一种大型煤粉锅炉的点火系统技术方案

本发明专利技术提供一种煤粉点火系统，应用于改造现有的大型煤粉锅炉的点火系统，在现有的一次风管内部或者出口附近实现将煤粉点火稳燃。点火系统包括：点火风管，插入所述一次风管并沿着所述一次风管的中轴线延伸，其直径远小于所述一次风管的直径；煤粉给料机，连接到所述点火风管的入口，在锅炉点火或者燃烧时向所述点火风管内注入煤粉；反射装置，连接到所述点火风管的出口，能够反转通过所述点火风管进入炉膛的点火风和煤粉混合物的流动方向；火焰发生装置。上述系统取代现有的锅炉点火技术，既可减少一次投资，还能降低锅炉启动及低负荷稳燃成本。

A ignition system for a large pulverized coal boiler

The invention provides a coal powder ignition system, which is applied to transform the ignition system of the existing large-scale pulverized coal boiler, and realize the ignition and stable combustion of the coal powder at the vicinity of the existing primary air pipe or the outlet. The ignition system consists of: the ignition wind pipe is inserted into the primary air pipe and extending along the pipe axis, its diameter is much smaller than the pipe diameter; pulverized coal feeder, connected to the ignition entrance duct, the boiler ignition or combustion to the point Huo Feng tube into the pulverized coal; reflection device is connected to the ignition air duct outlet can be reversed flow direction through the air and pulverized coal ignition duct into the furnace; a flame generating device. The above system replace the existing boiler ignition technology, not only can reduce the investment, but also reduce the cost of boiler start and low load steady combustion.

