一种燃烧器以及改造燃烧器的方法技术

本发明专利技术涉及一种燃烧器以及改造燃烧器的方法。该燃烧器包括至少两级燃烧筒及用于点燃所述至少两级燃烧筒中的第一级燃烧筒中的煤粉的点火装置，其中上一级燃烧筒的燃烧火焰点燃下一级燃烧筒中的煤粉或在下一级燃烧筒中与补充的空气进一步燃烧，其还包括：第一筒，用于向包括第一级燃烧筒在内的至少一级燃烧筒供应含煤粉空气流；在第一筒外的第二筒，用于向其内部的紧随所述第一筒内的燃烧筒之后的至少一级燃烧筒供应含煤粉空气流；第一管，用于向所述第一筒供应含煤粉空气流；以及第二管，用于向所述第二筒供应含煤粉空气流。所述改造燃烧器的方法是将已具有中心筒的现有燃烧器改造为上述燃烧器，其中心筒用作上述燃烧器中的第一筒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤粉燃烧
，尤其涉及一种燃烧器及改造现有 燃烧器的方法。
技术介绍
燃煤火力发电是目前各国所采用的主要发电方式。点火是锅炉燃 烧过程的一个主要方面。随着锅炉容量的增大，如何快速经济地完成 锅炉的启动过程.是一个亟待解决的重大问题。为取代消耗大量燃油的油点火方式，近年来发展了等离子体点火技术。传统的等离子点火系统为了能够点燃劣质煤，采用了"预燃室" 技术。预燃室的构成是将燃烧筒进行保温，通常是在燃烧室内衬一层 耐火材料，通过初期的加热，预燃室的筒壁已经有很高的温度，有助于(甚至独立地)将燃料点燃。预燃室较长(约2m)，通过等离子的 作用，将进入预燃室的含煤粉空气流中的煤粉进行了气化，生成了大 量的可燃气体，主要有CO等，再利用这些可燃气体燃烧时释放的热 量去点燃后续的煤粉，也是一种分级点火方式，但由于预燃室内温度 过高，煤粉很容易在里面结渣，从而无法继续应用。为克服上述问题，已经提出了一种新的分级燃烧筒结构。如图l 所示，该等离子体点火燃烧器包括多级燃烧筒，例如第一级燃烧筒 104、第二级燃烧筒106、第三级燃烧筒108、第四级燃烧筒110等(根 据功率大小和空间大小，可以多于四级也可以少于4级)。从含煤粉 空气流入口102进入的含煤粉空气流(图l中宽箭头所示)被隔板116 分为两路分别进入第 一级燃烧筒104和第二级燃烧筒106。等离子体发 生器沿着多级燃烧筒的轴向插入第一级燃烧筒104中，点燃进入第一级燃烧筒104的含煤粉空气流，产生一级煤粉火焰A，后者进一步点燃 第二级燃烧筒中的含煤粉空气流，形成二级煤粉火焰B。同时，从空 气入口114进入的空气流(图l中窄箭头所示)通过第三入口120进入 第三级燃烧筒108，对燃烧不充分的二级煤粉火焰补充氧气，形成三 级煤粉火焰C。空气还可以通过第四入口122进入第四级燃烧筒进一步 补氧。与此同时，空气流在进入下一级燃烧筒之前在前一级燃烧筒外 壁和燃烧器外筒118之间的空间中流动，从而起到了冷却燃烧筒的作 用，防止结渣。在上述技术中，等离子体发生器沿着燃烧筒的轴向插入，而含煤粉空气流入口和空气流均垂直于燃烧筒轴线布置。也就是，等离子体火焰的方向与进入一级燃烧筒的气流方向相垂直，需要通过添加导流板(未图示)将气流转为平行。同样，第二级煤粉进入第二级燃烧筒 的方向与第一级燃烧筒喷出的火焰方向也是垂直的，也需要通过导流板使其变为平行。但由于受到空间的限制，导流板无法将气流完全转 向。由于两股气流不能完全平行，就会造成进入的气流将等离子体火 焰(或前一级火焰)吹偏，从而使得筒壁温度升高，使得煤粉结渣。此外，该技术中，由于含煤粉空气流和空气流都是在垂直于燃烧 筒的方向进入，所以，在垂直于燃烧筒的横截面上，煤粉密度以及气 流的速度等都不是均一的，从而影响燃烧质量。后来，为了现场便于布置，使用了如图2结构的等离子体点火燃 烧器。为简明起见，图中仅图示了含煤粉空气流入口102、第一级燃 烧筒104和第二级燃烧筒106，而未示出与图1中的空气入口114、燃烧 器外筒118以及第三级燃烧筒、第四级燃烧筒相应的结构。含煤粉空 气流进入入口102之后被第一级燃烧筒的筒壁分为两部分，中央部分 进入第一级燃烧筒104，周围部分沿笫一级燃烧筒和外筒(上有含煤 粉气流入口 102 ) 202之间的空间前进而在第二级燃烧筒的第二入口 204进入第二级燃烧筒如图所示，等离子发生器沿燃烧器的径向插入， 而含煤粉空气流沿燃烧筒的轴向吹入，二者仍然是垂直的。受到含煤 粉空气流的作用，等离子体火焰被吹偏，造成吹偏侧的温度超温，形成结渣。因此，需要一种新的技术进一步防止燃烧筒壁上煤粉结渣的问题。