[发明专利]一种微油点火旋流煤粉燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微油点火旋流煤粉燃烧器，特别涉及一种墙式布置的煤粉燃烧器的少油点火技术，属于燃烧技术及设备技术领域。

背景技术

电站锅炉在点火和低负荷稳定燃烧过程中消耗大量的燃料用油。随着油价不断上涨和资源越发紧张，降低这部分油耗成为实现电站锅炉经济运行的迫切任务。尽管我国一直很重视燃煤电站锅炉节油，并使用了多种稳燃性能良好的燃烧器，但相当程度上仅使用常规的出力在600kg/h以上的大油枪，锅炉启动和低负荷运行时使用的燃油量仍然巨大。据估计，我国现有的200MWe机组冷态启动一次平均耗油约50吨，年平均耗油290吨；300MWe机组冷态启动一次平均耗油约80-150吨，年平均耗油550吨；而600MWe机组冷态启动一次平均耗油约200-250吨。对于一些老机组和煤质较差的机组，燃油消耗量更大。最近十来年，由于燃油价格大幅上涨，燃油消耗严重威胁机组的经济性运行，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。

迄今为止，无油等离子点火技术已在我国数十台锅炉上得到应用，但其系统复杂，投资和运行费用高，另外煤种适应范围也较窄。少(微)油点火技术由于其投资少，系统简单、可靠性好，维护容易等优点仍具有广阔的市场。

所谓的少(微)油点火技术一般是将一只出力较小的油枪布置在一次风喷口内，用少量的油点燃经浓淡分离后的部分浓股一次风粉气流，通常采用小火点大火，逐渐放大的方法，最后点燃整个一次风气流及炉膛。可以看出，这种技术主要由两部分组成：一是油枪，二是燃烧器。油枪的主要功能是将油在设计的流量范围内高效雾(气)化，良好地控制雾(气)化质量和雾化范围，油雾被点着后形成高能密度的热源，油枪还需具有一定的流量和火焰调节控制功能。而燃烧器在点火上的主要功能是将点燃后的油枪火焰在设定的空间内驻稳，供给和控制油燃烧需要的氧气量，保证油枪火焰与一次风的良好混合，点燃一次风粉。为了将油量控制在尽可能低的范围，通常燃烧器还需要具有一次风浓淡分离的功能，将部分浓股气流引入油枪火焰驻稳的燃烧腔内。当然，如果用于现有锅炉的改造，还需要与现有燃烧器相配合，尽可能地减少改动量。

少(微)油点火技术在我国发展迅速，并有大量的工业应用，为国家和企业节约了巨额的燃油费用。这种技术的一个特点是需要与现有锅炉燃烧器相结合，现有的绝大多数应用主要集中在切圆燃烧锅炉上，在墙式燃烧锅炉上的应用为数不多。另外，各个厂家使用的旋流燃烧器结构差异很大，少(微)油点火旋流燃烧器彼此间的通用性差。

现有的大多数的少(微)油点火旋流燃烧器存在着一些缺点和不足。(1)使用油枪火焰直接加热整个一次风粉气流或没有经过浓缩的一次风气流，油枪出力大。如中国专利申请95219971.8中一次风虽然有浓缩，但油枪火焰需直接点燃整股一次风气流；而中国专利申请01279824.X和200520045531.9中虽油枪火焰限制在一个小的预燃筒内，但所要点燃的一次风没有经过浓缩。(2)采用一次风弯头作为气固分离器，将一次风进行浓淡分离，如专利200610053092.5，或者使用外置式的浓淡分离装置，系统较为复杂，并受到空间限制，如专利申请03284850.1和200520145352.2。尤其对于一次风采用切向进风的旋流燃烧器，例如美国Foster Wheeler公司(FW)和日本石川岛博磨公司(IHI)的旋流燃烧器，一次风管从制粉系统垂直向上连接到燃烧器入口，没有弯头，也非常困难安置外置气固分离器。(3)现有技术普遍存在的另一特点是，仅一次风粉气流被导入油火焰驻稳室(或称预燃室)，当运行工况或煤种发生变化时，仅可依靠油枪本身调节点火特性，调节能力有限。

发明内容

本发明的目的是针对墙式燃烧的电站锅炉以及现有技术存在的不足和缺陷，提出一种油枪出力小、调节性能好、可以适用于一次风切向进风的微油点火功能的旋流煤粉燃烧器。

本发明的技术方案如下：

一种微油点火旋流煤粉燃烧器，包括一次风管，中心风管，设置在中心风管内的高能油枪，内二次风入口，外二次风入口，一次风及内二次风喷口以及燃烧器喷口，其特征在于：在所述的一次风管的内壁上设置一级或多级导流浓缩环，在中心风管的前端相应设置一级或多级预燃室，相邻预燃室之间相互连接，前一级预燃室的出口与后一级预燃室的入口之间留有径向间隙；所述高能油枪的喷口伸入第一级预燃室内。

本发明的技术特征还在于：所述的预燃室呈圆筒状或圆锥状，预燃室的平均直径D为一次风管直径D1的0.5～0.8倍，所述预燃室的长度L＝0.8～2.0D。