[发明专利]一种用于电站锅炉自动稳燃的高温纯氧油枪装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电站锅炉自动稳燃的高温纯氧油枪装置。

背景技术

电站锅炉在深度调峰时，经常长时间最低负荷以下运行，需要投入油枪助燃，同时随着国内外能源形势的日趋紧张，电站锅炉无法保证设计煤种和实际煤种一致，导致锅炉燃烧不稳时，也需要投油助燃，因此造成了目前电站锅炉稳燃用油巨大的现象，给用户造成了沉重的经济负担。据统计，一台600MW的该类型锅炉每年的稳燃用油量平均约400吨左右。

针对这种情况，我国研发了各种各样的节油稳燃技术来解决这个问题：

以等离子点火和高温空气点火技术为代表的无油稳燃技术，该技术专利众多，如用于直接点燃电站煤粉锅炉的等离子点火装置（CN1230659）、等离子点火燃烧装置（CN201106846）、一种电厂燃煤锅炉交流等离子点火装置（CN202048592U）、煤粉锅炉高温空气点火装置（CN2591434）等等，该类技术将锅炉下层煤粉燃烧器改造为点火燃烧器，同时，使得改造后的燃烧器可以实现无油稳燃，但是该类型的燃烧器主要是为节省锅炉冷态用油设计的，其低氮燃烧的性能较差，所以该技术只能应用于锅炉最下面一层（或最下面二层）燃烧器的改造，而其余燃烧器在低负荷或紧急情况下，仍然需要投油稳燃，而且该类改造费用非常昂贵。

以燃烧器结构改造为代表的稳燃技术，该方面专利众多，如高效、低氧化氮、强稳燃的双一次风通道煤粉主燃烧器（CN1059022A）、浓淡组合式煤粉燃烧器（CN1239763）、一种楔形钝体燃烧装置9CN1046795)等等，该类技术不同程度的改善了锅炉的低负荷性能，但同时存在一定的局限性，主要是该类技术均存在一个最低稳燃负荷的要求，当低于各自的最低稳燃负荷时，便不能确保煤粉的稳定燃烧，仍需要投入大油枪，所以该类技术尚不是真正的无油稳燃技术；

将氧气用于助燃的技术，目前主要有二种形式，第一种形式是结合微油点燃煤粉，该方面的专利有一种富氧点火及低负荷稳燃煤粉燃烧器（CN102418922A）、外燃式富氧点火和超低负荷稳燃煤粉燃烧器（CN101418952）、第二种是氧气直接点燃煤粉，该方面的专利有富氧无油点火稳燃装置（CN1818476A）、一种浓相高温富氧无油点火稳燃装置(101424398A)；这两个方面的专利技术均需对燃烧器结构进行改造，因此只能适用于锅炉冷态点火启动，而不能实现对全炉膛所有燃烧器实现无油稳燃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种原理先进、安全可靠、结构简单的用于电站锅炉自动稳燃的高温纯氧油枪装置，以提高锅炉在运行过程中的燃烧稳定性和节省锅炉在稳燃过程中的用油量。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于电站锅炉自动稳燃的高温纯氧油枪装置，其特征在于：包括水冷壁管、高温纯氧油枪组件、煤粉燃烧器、热风箱、氧气加热器、氧气母管及氧气管道，所述煤粉燃烧器安装在所述热风箱上，所述水冷壁管与所述煤粉燃烧器之间开有一孔，所述高温纯氧油枪组件通过其底部套装入所述孔内与所述水冷壁管及所述煤粉燃烧器分别连接，所述高温纯氧油枪组件通过所述氧气管道与所述氧气母管相连接，所述氧气母管与所述氧气加热器相连接，所述氧气加热器的顶部敞口。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过高温纯氧油枪组件，利用高温纯氧对燃油进行助燃，获得温度超过2000℃的白色火焰，然后再利用高温火焰来进一步加热氧气，能够使得氧气温度达到或超出煤粉着火所需温度，从而最终用高温富氧油火焰来点燃煤粉，获得了极佳的稳燃效果。

2、氧气在进入高温纯氧油枪组件前，首先通过布置在炉外的蒸汽—热水式氧气加热器利用电厂蒸汽进行加热；氧气加热器采用了先用蒸汽将水加热，再用热水加热氧气的原理，其敞口式的结构保证了其工作压力与大气压力相同，也就可以确保加热器内的水温不会高于100℃，可以防止加热器内的氧气温度不会超过安全许可温度，保证了氧气系统的安全可靠。

3、高温纯氧油枪组件有多种运行方式，油枪、高温氧气、低温氧气均可以单独投入或组合投入运行。在实际稳燃过程中，可以根据锅炉炉型、燃煤煤质、燃烧器结构的不同而选择相应的运行方式。当煤种为烟煤时，可以只投入常温氧气或高温氧气就可以达到稳定煤粉燃烧的目的，当煤种为低挥发份煤时，或对W炉进行稳燃时，则将油枪和高温氧气全部投入，达到最佳的稳燃效果。因此，本发明的适用性非常广泛，而且运行灵活，可以用于煤质变化较大的电站锅炉，用户可以根据自身的特点，选择适当的投运方式。