[发明专利]低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统

权利要求书

1.一种低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统，包括锅炉以及呈四角布置在锅炉炉膛主燃区的四组低温等离子直流煤粉点火燃烧器，每组低温等离子直流煤粉点火燃烧器的一次风喷口均与炉膛主燃区相连，且炉膛主燃区与二次风主管道喷口连接，其特征在于：所述锅炉的炉膛燃尽区安装分段风喷嘴，所述二次风主管道配置二次风支管，所述分段风喷嘴与二次风支管连接；所述低温等离子直流煤粉点火燃烧器包括煤粉燃烧器、等离子发生器以及冷却室，所述等离子发生器安装在等离子发生器安装管段内，所述煤粉燃烧器的入口与燃烧器连接筒连接；所述等离子发生器安装在燃烧器连接筒的筒体上，且等离子发生器的轴线与煤粉燃烧器的轴线夹角α为：75°﹤α≤90°；煤粉燃烧器的内流道入口段安装一级热裂化室，燃烧器连接筒内安装冷却室；所述等离子发生器的喷口端通过冷却室的热源通道与一级热裂化室连接，且冷却室的热源通道进口端与点火风粉筒连接，而冷却室的冷源通道则与冷源介质连接；所述等离子发生器的喷口端与点火风粉筒之间的冷却室热源管道内安装促使进入点火风粉筒的点火煤粉流垂直分流成两股风粉流的煤粉浓缩器。

2.根据权利要求1所述低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统，其特征在于：所述等离子发生器包括阴极组件、阳极组件以及将阴极组件、阳极组件连接的阴阳极连接件，其中：

所述阴极组件，包括两端敞口设置的阴极壳体、内设空腔的阴极以及阴极导电杆；阴极壳体的上端与阴极顶盖封接，且阴极壳体的内壁面加工有阴极水冷环形槽；阴极外壁的两端分别与阴极水冷环形槽上下两侧的凸缘对应地液密封连接；阴极导电杆的一端伸出阴极顶盖后与阴极接线板固紧，另一端则置于阴极的内腔，且阴极导电杆、阴极、阴极壳体以及阴极顶盖装配后形成阴极进气室，同时阴极外壳上对应地开设有与阴极进气室贯通的阴极进气口以及分别与水冷环形槽连通的阴极进水口和阴极出水口，所述阴极导电杆与阴极的内腔螺纹连接后与阴极电弧控制器固定；所述阴极电弧控制器包括旋流件本体，该旋流件本体沿轴线开设有中心喷管；所述旋流件本体包括旋流圆柱段以及沿圆柱段的一端收缩延伸而成的旋流圆锥段，同时，所述旋流圆柱段的外表面开设螺旋槽；所述中心喷管、螺旋槽均通过阴极导电杆上开设的导流通孔与阴极进气室连通，且中心喷管由锥段喷管以及沿锥段喷管细端延伸而成的柱段喷管组成，所述柱段喷管开设于旋流圆锥段内，而锥段喷管则开设于旋流圆柱段内，且中心喷管的大端与阴极导电杆相邻；

所述阳极组件，包括阳极、阳极水套、阳极壳体以及阳极旋流环；阳极壳体紧靠着上端部的内壁设置凹槽，阳极旋流环的外圆面与凹槽槽底相对设置的敞口端部紧密配合封接，该阳极旋流环与凹槽槽底之间的空间形成阳极进气室；阳极旋流环的圆周方向均布2个以上的切向流孔；阳极沿轴向开设用于等离子体喷射的喷管，且阳极置于阳极旋流环的下方，同时阳极的外表面与阳极壳体液密封连接；阳极水套置于阳极与阳极壳体之间，该阳极水套将阳极与阳极壳体之间的空间隔成连通的阳极冷却水出水室和阳极冷却水进水室；阳极壳体上分别开设有与阳极冷却水进水室贯通连接的阳极冷却水进口、与阳极冷却水出水室相贯通的阳极冷却水出口、与阳极进气室贯通连接的阳极进气口以及用于安装引弧器的安置腔；

所述阴阳极连接件，包括绝缘套筒，该绝缘套筒的一端与阴极螺纹连接，另一端则通过压紧法兰与与阳极连接。

3.根据权利要求2所述低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统，其特征在于：所述阴极外壁与水冷环形槽之间的空间通过设置阴极水套分隔成连通的阴极冷却水进水室和阴极冷却水出水室；且阴极水套的一端与阴极水冷环形槽螺纹连接，阴极进水口与阴极冷却水进水室连通，阴极出水口则与阴极冷却水出水室连通。

4.根据权利要求3所述低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统，其特征在于：所述阴极进气口与阴极进气室的内壁切向连接；阴极进水口和阴极出水口分别与阴极冷却水进水室内壁、阴极冷却水出水室内壁对应地切向连接；阳极进气口与阳极进气室内壁切向连接；阳极冷却水进口、阳极冷却水出口分别与阳极冷却水进水室内壁、阳极冷却水出水室内壁对应地切向连接。

5.根据权利要求2所述低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统，其特征在于：所述引弧器为高频引弧器，包括衔铁、线圈、绝缘支架以及钨针；线圈与高频激励电源连接；衔铁的一端与绝缘支架铰接，另一端则与线圈相邻接；钨针一端与衔铁固定连接，另一端则穿过绝缘支架悬置。

6.根据权利要求1所述低温等离子体直流煤粉炉炉内深度分级低NOx燃烧系统，其特征在于：所述二次风支管上安装流量测量装置。