[发明专利]一种微油量点火煤粉燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微油量点火煤粉燃烧系统，属于热力锅炉的燃烧系统技术领域。

背景技术

传统的电站锅炉点火普遍采用的方式为油枪点火。锅炉点火启动时先点燃油枪，油在炉膛中燃烧一定时间后将炉膛加热到煤粉气流的着火温度，此时将煤粉吹入炉膛进行油煤混烧。当锅炉达到50％以上负荷，煤粉气流可以稳定燃烧时，将燃料油逐渐切除，完成锅炉点火启动过程。为了节约成本，降低电站锅炉的燃料油耗量，国内外很多公司开发了多种微油量点火煤粉燃烧器，并在很多电站锅炉上得到广泛的应用。

微油量点火煤粉燃烧器是一种内部燃烧的装置，由微油量点火装置喷出的雾化燃油燃烧后产生的高温烟气作为点火源来直接点燃煤粉气流。由于微油量点火装置节油燃油的目的，现有微油量点火煤粉燃烧器都设计为分级燃烧的燃烧器，即由雾化燃油燃烧后产生的高温烟气在燃烧器内点燃部分煤粉，形成新的、热功率较大些的点火源，再去点燃另外一部分煤粉，形成另一个更大些的点火源，最终采用这种“分级点火、逐级放大”的方式，点燃主燃烧器的全部一次风煤粉气流。所以微油量点火煤粉燃烧系统的设计优劣对于雾化燃油燃烧后产生的高温烟气点燃一次风煤粉气流成功与否十分关键。

本发明的一种微油量点火煤粉燃烧系统，包括微油量点火装置和燃烧器。在燃烧器内部布置有螺旋曲面，采用旋转N圈(数字N≥1)的螺旋曲面可将一次风煤粉气流分成(或近似分成)N+1级，本发明提供一种能够用较小的点火能量去点燃相对无限量大的煤粉气流的燃烧系统，并且该系统对煤种、风速、风温的适应范围宽，提高了微油量点火的成功率和稳定燃烧的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微油量点火煤粉燃烧系统，包括微油量点火装置和燃烧器。在燃烧器内部布置有螺旋曲面，采用螺旋曲面将一次风煤粉气流进行分级，利用微油量点火装置喷出的雾化燃油燃烧后产生的高温烟气先点燃一部分煤粉，在燃烧器内部形成稳定的，热功率更大些的点火源，再去点燃另外的煤粉气流。本发明的一种微油量点火煤粉燃烧系统具有结构简单，操作方便，性能优异，节约大量燃料油的优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案予以实现：一种微油量点火煤粉燃烧系统，包括微油量点火装置和燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器内布置有至少一个螺旋曲面，微油量点火装置、螺旋曲面与燃烧器同轴向布置。螺旋曲面将煤粉气流分级，微油量点火装置轴向插入螺旋曲面的最内圈所包围的空间，喷出雾化燃油燃烧后产生的高温烟气将进入最内圈内的煤粉气流点燃，并在最内圈的末端出口处形成新的、稳定的、热功率更大些的点火源，并利用该点火源点燃最内圈和第二圈之间的煤粉气流，并形成新的点火源，最终点燃其余的煤粉气流。

优选地，所述的螺旋曲面的横截面迹线形状满足如下定义：一动点沿圆锥面上的一根母线作直线往复运动，同时该母线围绕圆锥面的轴线做圆周往复运动，则动点在圆锥面上的运动轨迹在圆锥底面上的投影形状即为螺旋曲面的横截面迹线形状。

优选地，所述的螺旋曲面的横截面迹线形状满足阿基米德螺线方程、对数螺线方程、圆的渐开线方程、费马螺线方程或连锁螺线方程(Lituus螺线方程)。

优选地，所述的螺旋曲面的横截面迹线形状满足如下定义：在平面极坐标系中，一动点的极径ρ随极角θ的增加而成比例增加或随极角θ的减少而成比例减少，这样的动点所形成的迹线形状即为螺旋曲面的横截面迹线形状。

(我将语序调整了一下。)

在面对燃烧器出口的方向上，螺旋曲面可以是顺时针方向旋转的，也可以是逆时针方向旋转的。

在面对燃烧器出口的方向上，螺旋曲面可以是逐渐向外扩张旋转的，也可以是逐渐向内收缩旋转的。

优选地，当螺旋曲面的个数大于1时，螺旋曲面相互嵌套，安装在燃烧器内。

优选地，所述的螺旋曲面的轴线与燃烧器的中心线重合。

优选地，所述的螺旋曲面的个数为1个或者2个。

优选地，所述的螺旋曲面由母线围绕轴线旋转至少1圈形成。

更优选地，所述的螺旋曲面由母线围绕轴线旋转1圈、2圈或者3圈形成。