[实用新型]一种低温等离子旋流煤粉点火燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于锅炉燃烧煤粉的燃烧器，具体是一种采用等离子发生器的燃烧器。 

背景技术

等离子点火技术的研究始于20世纪70年代美国研制的等离子煤粉点火器。 

其点火机理：依靠等离子发生器发射的高温等离子体射流，直接点燃一次风煤粉，实现冷风点火。 

我国在80年代也进行了等离子点火的工业试验。 

目前国内等离子点火装置是利用直流电流在空气介质气压～0.01MPa的条件下接触引弧，并在强磁场控制下获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在专门设计的燃烧器的中心燃烧筒中形成温度T＞5000K的温度梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎并再造挥发分，从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。 

等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子(C、H、O)、原子团(OH、H₂、O₂)、离子(O₂^-、H₂^-、OH^-、O^-、H⁺)和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧。 

目前国内等离子发生器的功率为50～200kW，该功率的等离子体能直接点燃一定量的煤粉，这些剧烈燃烧的煤粉又要在瞬间点燃其它煤粉，为使燃烧器内顺利完成持续稳定的点火和燃烧过程。为保证内燃式等离子燃烧器不被烧损，采用逐级点火、分级内燃、气膜冷却技术。为获得煤粉点火的最佳浓度，采用叶栅、撞击块或导流板等方式浓缩煤粉，使之达到点燃煤粉的最佳煤粉浓度。 

上述背景技术的主要缺陷是：1、对煤质有严格的要求，一般要求干燥无灰基Vdaf大于30％；2、其结构形式为分级点火逐级燃烧内燃式，煤粉在燃烧器内部已经开始高温燃烧，容易造成燃烧器的烧损及内壁结焦；3、维护工作量大，每次点火前后都需要检查或更换等离子发生器电极。 

引出的技术问题：1、对煤质的适应性问题；2、需解决内燃式燃烧器内壁烧损及结焦问题；3、使用寿命问题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种低温等离子发生器使煤粉产生热裂化反应并点燃，达到燃煤锅炉启动点火及稳燃的目的，可为我国节约大量的燃油，具有巨大的经济效益和社会效益。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是： 

一种低温等离子旋流煤粉点火燃烧器，包括产生低温等离子体的等离子发生器及煤粉燃烧器，其特征是：所述的煤粉燃烧器包括风粉三通、点火煤粉管道、主煤粉管道、点火煤粉旋流器、等离子发生器安装管段、一级热烈化室、主煤粉混合室、旋流调节器、二级热烈化室，所述的点火煤粉管道以及主煤粉管道与所述的风粉三通的两个出口连接，点火煤粉旋流器的入口连接点火煤粉管道的出口，点火煤粉旋流器的出口与所述的等离子发生器安装管段的入口连接，等离子发生器安装管段的出口连接至一级热烈化室的入口，一级热烈化室的出口连接至主煤粉混合室的一端，所述的主煤粉管道的出口也连接至所述的主煤粉混合室内，在主煤粉混合室的另一端依次连接所述的旋流调节器和二级热烈化室，所述的等离子发生器固定在所述的等离子发生器安装管段上。 

所述的等离子发生器产生低温等离子体的介质为压缩空气、冷却介质为除盐水。 

在所述的等离子安装管段设置有水冷结构，该水冷结构由冷却水进口管、冷却水出口管、冷却室组成。 

在所述的一级热裂化室内壁设有高温耐磨陶瓷；在所述的二级热烈化室内壁设有高温耐磨陶瓷。 

主煤粉混合室为切向进粉；旋流调节器的旋流片角度为0～90°可调、片数为8～12片。 

在所述的点火煤粉管道内设置有点火煤粉调节闸板门，在所述的点火煤粉管道内设置有主煤粉调节闸板门，所述的点火煤粉调节闸板门和主煤粉调节闸板门为手动、电动或气动。