[发明专利]一种等离子点火煤粉燃烧器

说明书

技术领域

本发明属于热力锅炉领域，涉及锅炉的燃烧器，尤其涉及一种等离子点火煤粉燃烧器。

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多种等离子点火煤粉燃烧器，并在很多电站锅炉上得到广泛的应用。

等离子点火煤粉燃烧器是一种内部燃烧的装置，由等离子发生器喷出的高温等离子体作为点火源来直接点燃煤粉气流。由于等离子发生器的功率较小(一般等离子发生器的功率为90～120KW)，不足以直接点燃锅炉燃烧器喷出的一次风煤粉气流，所以现有等离子燃烧器都设计为分级燃烧的燃烧器，即由等离子发生器喷出高温等离子体在燃烧器内点燃部分煤粉，形成新的、热功率较大些的点火源，再去点燃另外一部分煤粉，形成另一个更大些的点火源，最终采用这种“分级点火、逐级放大”的方式，点燃主燃烧器的全部一次风煤粉气流。

目前，大多数的分级燃烧器都采用在燃烧器内安装套筒的形式实现煤粉气流分隔和分级。所谓的套筒实际上就是一个金属圆筒(或椭圆筒)，金属圆筒成功地起到煤粉气流分隔和分级的作用，但是金属圆筒的设计仍然存在缺陷。

众所周知，燃烧是一种包含传热和传质两类过程的复杂的物理化学过程。等离子发生器点燃了金属圆筒内的煤粉气流，但受到筒壁的分隔和阻碍，已点燃的煤粉气流和未点燃的煤粉气流只能在圆筒的出口周界处发生掺混，进行传热和传质的过程，增加了已点燃的煤粉气流点燃另外的未点燃的煤粉气流的难度，降低了燃烧器对燃料的适用性。所以必须采取技术手段强化燃烧器内的传热和传质过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子点火煤粉燃烧器，能对煤粉气流进行分隔和分级点燃的同时，能同时强化燃烧器内部的传热和传质过程，且不使用燃料油，采用等离子体直接点燃煤粉气流。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种等离子点火煤粉燃烧器，包括等离子发生器和燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器内设有至少一个筛筒，筛筒内充盈有由等离子发生器喷射出的等离子体，进入燃烧器内的煤粉气流经由筛筒近似分成两部分；筛筒为柱体或台体，其筒壁上开有均匀分布或在筒壁的一端密集分布的孔槽；等离子发生器、筛筒与燃烧器同轴布置。

优选地，所述的燃烧器内设有一个或两个筛筒。

优选地，所述台体的较小端为煤粉气流进口端，较大端为煤粉气流出口端。

优选地，所述筛筒的横截面为圆形、椭圆形、三角形、正方形和多边形中的任意一种。

进一步地，所述的多边形为正多边形。

进一步地，所述的正多边形为正五边形。

优选地，所述孔槽的通流尺寸不小于筛筒的壁厚，其总面积占筛筒筒壁面积的5％～50％。

优选地，所述孔槽的外缘为封闭曲线。

优选地，所述的孔槽为圆形、矩形、楔形、扇形、圆缺形和多边形中的任意一种或矩形两侧为半圆形的形状。

优选地，所述孔槽的开槽方向为平行或垂直于燃烧器的轴向。

本发明在燃烧器的内部布置了一个独特结构的筛筒，采用筛筒将一次风煤粉气流进行分级，利用功率较小的等离子发生器先点燃一部分煤粉，在燃烧器内部形成稳定的，热功率更大些的点火源，再点燃另外的煤粉气流。这种结构的筛筒对煤粉气流进行分隔和分级点燃，同时加强了燃烧器内部已点燃煤粉和未点燃煤粉的掺混，加强了燃烧器内部传热和传质的过程，提高了等离子点火的成功率和稳定燃烧的效果。本发明还具有结构简单，操作方便，不使用燃料油等优点。

附图说明

图1为单筛筒等离子点火煤粉燃烧器的结构示意图；

图2为双筛筒等离子点火煤粉燃烧器的结构示意图；

图3为矩形筛筒的结构示意图；

图4为圆形筛筒的结构示意图；

图5为正五边形筛筒的结构示意图；

图6为圆形孔槽筛筒的平面展开图；

图7为方形孔槽筛筒的平面展开图；

图8为长方形孔槽筛筒的平面展开图；

图9为孔槽竖直布置的筛筒的平面展开图；

图10为孔槽水平布置的筛筒的平面展开图；

图11为孔槽密集布置的柱体筛筒；

图12为孔槽密集布置的台体筛筒。

图中：

1、等离子点火器；    2、燃烧器；