本发明专利技术涉及用于蒸汽发生器的粉化煤燃烧器(20)。该粉化煤燃烧器(20)具有燃料管道(25)，粉化煤在载气的帮助下传送通过该燃料管道(25)。粉化煤与载气一起在燃料管道出口(32)处排出。粉化煤燃烧器进一步具有至少一个中心管道(26)和至少一个第二管道(29)。空气或氧气流过中心管道和第二管道，在中心管道出口(30)处以及在第二管道出口(31)处排出。中心管道出口(30)、第二管道出口(31)以及燃料管道出口(32)一起形成了燃烧器出口(33)。粉化煤燃烧器(20)具有与该粉化煤燃烧器(20)一体地实现的至少一个等离子体点火火炬(37)。至少一个等离子体点火火炬(37)的出口(39)布置在燃烧器出口的平面(E)中，或者关于粉化煤的流动方向在下游偏离。因此由等离子体点火火炬(37)产生的等离子体火焰(42)位于燃料管道(26)外部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锅炉的带等离子体点火火炬的燃烧粉状燃料的燃烧器
本专利技术涉及用于燃烧粉状燃料的燃烧器(burner)，诸如粉化煤燃烧器，其适用于且设置为用于用来产生蒸汽的锅炉中。除了粉化煤，来自生物质或来自生物质与煤的混合物的粉尘可用作粉状燃料。
技术介绍
用于燃烧粉状燃料的燃烧器是已知的。它们为锅炉供应粉状燃料和空气或一些其它含氧气体或氧气，以便燃烧粉状燃料，尤其是粉化煤，且在该过程中，用来产生热量。为了使这样的燃烧器点火，提供了点火火炬。点火火炬可实施为单独的点火火炬或实施为与粉化煤燃烧器形成整体的一体式点火火炬。为了产生点火火焰，通常为点火火炬供应气态或液态燃料。这样的已知的燃烧器的缺点在于需要燃料，通常为化石燃料，来产生点火火焰。这样的燃烧器的二氧化碳排放大体较高，且由于油与气价格的升高的趋势，这种燃烧器变得越来越操作起来不经济。作为以气或油作为燃料的点火火炬的一种备选方案，还尝试过在燃烧器的以电的方式加热的表面处点燃经由燃烧器供应的粉状燃料。最近，进一步开发出了等离子体点火火炬，所述火炬使用等离子体火焰作为用于燃烧器的点火源。与油或气体火焰对比，等离子体火焰显著地更短且更热。使用等离子体火焰的优点在于点火火炬并不需要化石燃料。例如，具有一体式的等离子体点火火炬的粉化煤燃烧器从EP2253884A1中获知。该粉化煤燃烧器具有燃料管道，通过该燃料管道，粉化煤可被传送通过燃烧器。该燃料管道基本为筒形。还存在通过所述燃料管道的空气流。等离子体点火火炬沿着燃烧器中心线居中地布置在燃料管道中。粉化煤/空气混合物在粉化煤燃烧器中被点燃，且然后在燃烧器出口处被排出。US5689949和US5845480描述了具有等离子体点火装置的燃烧器。在该燃烧器内，燃料/空气混合物被引入腔室中，且在其中通过布置在腔室壁上的等离子体点火装置而点燃。在从US5156100A中获知的燃烧器中，燃料分成主流和附加流。附加流在等离子体点火火炬的帮助下被点燃，且之后与燃料的主流混合，由此也点燃后者。从具有一体式的等离子体点火火炬的多种已知的燃烧器出发，可认为本专利技术的一个目的是如下目的：提供粉化煤燃烧器，其中维护以及测试的费用较低，且其防止回火进入用于粉状燃料的供应线路中。
技术实现思路
