[发明专利]一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置及方法

权利要求书

1.一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置，其特征在于，包括：气动上料装置(2)、等离子气化反应炉(5)、布袋除尘器(6)、储气柜(8)、空气或氧气气源，燃烧器(11)以及配套的连接管路；

所述气动上料装置(2)入口为原煤(1)的输入口，所述气动上料装置(2)出口与所述等离子气化反应炉(5)上部固体入口相连，所述等离子气化反应炉(5)上部气体入口与空气或氧气气源相连，所述等离子气化反应炉(5)上部气体出口与所述布袋除尘器(6)气体入口相连，所述布袋除尘器(6)气体出口与所述储气柜(8)入口相连，所述布袋除尘器(6)积灰出口与所述气动上料装置(2)入口相连，所述等离子气化反应炉(5)下部出口为熔渣排出口，所述储气柜(8)出口接至燃烧器(11)；

所述等离子气化反应炉(5)中部筒体上均匀布置有位于第一水平面的多个水蒸气入口(3)和位于第二水平面的多个等离子点火炬(4)；

所述燃烧器(11)沿锅炉(10)自下而上均匀布置多层，其中，最下层燃烧器(11)或第二层燃烧器(11)为燃气燃烧器，最上层燃烧器(11)为燃气燃烧器，其余层燃烧器(11)为煤粉燃烧器。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置，其特征在于，所述储气柜(8)出口与所述燃烧器(11)之间的管路上设置有调节阀(9)。

3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置，其特征在于，所述布袋除尘器(6)气体出口与所述储气柜(8)入口之间的管路上设置有增压风机(7)。

4.根据权利要求1所述的燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置，其特征在于，所述多个等离子点火炬(4)与等离子控制柜(12)电连接。

5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉等离子气化点火稳燃装置，其特征在于，自下而上布置五层燃烧器(11)，分别为A、B、C、D、E层燃烧器，其中，A层燃烧器或B层燃烧器为燃气燃烧器，E层燃烧器为燃气燃烧器，其余层燃烧器为煤粉燃烧器。

6.一种燃煤锅炉等离子气化点火稳燃方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，原煤(1)经过气动上料装置(2)从等离子气化反应炉(5)上部固体入口进入所述等离子气化反应炉(5)上部，经过充分干馏后进入所述等离子气化反应炉(5)中部筒体准备气化；

步骤2，所述等离子气化反应炉(5)中部筒体上设置的多个等离子点火炬(4)产生高强度热源，为气化过程提供能量来源，点燃中部筒体内的待气化燃料，并使所述多个等离子点火炬(4)的火焰在中部筒体内逐级放大；

步骤3，当所述等离子气化反应炉(5)内温度达到气化要求时，通过所述等离子气化反应炉(5)中部筒体上设置的多个水蒸气入口(3)通入水蒸气，并将空气或氧气通过所述等离子气化反应炉(5)上部气体入口引入所述等离子气化反应炉(5)，在等离子电弧产生的高能热环境下，发生以下反应：

C+H₂O→CO+H₂；

2C+O₂→2CO；

产生含有主要成分为H₂和CO的可燃气体，无机物则变成无害熔渣从所述等离子气化反应炉(5)下部出口排出；

步骤4，可燃气体通过布袋除尘器(6)完成净化，积灰返回所述气动上料装置(2)后进入所述等离子气化反应炉(5)，待再次气化；

步骤5，净化后的可燃气体通过燃气增压风机(7)进入储气柜(8)，通过调节阀(9)将所述储气柜(8)内的可燃气体送入沿锅炉(10)自下而上均匀布置的多层燃烧器(11)中；

步骤6，当锅炉(10)启动时，可燃气体进入多层燃烧器(11)中的燃气燃烧器，待燃气燃烧器均稳定燃烧后，再将煤粉送入多层燃烧器(11)中的煤粉燃烧器，煤粉被稳定燃烧的燃气火焰引燃，实现锅炉(11)点火启动。

7.根据权利要求6所述的燃煤锅炉等离子气化点火稳燃方法，其特征在于，所述多个等离子点火炬(4)通过电源控制柜(12)实现电源切换、保护及控制。

8.根据权利要求6所述的燃煤锅炉等离子气化点火稳燃方法，其特征在于，控制所述调节阀(9)开度，使可燃气体比例保持在合适浓度。