[实用新型]等离子体燃气复合煤粉燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉煤粉点火技术，更具体是涉及一种等离子体燃气复合煤粉燃烧器，尤其应用于点燃单靠等离子体加热难以稳定着火的煤种。

背景技术

常规煤粉燃烧锅炉中普遍采用油点火方式，在锅炉启动时利用油枪将燃油点燃后直接喷入炉膛，油在炉膛中燃烧一定时间后将炉膛加热到煤粉的着火温度，此时再将煤粉喷入炉膛以点燃煤粉，然后使油枪逐步退出运行。

随着等离子体煤粉点火技术的出现和不断成熟，在煤粉锅炉中采用了等离子体煤粉点火装置代替油枪，在锅炉启动过程中点燃煤粉，节省了大量燃油。然而，这些锅炉机组的燃料通常以挥发份含量较高的烟煤为主，对于挥发份含量较低、着火难度较大的煤种(挥发份是指：煤在加热过程中部分有机物和矿物质发生分解产生的气态物质，其主要成分为碳氢化合物、一氧化碳和氢气等易燃气体，是煤的重要着火特性指标)，采用等离子体煤粉点火技术实现锅炉机组的启动还存在一定的困难。目前，通过提升等离子体品质(增大焓值)、优化燃烧器结构等手段能够在一定程度上改善等离子体煤粉点火的效果，但仍难以取得较大程度的突破。

目前的等离子体煤粉燃烧器通常采用分级点火的方式，即，利用分隔筒等结构将煤粉气流在燃烧器内强制分级，在中国专利ZL.03268412.6中公开的中心筒或ZL.200920145979.6中公开的煤粉浓缩装置中使部分煤粉直接与热等离子体接触，将其加热至着火温度以上，使煤粉中的挥发份迅速释放并开始燃烧。这部分煤粉挥发份燃烧放出的热量用于加热第二级的煤粉气流，使其达到着火温度以上以实 现着火。依此类推，通过煤粉点燃煤粉的方式，在燃烧器通入炉膛的出口处，大部分煤粉挥发份和部分焦炭(煤在加热过程中，析出挥发份后的残留物称为焦炭，是煤的主要热值来源)均已开始着火，可使剩余焦炭进入炉膛后继续燃烧，并最终燃尽。

对于挥发份含量较低的煤种，诸如无烟煤、贫煤等，尽管等离子体释放出的热量可以将中心筒或煤粉浓缩装置内的煤粉气流加热，使其开始着火、燃烧，但由于其挥发份含量较少，燃烧后释放出的热量不足以将下一级的煤粉气流加热至着火温度以上，达不到煤粉点燃煤粉的效果，因此，在燃烧器出口处不能形成稳定的火焰。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提出一种将燃气通入等离子体煤粉燃烧器，作为辅助燃料来改善难着火煤种点火特性、进而实现等离子体煤粉点火的等离子体燃气复合煤粉燃烧器，其中，通过加入少量易着火的辅助燃料如燃气充当挥发份，以改善燃煤品质，有效地提高了等离子体煤粉点火能力。

本实用新型在装置方面是这样实现的：等离子体燃气复合煤粉燃烧器，包括等离子体点火装置和第一级燃烧筒，在第一级燃烧筒的出口处设有注气装置，注气装置通过送气管能够与燃气源相连接，用于将燃气注入煤粉燃烧器内。优选地，注气装置设计为输气管或注气筒。

在本实用新型中，所述燃气源指的是可以稳定提供气态可燃物的装置。

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，在本实用新型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，在注气筒端面和/或周面上设有一定数量的小孔，作为燃 气射流出口，这里称为注气孔。当燃烧器采用等离子体装置进行煤粉点火时，使燃气(可以是天然气、液化石油气、煤气等可燃气体)通过送气管进入注气筒内，并由注气孔喷出，进入煤粉浓缩装置出口处的煤粉火焰中。由于燃气作为气体燃料，着火容易，相当于提高了煤粉中的挥发份含量。燃气在第一级燃烧筒(如中心筒或煤粉浓缩装置)出口处被第一级煤粉气流形成的火焰引燃，释放出大量的热能，从而促进该区域有更多的煤粉被点燃，以至于获得的总热量足够将第二级的煤粉气流点燃，形成稳定的煤粉火焰。

优选地，注气筒与第一级燃烧筒同轴地布置，注气筒的入口与第一级燃烧筒的出口平齐或重叠，并且注气筒的入口直径大于或等于第一级燃烧筒的出口直径。

优选地，注气筒设计为双壁结构，由内、外周壁以及两侧端壁围成一个腔室，送气管与该腔室相连通。

优选地，在注气筒的内壁上和/或在注气筒的出口端面上设有注气孔。在注气筒出口端面上设置的注气孔的轴线朝向注气筒的出口那侧向注气筒轴线倾斜。