[发明专利]一种等离子无油点火燃烧器

说明书

技术领域

本发明属于热力锅炉领域，涉及锅炉附件，尤其涉及一种等离子无油点火燃烧器。

背景技术

传统的电站锅炉点火普遍采用的方式为油枪点火。锅炉点火启动时先点燃油枪，油在炉膛中燃烧一定时间后将炉膛加热到煤粉气流的着火温度，此时将煤粉吹入炉膛进行油煤混烧。当锅炉达到50%以上负荷，煤粉气流可以稳定燃烧时，将燃料油逐渐切除，完成锅炉点火启动过程。为了节约成本，降低电站锅炉的燃料油耗量，国内外很多公司开发了等离子无油点火技术，并在很多电站锅炉上得到广泛的应用。

但是，由于我国不同产地的动力用煤煤质差异很大，等离子点火在实际应用中，存在一些不足：

第一，等离子点火技术对煤质的要求比较高。目前在国内以烟煤为动力用煤的电站锅炉上，都有大量成功的等离子点火应用实例，究其原因是烟煤的干燥无灰基挥发份含量高（一般在30%～35%），煤粉气流容易被点燃。而等离子点火技术对无烟煤、贫煤和劣质烟煤等挥发份含量较低的煤种适应性较差，国内鲜有贫煤锅炉成功应用等离子点火技术的实例，目前还没有无烟煤锅炉成功应用等离子点火技术的实例。

第二，锅炉点火时，由于等离子发生器的能量通常在100～200KW左右，不足以将煤粉全部点燃。实际运行情况显示，锅炉采用等离子点火技术，在锅炉启动初期，飞灰含碳量高，大量煤粉没有燃尽，尤其对于难燃尽的煤种，燃尽性能更差。未燃尽的煤粉易积聚在空预器的波形板或SCR反应器的催化剂喷入处，容易造成未燃尽煤粉的二次燃烧，引起重大事故和经济损失。

第三，锅炉点火时，为保证稳定点燃煤粉，实际运行时通常采用较高的煤粉浓度，所以锅炉启动时负荷较高，锅炉升温速度较快，易造成蒸汽侧气温超温，容易导致过热器管子超温爆管等事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子无油点火燃烧器，它针对目前等离子点火方式的不足，能够补充氧气助燃。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案予以实现：一种等离子无油点火燃烧器，包括等离子发生器和燃烧器，在等离子发生器外有一个用于补充氧气助燃的环形氧气套筒，等离子发生器、环形氧气套筒和燃烧器同轴或不同轴方向布置，环形氧气套筒与氧气管路连接。该技术方案中，由于环形氧气套筒连接安装有氧气管路，氧气可以通过环形氧气套筒进入燃烧器，并在燃烧器内及煤粉气流在锅炉内流动的空间内形成局部富氧区，可以强化煤粉气流的燃烧。

所述的环形氧气套筒截面形状为圆形、椭圆形、多边形或三角形等形状，以圆形最为常见。

所述的环形氧气套筒在氧气出口处可以不安装任何附件，让氧气直接吹入燃烧器，也可以在氧气出口处安装喷嘴，喷嘴数为1个或者多个，以六个至十个最为常见。氧气的喷射方向与煤粉气流的流动方向同向，或者呈一定角度，以0o～80o的角度最为常见。氧气的流动方向同煤粉气流的流动方向不同，可以造成适当的扰动，以利于氧气和煤粉气流的充分混合。

所述的环形氧气套筒在氧气出口处可以安装轴向旋转叶片，叶片数为1片或者多片，以六片至十片最为常见。轴向旋转叶片的角度可调。氧气经过轴向旋转叶片后喷入燃烧器，有利于氧气和煤粉气流充分混合。

所述的环形氧气套筒在氧气出口处可以安装切向旋转叶片，叶片数为1片或者多片，以六片至十片最为常见。切向旋转叶片的角度可调。氧气在环形的管内通过，经过切向旋转叶片后喷入燃烧器，有利于氧气和煤粉气流充分混合。等离子发生器从环形氧气套筒的中心孔内通过。

所述的环形氧气套筒和等离子发生器可以分开制造，也可以整体制作。

所述的环形氧气套筒和等离子发生器在锅炉点火时可以分步插入燃烧器，也可以同步插入燃烧器；在点火完毕后，可以分步抽出燃烧器，或者同步一起抽出燃烧器。

环形氧气套筒还与吹扫空气管路连接，环形氧气套筒与吹扫空气管路之间有吹扫空气阀门；点火时，开启氧气阀门，关闭吹扫空气阀门；点火完成后，关闭氧气阀门，打开吹扫空气阀门，可使用压缩空气吹扫氧气套管。吹扫空气管路可以通入空气、氮气或者二氧化碳气，在锅炉点火完毕后，对管路、等离子发生器和燃烧器进行吹扫，可以防止煤粉或者灰渣堵塞。