[发明专利]以添加惰性组分水电解气再燃为热源的煤粉分级燃烧器

说明书

以添加惰性组分水电解气再燃为热源的煤粉分级燃烧器，涉及一种煤燃烧器，以添加惰性组分水电解气再燃为热源的煤粉分级燃烧器，其特征在于，所述燃烧器，包括一级一次风管（4）、二级一次风管（10）、预混气体燃烧室（11）、设置在预混气体燃烧室（11）后部的惰性组分入口箱（6）和水电解气入口管（7）、及二次风管（3）；预混气体燃烧室（11）后部的惰性组分入口箱（6）和水电解气入口管（7）共同组成气体预混装置，整个气体预混过程采用先收敛后扩散的拉瓦尔喷管模式；燃烧器设有惰性组分（CO2或N2）储气罐（9）和水电解装置（8）。该燃烧器以添加惰性组分（CO2或N2）的水电解气再燃为热源，可以实现无油点火，适于燃烧不同煤质特性的煤粉锅炉。

技术领域

本发明涉及一种煤燃烧器，特别是涉及一种以添加惰性组分水电解气再燃为热源的煤粉分级燃烧器。

背景技术

在电站锅炉常年运行过程中，有两个运行工况是一定存在的，分别为点火阶段和低负荷运行阶段，这两个阶段进入炉膛的煤粉气流温度较低，难以实现稳定的着火和燃烧，为了使得煤粉气流的达到稳定的燃烧，可通过燃烧易于燃烧的燃料（如油和天然气）或外加热源（如等高温离子体和热风点火）实现。

近十来年，由于油煤价格比的升高，燃煤电站节油的积极性和迫切性也大幅提高，大力推动了少(微)油点火、无油等离子点火等技术的发展，但这些技术存在一些缺陷。就少(微)油点火而言，虽然在油的用量上减少了，如公开号为CN 101093077A的发明专利“一种微油点火旋流煤粉燃烧器”，但与常规燃油点火比较，同样需要布置油站，必然花费大量费用用于安全维护和用地；而等离子体点火则是利用直流电流接触起弧，使得一定压力的洁净空气在强磁场控制下获得定向流动空气等离子体，形成局部高温，当煤粉通过时迅速点燃煤粉喷入炉膛，如公开号CN 1230556A的发明专利“用于等离子点火装置上的燃烧器”，但阴极工作条件恶劣，工作寿命短；对于热风点火，如公开号为公开号CN 1490562A“煤粉锅炉高温空气点火方法及其装置”，其方法中存在高温空气产生及空气的输运的难题。

既然上述方法存在各自的短板，对于煤粉气流着火而言，关键为燃料气流能否达到着火温度。众所周知，氢气燃烧的速度极快，能量集中释放，燃烧产物的温度能够超过2000℃。因此，若能够利用氢气燃烧的高温，则能点燃煤粉气流。而目前，电解水制取氢气的技术相对成熟，因此，很多专家及学者提出以氢气为热源的专利，如公开号CN 101187473A“氢气·氧气混合气体燃烧器”及公开号CN 101532678A“电站燃煤锅炉布朗气(氢氧气)点火系统”，但以上专利均采用氢气和氧气直接燃烧方式，这在实际过程是难以实现的，其原因为氢气的爆燃速度高达200m/s,直接燃烧则易于发生爆炸现象，因此，本发明提出一种以添加惰性组分（CO2或N2）的水电解气再燃为热源的燃烧器，用以实现煤粉稳定的着火。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以添加惰性组分水电解气再燃为热源的煤粉分级燃烧器，该燃烧器以添加惰性组分（CO2或N2）的水电解气再燃为热源，可以实现无油点火，适于燃烧不同煤质特性的煤粉锅炉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

以添加惰性组分水电解气再燃为热源的煤粉分级燃烧器，所述燃烧器，包括一级一次风管、二级一次风管、预混气体燃烧室、设置在预混气体燃烧室后部的惰性组分入口箱和水电解气入口管、及二次风管；预混气体燃烧室后部的惰性组分入口箱和水电解气入口管共同组成气体预混装置，整个气体预混过程采用先收敛后扩散的拉瓦尔喷管模式；燃烧器设有惰性组分（CO2或N2）储气罐和水电解装置；一次风分一级一次风管和二级一次风管两级进入，分别设在一级预燃室和二级燃烧室内；惰性组分入口箱和水电解气入口管的流量通过压力控制。