[实用新型]一种带有煤粉流速与浓度监测的等离子点火与稳燃装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种等离子点火与稳燃装置，属于热能动力技术领域。

背景技术：

随着国际国内燃油价格的不断攀升，电力、供暖机组的不断扩建，使得电力、石化等行业的各种煤粉锅炉的冷态或热态启动点火与低负荷稳燃用油量大增，费用也直线上升，同时随着交通运输、化工等各种行业用油量的加大，又使得燃油价格不断生高。为了解决这个问题，各国都在研究无油点火与稳燃技术，力图在电力、石化等行业的锅炉点火与稳燃阶段，用价格较低的燃煤来代替燃油，达到以煤代油，节能能源费用的目的。

早在七十年代至今，美国GE公司，BW公司、西屋公司、原苏联、澳大利亚等公司以及我国的清华大学、哈尔滨锅炉厂、武汉锅炉厂、烟台龙源电力技术有限公司、徐州燃控技术有限公司等单位进行了等离子无油点火技术的研究，但是从研究成果来看，都存在一定的不足，主要表现在煤粉燃烧器燃烧效果不好，煤粉流速与浓度没有精确的监测，垂直流型电弧等离子喷枪的热效率较低，导致等离子点火发生燃烧器结焦与灭火现象。

实用新型内容：

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种带有煤粉流速与浓度监测的等离子点火与稳燃装置，将安装斜坡扰动块的分级燃烧煤粉燃烧器和平行流型等离子喷枪，以及煤粉流速与浓度监测装置结合在一起，从根本上解决点火不成功与燃烧不稳定的问题。

本实用新型所采用的技术解决方案：一种带有煤粉流速与浓度监测的等离子点火与稳燃装置，包括分级燃烧煤粉燃烧器、平行流型等离子喷枪、煤粉流速与浓度监测装置、一次风粉管道；所述的分级燃烧煤粉燃烧器包括煤粉燃烧器外壳、燃烧室、煤粉燃烧器弯头、固定保护套管；燃烧室安装在煤粉燃烧器外壳内，靠近煤粉燃烧器外壳一端端口；煤粉燃烧器弯头两端分别与煤粉燃烧器外壳另一端端口、一次风粉管道连接；固定保护套管安装于煤粉燃烧器弯头上，平行流型等离子喷枪通过固定保护套管插入分级燃烧煤粉燃烧器，平行流型等离子喷枪喷口位于燃烧室端口内；煤粉流速与浓度监测装置固定安装于一次风粉管道上。

所述的分级燃烧煤粉燃烧器的燃烧室包括外层燃烧室、外层燃烧室环形碰撞环、中间燃烧室、中间燃烧室斜坡扰动块、内层燃烧室、内层燃烧室斜坡扰动块、外层燃烧室壁温测点、内层燃烧室壁温测点；外层燃烧室、中间燃烧室、内层燃烧室从靠近煤粉燃烧器外壳一端开始依次前后排布，分别通过支撑块安装于煤粉燃烧器外壳内，外层燃烧室、中间燃烧室与内层燃烧室之间同轴；外层燃烧室环形碰撞环布置于外层燃烧室的内壁靠近煤粉燃烧器外壳端口一端，中间燃烧室斜坡扰动块间隔地均匀分布于中间燃烧室的内壁上，内层燃烧室斜坡扰动块间隔地均匀分布于内层燃烧室的内壁上；外层燃烧室壁温测点位于外层燃烧室上，内层燃烧室壁温测点位于内层燃烧室上，外层燃烧室壁温测点、内层燃烧室壁温测点分别实时监测外层燃烧室和内层燃烧室的壁温变化。

所述的煤粉燃烧器弯头沿弧形弯道安装弯头隔板，煤粉燃烧器弯头内壁与弯头隔板两面都安装有耐磨材质件。

所述中间燃烧室斜坡扰动块或内层燃烧室斜坡扰动块为带有10度～45度倾角的楔形挡块。

所述分级燃烧煤粉燃烧器还包括支撑平台，支撑平台安装于煤粉燃烧器弯头上。

所述平行流型等离子喷枪包括喷枪阳极、喷枪阴极、喷枪连接管、喷枪枪体；喷枪阳极、喷枪阴极通过喷枪连接管安装于喷枪枪体上，喷枪阳极位于喷枪阴极的前部位置；喷枪阳极、喷枪阴极、喷枪连接管插入固定保护套管内，喷枪连接管通过外壁上的固定法兰安装于固定保护套管上，喷枪枪体安装移动滑轮，移动滑轮放置于支撑平台上；平行流型等离子喷枪喷口位于内层燃烧室端口内。

所述煤粉流速与浓度监测装置安装位置距一次风粉管道进口的直段长度大于倍的一次风粉管道直径，距一次风粉管道出口的直段长度大于倍的一次风粉管道管道直径，一次风粉管道与煤粉燃烧器弯头连接的一端为一次风粉管道出口，另一端为一次风粉管道进口。

所述煤粉流速与浓度监测装置的感应测量部件为内环盘管式，环绕安装在一次风粉管道上。

所述耐磨材质件的材料为耐磨陶瓷、龟甲网、高铬合金或KN纳米合金。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型采用安装斜坡扰动块的分级燃烧煤粉燃烧器，煤粉燃烧器设计为三层分级燃烧室结构，在外层燃烧室内壁布置环形的碰撞环，在中间燃烧室和内层燃烧室内壁布置斜坡扰动块，能够使风粉气流在流动过程中产生流动梯度扰动，增加风粉气流的湍流度，从而能够使风粉气流更好的与等离子火焰接触，稳定燃烧。