此外，如何尽量使点火变得容易， 一直是燃烧器要解决的问题之另外，如果要在传统的燃烧器上应用本专利技术，存在尽量使成本降 低的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的首要目的在于提供一种点火更为容易的燃烧器。 为实现该目的，本专利技术的第一方面提供了一种燃烧器，包括至少 两级燃烧筒以及用于点燃所述至少两级燃烧筒中的第一级燃烧筒中 的煤粉的点火装置，其中上一级燃烧筒的燃烧火焰点燃下一级燃烧筒 中的煤粉或者在下一级燃烧筒中与补充的空气进一步燃烧，其特征在于还包括第一筒，用于向包括第一级燃烧筒在内的至少一级燃烧筒 供应含煤粉空气流；在第一筒外的第二筒，用于向其内部的紧随所述 第一筒内的燃烧筒之后的至少一级燃烧筒供应含煤粉空气流；第一 管，用于向所述第一筒供应含煤粉空气流；以及第二管，用于向所述 第二筒供应含煤粉空气流。在上述基础之上，本专利技术进一步提出了对防止燃烧筒壁上煤粉结 渣问题的解决方案，即，所述的燃烧器还包括第一弯管，所述笫一管 通过第一弯管与第一筒相连，第一弯管在所述燃烧筒一侧的一端平行 于燃烧筒的轴线，所述点火装置沿燃烧筒的轴向穿过所述第一弯管壁 以及第一筒插入第一级燃烧筒。本专利技术的第二个目的在于降低在传统燃烧器上应用本专利技术时的 成本。为此，本专利技术的第二方面提供了一种改造原有燃烧器的方法， 所述原有燃烧器包括第一筒，用于供应空气流并插入点火装置；在 第一筒外的第二筒，用于供应含煤粉空气流，所述含煤粉空气流由所 述点火装置点燃；以及含煤粉空气流供应管，用于向所述笫二筒供应含煤粉空气流；该方法包括从所述含煤粉空气流供应管接出分叉管， 并将分叉管连接到所述第一筒，从而由分叉管向所述第一筒供应含煤 粉空气流，由所述含煤粉空气流供应管向所述第二筒供应含煤粉空气 流，并重新布置点火装置使其点燃中心筒中的含煤粉空气流，中心筒 的火焰进一步点燃第二筒送出的含煤粉空气流，从而形成两级煤粉燃 烧器。附图说明下面结合附图具体描述本专利技术。附图中，相同或者对应的技术特 征在各图中使用相同的附图标记。图l是现有技术的一种等离子体点火燃烧器的示意剖面图； 图2是现有技术的另一种等离子体点火燃烧器的局部示意剖面图3是本专利技术的等离子体点火燃烧器的第一实施方式的局部示意 剖面图4是沿图3中A-A线的剖视图5是本专利技术的等离子体点火燃烧器的第二实施方式的局部示意 剖面图6是一种现有技术的轴向涡流旋流煤粉燃烧器的结构剖面图。 具体实施例方式图3图示了本专利技术第一方面的等离子体点火燃烧器的第一实施方 式的局部示意剖面图。为简明起见，该图同样只示出了与图2类似的 含煤粉空气流入口102、第一级燃烧筒104和第二级燃烧筒106。由于 前文也已描述了多级燃烧筒结构，在此也不再重复。需要明确的是， 如
技术介绍
部分所述，含煤粉空气流进入的燃烧筒级数、空气直接进 入的燃烧筒技术和总的燃烧筒级数都没有限制，可以根据功率要求和 空间大小而定，总级数从二级到三级、四级或者更多级不等，根据应 用的场合，如图l所示的空气流也可以是含煤粉空气流。 本专利技术的关键在于使等离子体发生器302的插入方向与含煤粉空 气流进入第一级燃烧筒104的方向平行，同时平行于燃烧筒的轴线。 这样，含煤粉空气流平行于燃烧筒轴线进入燃烧筒，不会由于含煤粉 空气流的惯性而使煤粉在燃烧筒的横截面上的分布不对称。同时，等 离子体发生器的等离子体火焰的喷出方向与含煤粉空气流进入燃烧 筒时的方向是一致的，从而不会将等离子体火焰吹偏到燃烧筒壁上。 以上两点有效緩解了燃烧筒壁结渣的问题。在图3所示的第一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器，包括至少两级燃烧筒以及用于点燃所述至少两级燃烧筒中的第一级燃烧筒中的煤粉的点火装置，其中上一级燃烧筒的燃烧火焰点燃下一级燃烧筒中的煤粉或者在下一级燃烧筒中与补充的空气进一步燃烧，其特征在于还包括：　第一筒，用于向包括第一级燃烧筒在内的至少一级燃烧筒供应含煤粉空气流；　在第一筒外的第二筒，用于向其内部的紧随所述第一筒内的燃烧筒之后的至少一级燃烧筒供应含煤粉空气流；　第一管，用于向所述第一筒供应含煤粉空气流；以及　第二管，用于向所述第二筒供应含煤粉空气流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗雨旺，唐宏，刘鹏，牛涛，纪书信，蔡飞，王新光，于文波，
申请(专利权)人：烟台龙源电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]