该目的通过具有专利权利要求1的特征的用于燃烧粉状燃料的燃烧器实现。根据本专利技术，用于燃烧粉状燃料的燃烧器具有燃料管道，穿过该燃料管道，粉状燃料－例如粉化煤－流动且在燃料管道出口处排出。燃烧器进一步具有：具有中心管道出口的中心管道和/或具有第二管道出口的第二管道。氧气或含氧气体或空气或甚至是富氧空气流过该中心管道和第二管道。粉化煤燃烧器进一步具有至少一个一体式的等离子体点火火炬。该至少一个等离子体点火火炬在所有情况下都产生等离子体火焰。其在燃料管道外部形成，尤其是在靠近或者邻近燃料管道出口处。在燃料管道出口的下游，在此处排出的粉状燃料与等离子体火焰发生接触。因此，粉状燃料在燃料管道外部由等离子体火焰点燃。这确保了不存在通过燃料管道且进入粉化煤的供应线路的回火。另一方面，借助于这种布置，可实现粉状燃料的更稳定的点火。在燃料管道出口下游，此处排出的粉状燃料在中心管道和/或第二管道中与空气或含氧气体或与氧气混合。等离子体火焰位于该紊流混合区中。尽管所述火焰有较短的长度，等离子体火焰的该布置确保了燃烧器外的粉尘/气体混合物的可靠点火。等离子体点火火炬的使用消除了对于气态或液态化石燃料的供应线路的需求。具有一体式的等离子体点火火炬的粉化煤燃烧器可以如下方式实施：即，使得可能对具有装配有油或气体点火火炬的粉化煤燃烧器的锅炉进行改型。用于燃烧器的开环或闭环控制的燃烧器监测非常简单，因为不存在单独的点火火炬或辅助燃烧器。等离子体点火火炬可具有气体管道和点火电极，它们布置在气体管道出口的区域中。作为载气的空气，例如，可被传送通过气体管道以产生等离子体火焰。如果燃料管道出口和中心管道出口位于共同的平面中，则这是有利的。此处，它们共同形成粉化煤燃烧器的燃烧器出口。在一个示意性实施例中，第二管道出口也可与燃料管道出口和/或中心管道出口位于共同的平面中。用于点燃粉化燃料/气体混合物的等离子体火焰在燃烧器出口的下游产生。此处，尤其还可能使等离子体点火火炬的气体管道出口与燃料管道出口布置在共同的平面中。在该实施例中，所有管道出口位于共同的平面中，并且形成燃烧器出口。作为备选方案，气体管道出口还可布置成相对于燃料管道出口在下游方向上偏离。由于在燃烧器出口下游提供的等离子体火焰，惰化的(inerted)粉化燃料/气体混合物还可用于将粉状燃料传送到燃烧器。用于燃烧粉状燃料的燃烧器可具有多个第二管道和/或多个中心管道。优选类似地存在多个等离子体点火火炬。等离子体点火火炬布置在中心管道截面内和/或煤管道截面内和/或第二管道截面内。特别地，例如，如果用于燃烧粉状燃料的燃烧器实施为环形燃烧器，则等离子体点火火炬位于燃烧器中心线外侧。已经发现，如果中心等离子体点火火炬沿着燃烧器中心线布置，则粉化燃料/气体混合物的点火不充分。在环形燃烧器中，中心管道沿着燃烧器中心线提供。由含氧气体或由来自中心管道的氧气形成的等离子体火焰的完整的包封导致等离子体火焰与粉状燃料之间的不充分的接触。因此，如果至少一个等离子体点火火炬布置成相对于燃烧器中心线偏离，且优选布置在燃料管道与中心管道之间的隔离壁的区域中或燃料管道与第二管道之间的隔离壁上，则会是有利的。在这些位置，既存在充足的含氧气体或氧气又存在充足的粉化煤以用于可靠的燃烧点火。在优选的示意性实施例中，在共同的圆上或燃烧器中心线周围的多个同心圆上存在多个等离子体点火火炬。作为备选或者除此之外，等离子体点火火炬还可能沿着相对于燃烧器中心线沿径向定向的不同径向平面布置。径向平面可按照规则地或不规则地分布的方式布置在绕着燃烧器中心线的周边方向中。等离子体点火火炬的这样的几何布置导致粉状燃料的点火的进一步改进，尤其是在实施为环形燃烧器的用于燃烧粉状燃料的燃烧器的情况下。正如所提到的，燃烧器可实施为环形燃烧器。在这种情况下，燃料管道实施为环形管道，且同轴地围绕中心管道。实施为环形管道的至少一个第二管道又同轴地围绕燃料管道。作为燃烧器的该实施例的备选方案，所述燃烧器还可具有矩形燃料管道截面。多个中心管道（它们的中心管道出口沿着形成交叉或者网格结构的轴线定位）可布置在燃料管道截面内。