[实用新型]微油纯氧强化等离子点火器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于煤粉锅炉的微油纯氧强化等离子点火器。

背景技术

我国是能源消耗大国，目前我国的火力发电量约占全国总发电量的80%，大部分是燃煤发电机组，设置有燃煤锅炉，对燃煤锅炉采用传统的燃油点火方式和低负荷稳燃，每年点火及稳燃用油约达到1,000多万吨。到2020年，预计我国燃煤发电机组装机容量将达到6亿KW，燃油消耗还会激增。随着我国经济发展和国力的不断增强，已成为仅次于美国的全球第二大石油消费国。在这种背景下倡导能源节约，进行必要的节油工作就具有极为重要的特殊意义。

2000年以来我国倡导将电站锅炉的等离子点火技术和微油点火技术作为重点推广的节能项目，以节约大量的锅炉点火用油。等离子点火技术是不用油、仅利用等离子火焰直接点燃煤粉的技术；微油点火技术是用少量的燃油点燃小部分煤粉、再利用已经燃烧的煤粉点燃更多的煤粉、以粉代油的点火技术。

我国的煤粉锅炉等离子点火技术，是近10多年来经过技术引进、吸收、改进、提高而发展起来的，是具有自主知识产权和技术特色的技术。在技术推广和工业应用中，取得了许多可喜的节油效果，但同时也逐渐暴露了该技术的不足之处。大量的工业应用实践证明，现有的等离子技术可以顺利点燃挥发分大于25%的优质烟煤，和一些试验研究得出的“挥发分25%-40%的烟煤在等离子条件下热解、气化效果较好”的结论相一致。但现有的等离子技术，对于高水份褐煤、贫煤的点火效果尚不理想，还需大油枪伴燃，节油效果大受影响；对于无烟煤锅炉的等离子点火目前更没有成熟的工业应用案例。

微油点火技术是在我国成长起来的本土技术，微油点火技术是深入一次风管内部的点火技术，是我国20世纪90年代的一次风口中小油枪少油点火技术的进一步深入发展。运用微油点火技术进行烟煤锅炉的点火和低负荷稳燃，国内许多点火公司都已成熟掌握。但对于贫煤锅炉的点火技术尚不成熟，就全国范围讲，对于无烟煤锅炉的微油点火技术，目前尚处在初步探索阶段。

现有的等离子点火技术的缺点经工业应用实践表明，除了电极材料寿命不够长、成本较高、可靠性欠佳外，最主要的缺点是点火能量不足、煤种适应性差、需要大油枪伴燃等问题，不能点燃低挥发分煤种和无烟煤。

目前，国内的等离子点火器功率大多在150KW，少数为250KW，交流等离子点火器可达300KW但工业应用尚不成熟。由于功率小，不能满足点燃低挥发分煤种和无烟煤锅炉的要求。

对于现有的等离子点火技术，无论是直流等离子技术还是交流等离子技术，要增大点火能量和点火功率，需增加整流或变电的能力、输电能力、加大电极等，不仅成本进一步加大，安装空间也会加大，一些技术瓶颈短期内尚难突破。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种微油纯氧强化等离子点火器，该点火器利用燃油火焰和等离子火焰共同对燃煤进行点燃，同时采用助燃气体辅助点火，既增强了等离子火焰的能量，又节省了燃油。

为了达到上述目的，本实用新型一种微油纯氧强化等离子点火器，设置有等离子火焰喷嘴，所述喷嘴设置有管状的阳极、阴极、介质气体流通室，所述流通室带有进气口和出气口，阳极设置在所述流通室的出气口端，阳极内部设置有异形的电弧腔与流通室相连通，所述电弧腔内壁呈凸凹状，阴极前端的一段管身穿套在流通室内，其前端延伸至所述电弧腔的进气口处，介质气体经流通室进入电弧腔时被电离然后喷出形成等离子火焰，在电弧腔的出气口处依次设置有环形的燃油喷嘴和助燃气体喷嘴，所述燃油喷嘴和助燃气体喷嘴的管壁上围绕电弧腔的轴线设置有若干个喷孔，喷孔朝向与该轴线的夹角呈锐角设置。

本实用新型采用的介质气体为空气，燃油为溶气柴油，溶气率为燃油重量的3%，助燃气体为纯氧。

进一步， 所述燃油喷孔的朝向与等离子火焰喷嘴的轴线夹角为α，助燃气体喷孔的朝向与等离子火焰喷嘴的轴线夹角为β，α≥β。

进一步， 所述α角度值的取值范围为35°-70°，所述β角度值的取值范围为20°-50°。

进一步， 所述阳极的壳体上对称布置有沿阳极轴线方向延伸的凹槽，燃油喷嘴的输送管道和助燃气体喷嘴的输送管道的形状适配于所述凹槽，设置在所述凹槽内。

进一步， 所述阴极壳体内设置有冷却水流通管道，围绕阴极前端设置有约束等离子火焰的磁力线圈，该磁力线圈围绕在所述流通室外面的管壁上。

进一步， 所述阳极壳体内设置有冷却水流通管道，围绕阳极电弧腔设置有输送等离子火焰的磁力线圈。