零油耗点火及自稳定煤粉燃烧器.doc

《零油耗点火及自稳定煤粉燃烧器.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、零油耗点火及自稳定煤粉燃烧器背景技术在燃煤发电厂中，煤由磨煤机磨成细粉，然后用空气吹入炉膛燃烧，由于煤较难着火，在锅炉启动时炉膛温度很低，煤粉不能被引燃，必需用油或天燃气或人工煤气把炉膛加热到相当程度才能吹入煤粉进行燃烧，此外在锅炉处于低负荷下炉膛温度也较低，燃烧不稳定也要靠油或可燃气体来助燃。由于电力负荷周期性变化，锅炉频繁启停,这样大量的油消耗在机组的启动和低负荷运行中。因此不用油或少用油的技术已用于部分发电厂中。现在所用的等离子体点火器，它利用带有电压的两极击穿空气产生温度极高的等离子体来点燃煤粉，可以完全不用油实现电站锅炉启动，但因其结构复杂，并且投资费用高，一台300MW的锅炉需投资

2、450万元，此外，其操作复杂，使用寿命短，机械故障多，因而维护费用也相当大，虽然它可以100%的节约用油，但只能节约其中75%的费用。此外其煤种适应性差，不能点燃难着火的煤。等离子体点火器已在200多台锅炉上得到应用。还有一种微油点火器，它利用压缩空气将油高效雾化，用少量的高燃烧率产生的高温气体先点燃含煤浓的煤粉——空气混合物（下简称混合物）中的煤粉（一级点火），然后用已点燃的混合物点燃含煤较稀的混合物（二级点火）,再用已点燃的“二级”混合物再点燃更多的混合物（三级点火）。这样就实现了用少量油点然大量煤粉的功能，可节约95%锅炉启动和低负荷助燃用油。虽然微油点火技术与等离子体点火器相比构造较简

3、单，但系统仍较复杂，控制监测点数目与等离子体点火器相同，其投资虽仅为等离子的三分之一，但仍有130～180万元之巨。目前已在100到600MW机组上得到应用。除了上述微油点火器外，还有一种高温空气无油点火器，它利用电磁感应技术使高磁通密度较高频率的交变磁场作用于金属管，使管壁内产生涡流而发热，然后使空气通过管中被加热，再用被加热的空气加热煤粉点燃煤粉。此项技术投资费用和等离子体点火器一样高，目前在少数电厂得到应用。除以上三种已经得到实际应用的技术外，另外还有电阻加热点火、电感应加热点火以及激光点火等点火技术尚处在实验室阶段。然而，前述这些不用油或少用油的点火技术的共同点是，以把所有要点燃的混合

4、物全部加热到煤粒的燃点为基本手段，所不同的是加热的方式，也就是说，其点火源均直接作用于全部要点燃的混合物，因此需在较高温度（大大高于煤粒的燃点）下点火，并且在点火过程中会产生更多的NOx污染，配套设备随之复杂化，造价高，因此都在不同程度上存在着投资费用高，结构复杂，煤种适应性差等缺点。发明内容本实用新型的目的在于提供一种制造成本低、结构简单、操作简单和减少NOx污染的点燃煤粉的燃烧器。为达上述目的，本实用新型具体的内容为：一次风（煤粉—空气混合物）流入一个截面阶梯形突然扩大的流道，从而在阶梯面的下游处产生一次及二次回流，由于回流流速低，在回流区的壁上放置加热元件，就能把回流引燃，用被引燃的回流

5、进一步引燃主气流。且在引燃主气流后可停止加热元件的工作，而可使主气流不断地着火，即具有自稳定能力（见示意图，1、一次风2、主气流3、一次回流4、二次回流，5、被引燃的混合物6、阶梯壁7、加热元件）。现有技术相比，本实用新型的特点和效果在于：1、本燃烧器是以火焰稳定性理论为依据(首先点燃回流)而设计的，这与上述所有点火技术有实质的不同。2、由于本燃烧器是以火焰稳定性理论为依据而设计的，因此它具有自稳定能力，混合物气流一经点燃即可停止外部热源的供给，火焰能自行稳定，即进入燃烧器的混合物将稳定地不断被引燃。这一自稳定能力是所有现有点火技术所不具备的，这是本燃烧器与已有技术中所有点火技术另一个实质不同

6、。3、由于本燃烧器只需点燃回流混合物，且由于具有自稳定能力，外部热源供给时间约40分钟，因而既能实现100%地不用油点火，其能耗也是最低的。4、本燃烧器用截面阶梯性扩大来产生回流，它可实现在较低温度（<1000℃）下引燃混合物主流，结构简单且不需大量使用昂贵的耐热钢，因而造价也是最低的，约为微油点火技术的1/10。5、本燃烧器可以在较低温度（<1000℃）下引燃混合物，因而NOx的生成也是最低的。6、本燃烧器的初级点火是点燃在回流区中靠近热壁的煤粉。由于回流区中流速低（主气流的1/10，二次回流为其1/100）且由于湍流涡流作用，使得部分煤粉在附近停留时间很长，它们的着火过程是“娄流化床”；且

7、只需回流区中有一粒煤粉着火，由于回流速度低，在边界处的速度梯度也极低，火焰即可迅速传遍全部回流区，进而引燃主气流。因此可以合理地推断：凡是在流化床上可以燃烧的煤种均可在本燃烧器上稳定燃烧。这个功能也是上述所有点火技术不具备的。7、本实用新型燃烧器在较低温度下（<1000℃）点燃混合物，而无需冷却系统，在燃烧器中不同时存在高于灰熔点的部位和低于灰熔点的部位，因此它的结渣几率是最小的。具体实施方式本实