作为备选或者除此之外，优选还有多个等离子体点火火炬，它们沿着形成交叉结构或者网格结构的轴线布置，尤其是在所有情况下直接在两个中心管道之间。这会在等离子体火焰与排出的粉状燃料之间产生非常良好的接触，且同时产生与来自中心管道的含氧气体，尤其是空气或氧气，的充分的混合。在该布置中，如果至少一个等离子体点火火炬布置在燃料管道和第二空气管道之间，可能是更有利的。粉状燃料的特别好的点火还在从燃料管道到第二空气管道的过渡区中实现。附图说明本专利技术的有利的实施例可从从属专利权利要求以及从说明书中获得。说明书局限于本专利技术的实质特征。应当使用附图作为额外的辅助。下文参照附图详细地阐述了粉化煤燃烧器的示意性实施例，在附图中：图1a在燃烧器出口的平面图中显示了呈粉化煤燃烧器形式的用于燃烧粉状燃料的燃烧器的示意性实施例，图1b在沿着本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粉化煤燃烧器(20)，具有中心管道(26)，穿过所述中心管道(26)，空气(L)或氧气流动且在中心管道出口(30)处排出；和/或具有第二管道(29)，穿过所述第二管道(29)，空气(L)或氧气流动且在第二管道出口(31)处排出，具有燃料管道(25)，穿过所述燃料管道(25)，粉化煤(K)流动且在燃料管道出口(32)处排出，且具有等离子体点火火炬(37)，其产生布置在所述燃料管道(25)外部的等离子体火焰(42)，且在所述燃料管道出口(32)的下游与所述粉化煤(K)发生接触。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.20 DE 102011056655.41.一种粉化煤燃烧器(20)，具有中心管道(26)，穿过所述中心管道(26)，空气(L)或氧气流动且在中心管道出口(30)处排出；和/或具有第二管道(29)，穿过所述第二管道(29)，空气(L)或氧气流动且在第二管道出口(31)处排出，具有燃料管道(25)，穿过所述燃料管道(25)，粉化煤(K)流动且在燃料管道出口(32)处排出，且具有等离子体点火火炬(37)，其产生布置在所述燃料管道(25)外部的等离子体火焰(42)，且在所述燃料管道出口(32)的下游与所述粉化煤(K)发生接触，其中，存在多个等离子体点火火炬(37)，它们布置在中心管道截面内和/或燃料管道截面内和/或第二管道截面内，且至少一个所述等离子体点火火炬(37)布置在燃烧器中心线(A)外侧，并且其中，所述等离子体点火火炬(37)中的至少一个直接布置在所述燃料管道(25)与所述中心管道(26)之间的隔离壁(27)上，或者在所述燃料管道(25)与所述第二管道(29)之间的隔离壁(28)上。2.如权利要求1所述的粉化煤燃烧器(20)，其特征在于，所述等离子体点火火炬(37)具有布置在气体管道出口(39)的区域中的气体管道(38)和点火电极(40)。3.如权利要求1或2所述的粉化煤燃烧器(20)，其特征在于，所述燃料管道出口(32)和所述中心管道出口(30)和/或所述第二管道出口(31)布置在共同的平面(E)中，且在此处形成燃烧器出口(33)。4.如权利要求2所述的粉化煤燃烧器(20)，其特征在于，所述气体管道出口(39)和所述燃料管道出口(32)布置在共同的平面(E)中。5.如权利要求1或2所述的粉化煤燃烧器(20)，其特征在于，存在多个第二管道(...
【专利技术属性】
技术研发人员：T维尔德，H布雷格曼恩，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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