所采用的燃油气化装置中，由于热量主要来源于少量燃油燃烧放热，且燃油的气化是通过气液之间直接换热，即液滴在高温气体中直接蒸发，而不需要通过换热面传热，高温环境下的少量析碳亦通过高速烟气直接携带送入煤粉气流中燃烧，因此该装置具有经济、高效、不积碳的特点。

优选地，油枪包括配风盘、燃油雾化喷嘴、点火器和风源。该油枪所产生的油火焰在燃烧室内燃烧，产生高温烟气。

优选地，在燃烧室壁面上安装有火焰检测装置或温度测量装置，用以检测油枪是否正常燃烧，以防止油枪熄火所产生的不良影响。

优选地，燃烧室的壁面上开有观察窗，可供工作人员通过观察窗观察油枪的火焰。

优选地，燃烧室和/或气化室内壁衬有耐火保温内衬，以防止高温变形或烧损。

按本发明的气化燃油的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

产生雾化的燃油；

通过对雾化的燃油进行加热使其气化；

把气化的燃油输出。

优选地，采用上述燃油气化装置来气化燃油，该方法包括以下的步骤：通过油枪产生的油火焰在燃烧室中燃烧，产生高温烟气；高温烟气进入气化室，与此同时，通过雾化喷嘴把雾化的燃油喷入气化室中，与高温烟气混合；油液滴在高温烟气中蒸发并最终形成燃油的蒸气；燃油蒸气与高温烟气的混合物通过燃油气化装置的出口输出。

本发明相当于采用前置处理的方式，用一个装置把燃油燃烧过程中的气化提前到燃烧器外进行，一方面，气化的燃油进入燃烧器内燃烧，其反应速率快，热量释放集中；另一方面，气化的燃油进入煤粉气流中，使煤粉更易着火，从而改善了燃煤的点火性能。

按本发明的等离子体燃油气化复合煤粉燃烧器，该燃烧器包括等离子体燃烧器外筒、等离子体点火装置和第一级燃烧筒，其特征在于，所述煤粉燃烧器包括上述的燃油气化装置，该燃油气化装置与第一级燃烧筒相连或相邻。

优选地，第一级燃烧筒设计为中心筒或者煤粉浓缩装置。关于煤粉浓缩装置，在本发明中可以采用在中国专利ZL200920145979.6中详细描述的煤粉浓缩装置；也可以采用其他形式的煤粉浓缩装置，只要该浓缩装置满足以下两个条件即可：第一，煤粉空气流会从浓缩装置的出口流出，第二，流出的煤粉空气流至少部分地处于着火状态，这样就能够保证由注气装置在煤粉浓缩装置出口附近注入的燃气被煤粉火焰点燃并燃烧，从而燃烧的燃气反过来促进煤粉的燃烧。

优选地，燃油气化装置通过燃油气体喷嘴与第一级燃烧筒相连接。

优选地，燃油气化装置的出口设置在第一级燃烧筒的出口附近。