[发明专利]一种煤粉锅炉燃气燃烧器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉燃烧装置领域，具体涉及一种煤粉锅炉燃气燃烧器及其控制方法。

背景技术

目前，当锅炉设备在开始运行或极低负荷运行时常采用专用油枪向炉膛喷射重油，使用高能点火器引燃燃油，燃油再点燃煤粉，由于从冷炉状态开始点火，这种方式点火效率不高，耗油量巨大。为了达到节油或无油的目的，研究使用微油、少油、等离子等燃烧器。利用天然气作为引燃燃料也可以达到无油的目的，传统基于天然气燃烧器的煤粉锅炉启动点火方式为：先用点火棒点燃燃气燃烧器，再用该燃烧器点燃煤粉，天然气属于高热值燃气，目前该类燃烧器用气量消耗高。低热值燃气如高炉煤气，为炼铁过程中的副产品，热值较低，燃烧易结焦，火焰稳定性较差，但若不加以利用则会对环境造成严重危害。另外，当燃气浓度达到爆炸极限时极易造成巨大灾难性事故。

传统锅炉燃烧器都有进退装置，即需要运行时系统发送指令将油（气）枪或者点火棒伸进指定区域，此类伸缩动作需要空气驱动器、行程开关、电磁控制阀等气动部件及其他附件协助完成，机械结构复杂、设备制造、维护、安装、调试等成本都很高。

因此，设计一种结构简单、点火效率高、火焰稳定、无油、节约用气且具有防止灾难性事故的点火装置非常必要。

发明内容

为解决现有煤粉锅炉燃烧器的不足，本发明的目的在于提供一种煤粉锅炉燃气燃烧器及其控制方法，利用燃烧天然气和低热值煤气的混合气体来节约高热值气体，并且防止结渣、结构简单、点火效率高、火焰稳定。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种煤粉锅炉燃气燃烧器及其控制方法，包括燃烧器、一级燃烧室和燃烧器控制系统，其特征在于：所述燃烧器包括连接在燃烧器外壁上的助燃气管、位于燃烧器轴线方向的中空管、位于所述中空管外与所述助燃气管风连通的空气通道、位于所述空气通道外的混合燃气管以及位于所述混合燃气管外的煤粉风管；所述煤粉风管的前端连接所述一级燃烧室；所述燃烧器的后端设有天然气管、煤气管以及连接所述天然气管和煤气管的气体混合腔；所述燃烧器控制系统与位于所述助燃气管入口端的助燃气控制装置、位于所述煤粉风管入口端的煤粉控制装置、位于所述天然气管入口端的天然气控制装置、位于所述煤气管入口端的煤气控制装置以及位于压缩空气管入口端的压缩空气控制装置电连接。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述混合燃气管包括与所述气体混合腔连通的混合燃气管后端、与所述混合燃气管后端连通的混合燃气管前端，所述混合燃气管前端的内径比所述混合燃气管后端内径小。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述燃烧器外壁与位于燃烧器内的所述煤粉风管之间设有支撑杆。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述位于燃烧器内的煤粉风管前端设有煤粉浓缩管，所述煤粉浓缩管的后端设有煤粉浓缩装置。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述空气通道前端设有回火防止器，所述回火防止器为金属丝球或相互叠加有缝隙的金属板。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述一级燃烧室、位于燃烧器内的煤粉风管的前端和煤粉浓缩管上设有中空的双层壁，形成凹字形气腔，且内壁上设有若干气孔；所述一级燃烧室外设有压缩空气管。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述天然气控制装置和煤气控制装置分别包括依次连接的流量计、流量调节阀、手动关断阀、电动球阀、排空阀及阻火器，所述流量计、流量调节阀、电动球阀和排空阀分别与所述燃烧器控制系统电连接。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述煤粉控制装置、助燃气控制装置和压缩空气控制装置分别包括手动关断阀和电动球阀，所述电动球阀分别与所述燃烧器控制系统电连接。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述混合燃气管的前端设有若干混合燃气出气孔。

前述的一种煤粉锅炉燃气燃烧器，其特征是：所述中空管内放置与燃烧器控制系统电连接的点火器；所述中空管靠火焰一侧放置火焰检测装置，所述火焰检测装置与燃烧器控制系统电连接。

一种煤粉锅炉燃气燃烧器的控制方法，包括：

燃烧器控制系统自动控制打开助燃气管，利用助燃气管内的空气吹扫燃烧器和一级燃烧室，排净其中的混合气；

点火时，燃烧器控制系统自动控制打开煤粉风管、天然气管和煤气管，控制中空管内的点火器点燃混合燃气；