[发明专利]一种少油或无油点火的加氧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氧设备，特别是涉及一种少油或无油点火的加氧装置。

背景技术

目前，国内大部分火电厂均采用了节能环保的等离子体或微油点火技术。根据市场反馈信息，等离子体和微油点火技术对于干燥无灰基挥发份较高的烟煤适应性较好，对于挥发份在10%以下的无烟煤、贫煤和劣质煤等煤种的适应性相对较差。因此，对于燃用低挥发份煤种的火电厂，等离子体和微油点火技术有待升级改进。在实际的工程应用中，等离子体和微油点火技术主要存在有以下不足：

第一，对煤质的要求较高。煤质依赖性较大，目前在已成功应用在等离子体和微油点火的大量工程实例中，多数是以烟煤与褐煤为动力用煤的电站锅炉。而劣质煤挥发份含量低、着火温度高、火焰传播速度低，点燃时需要较高的着火热。现有等离子体和微油点火技术点火源能量有限，很难将劣质煤点燃，故在劣质煤点火时仍需投大量油助燃，节油效果受到很大限制。

第二，对工况要求较高。锅炉点火时，通常需要采用较高的煤粉浓度、较低的风速，当工况发生变化时，易出现燃烧不稳，甚至发生灭火现象。

第三，煤粉的燃烧效率较低。实际运行情况显示，在锅炉点火过程中，飞灰的含碳量高，大量煤粉没有燃尽，这会对锅炉的后续设备造成损害，严重影响锅炉的安全性与经济性。据研究表明，氧气能够降低燃料着火温度、提高燃烧区域火焰的黑度、提高火焰的传播速度。因此，很多研究者在等离子体点火技术中引入氧气助燃。如中国专利“富氧等离子无油点火稳燃方法及装置”（CN201110105569.0）和“一种等离子无油点火燃烧器”（CN201110442988.3）。

专利CN201110105569.0如图1所示，将氧气喷口16沿一次风气流方向设于等离子体发生器9的上游，使氧气喷入预混燃烧管12内和一次风煤粉预混后，使一次风粉呈富氧状态，再经过等离子体点燃煤粉。此技术虽然能起到富氧助燃的作用，但与喷入的氧量相比，一次风煤粉量较大，氧气喷入后首先与一次风混合，然后才能进入煤粉燃烧区域，预混后氧气浓度被严重稀释，助燃效果降低，纯氧助燃的效果大打折扣。

专利CN201110442988.3如图2所示，该专利的发明人在等离子体发生器9外设一个环形的氧气套筒13，在等离子电弧区域喷入氧气，点火时在燃烧器内形成局部富氧区，形成煤粉的富氧燃烧。该公开技术存在以下问题：等离子体区域温度高于4000K，加之等离子体的高活性特性，能够轻易点燃进入此区域的煤粉，在此处加入氧气，会造成煤粉燃烧过于剧烈，易导致筒壁超温，甚至燃烧器烧损。

劣质煤挥发份低，火焰传播速度较慢，劣质煤点火的关键在于点火区域着火后的后续煤粉的燃烧。针对常规等离子体和微油点火技术的不足和现有富氧助燃点火技术的缺陷，本发明采用煤粉在燃烧器点火罩内着火后立即补充纯氧，在点火罩出口处集中喷氧到火焰当中的方式解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对目前等离子体和微油点火技术存在的不足而提供一种少油或无油点火的加氧装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种少油或无油点火的加氧装置，包括等离子体发生器，所述等离子体发生器的前端沿径向自内向外依次设有内压弧套和外压弧套，等离子体发生器的外侧设有与所述外压弧套相连的耐磨护套，在所述耐磨护套和等离子体发生器之间还设有与所述内压弧套相连的内套管，所述内套管、内压弧套与所述耐磨护套、外压弧套之间形成环形的氧气通道，所述耐磨护套上设有与所述氧气通道相连的氧气进气段，所述加氧装置的前端还设有点火罩，所述点火罩的侧壁内部设有与所述氧气通道相连通的气体流道，所述气体流道的出口通向从所述点火罩喷出的火焰区域。

优选地，所述点火罩的端部还设有调整所述气体流道中氧气流出方向的氧气堵头。

优选地，所述加氧装置还包括连接所述氧气通道和点火罩的氧气通道接头，所述氧气通道接头的两端均设有连接口。

优选地，在所述外压弧套上沿径向开有若干径向通孔，所述径向通孔与氧气通道接头后端的连接口相连通。

优选地，所述点火罩的侧壁中沿轴向开有若干轴向通孔，所述轴向通孔与氧气通道接头前端的连接口相连通。

优选地，所述氧气通道接头与所述点火罩、外压弧套焊接在一起。

优选地，所述氧气堵头控制氧气的喷入角度与中心轴呈0～80°。

基于上述技术方案，本发明的优点是：