【技术实现步骤摘要】
一种大型煤粉锅炉的点火系统
本专利技术涉及大型煤粉锅炉启动点火和低负荷稳燃
，特别是电站锅炉。
技术介绍
大型煤粉锅炉，特别是电站锅炉采用的都是悬浮燃烧，传统的点火方式是采用油枪加热炉膛，使炉膛温度达到所燃煤质的着火温度，然后再投入煤粉燃烧。因此其启动、低负荷稳燃都需要消耗大量的燃油，成本极高。近十多年，逐渐发展出两种新型点火技术：一种是微油点火，它是将油枪装在煤粉燃烧器内部，利用少量的燃油点燃煤粉；另一种是将等离子发生器装在煤粉燃烧器内部，通过等离子火炬点燃煤粉。然而这两种技术也有着非常明显的缺点：微油点火节油率虽然达到80%～90%，但由于基数大，仍需消耗数量可观的燃油；等离子点火虽然不需要消耗燃油，但是系统负载，设备投资大，耗电量高，等离子阴阳极寿命短，配件价格高，只适应高挥发分的煤种。但是无论采用微油点火还是等离子点火技术，煤粉都是在燃烧器内靠油火焰或等离子火炬来点燃，然后就随火焰被喷射到炉膛，所以煤粉在火焰中停留时间非常短，很难被充分加热并燃烧。因此，大型煤粉锅炉在低负荷工况下，由于炉膛温度比较低，无法维持煤粉的持续燃烧，需要额外的点火源来稳燃。
技术实现思路
本专利技术提供一种点火系统，应用于改造现有的大型煤粉锅炉的点火系统，在现有的一次风管内部或者出口附近实现煤粉点火稳燃。其原理是：传统方式采用一次风送粉，一次风量比较大，但是在煤粉着火初期并不需要消耗这么多的空气，而多余的空气被加热需要消耗额外的热量，从而降低了火焰温度，延缓了煤粉被加热燃烧的速率。本专利技术在一次风管内设置一个直径较小的点火风管，采用风量较小的点火风输送煤粉，当煤粉着火初期，不需要加热过量的空气，因此火焰温度较高，煤粉被加热燃烧的速率较高。通过点火风管出口处的反射装置使煤粉在火焰中反向运动，在一次风作用下逐渐减速再正向加速随火焰喷射入炉膛，这个过程大大延长了煤粉在火焰中加热的时间。在上述两方面的综合作用下，煤粉被充分点燃，从而实现自主稳燃。点火系统包括：点火风管，插入一次风管并沿着所述一次风管的中轴线延伸，其直径远小于所述一次风管的直径；煤粉给料机，连接到所述点火风管的入口，在锅炉点火或者燃烧时向所述点火风管内注入煤粉；反射装置，连接到所述点火风管的出口，能够反转通过所述点火风管进入的点火风和煤粉混合物的流动方向；火焰发生装置。其中，当需要锅炉点火时，所述一次风管中的一次风被启动，接着所述点火风管中的点火风被启动，接着所述火焰发生装置被启动，接着向所述点火风管中投入煤粉，所述点火风和煤粉混合物经过反射装置的作用下折返，形成与一次风方向相反的煤粉射流，所述煤粉射流与一次风相互作用形成湍流区域，处于所述湍流区域的煤粉被火焰发生装置迅速点燃。接着在来自所述点火风管的煤粉点燃后，切断所述火焰发生装置。本专利技术可以使得锅炉的煤粉中产生稳定的火焰，而无需通过使用辅助燃料进行预热。在投放煤粉之后，很短时间（例如几十秒）内煤粉即可被点燃，并且稳燃。优选地，切断与所述一次风管和煤粉给料机的连接，阻止煤粉被注入所述一次风管。优选地，所述点火风管的出口伸入所述锅炉炉膛内部。优选地，还包括一个替代一段一次风管的预燃室，所述预燃室的直径大于所述一次风管的直径。优选地，所述点火风管的出口位于所述预燃室内部。优选地，还包括在所述一次风管和所述点火风管之间安装旋流叶片，用于给一次风施加旋流。优选地，在点火风管插入之前，将现有的点火装置从所述一次风管移除。优选地，还包括一个电动阀门，在锅炉点火和燃烧时，分配所述煤粉进入所述点火风管和所述一次风管之间的比例。优选地，在所述一次风管的出口的内侧、所述点火风管的外侧，安装一段散风管，沿着一次风的流动方向所述散风管的内径逐渐增加。优选地，在所述一次风管和所述点火风管之间、所述散风管的内外两侧，安装旋流叶片。优选地，还包括退出装置，所述煤粉被点燃后，启动所述退出装置，将所述点火风管从所述一次风管退出到离锅炉炉膛较远的位置。优选地，所述反射装置是反射帽，所述反射帽和所述点火风管外壁形成一个环形间隙，所述点火风和煤粉的混合物通过所述环形间隙输入所述炉膛。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：自主稳燃，无需油火焰或等离子火焰的伴烧，煤粉可以在很短的时间，例如可以在火焰发生装置发生火焰、并且煤粉进入点火风管后的几十秒内，点燃并且稳燃，大大减少燃油或电力消耗；使用煤种范围广，几乎适用所有品质的动力煤；系统简单，一次性设备投资小；无易损易耗件，使用维护成本低；改造施工工程量小，方便已建电厂的技术升级。附图说明为了更好地说明本专利技术实施例的技术特征，本专利技术的不同实施例将结合附图进行简要描述。很明显，附图是本专利技术的典型例子，不偏离本专利技术的原则，本领域技术人员可以导出额外的附图。图1是根据本专利技术实施例，说明传统电站锅炉的剖视图。图2是根据本专利技术实施例，说明改进的一次风管的剖视图。图3为点火风管出口伸入炉膛内部一定距离的示意图。图4为在一次风管管壁上开若干窗口的示意图。图5是根据本专利技术实施例，说明操作过程中改进的一次风管的剖视图。图6为用一个预燃室替换一段一次风管的示意图。图7为用两个45度的弯头将一次风管平移一段距离的示意图。图8为煤粉给料机下方加装电动阀门的示意图。图9为在一次风管的出口安装一个散风管的示意图。图10为将点火风管退出一次风管的示意图。图11为将洁净的一次风绕过文丘里引入点火风管作为冷却风的示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1所示，传统电站锅炉采用一次风送粉，一次风管5在炉膛的下部和中部分多层布置，一次风管5通过煤粉燃烧器13与炉膛连接，煤粉燃烧器上下分别布置有二次风管14，炉膛顶部布置有三次风管15，炉膛底部和中间二次风管14内布置有点火油枪，一次风管5的入口端与煤粉给料机7连接。微油点火和等离子点火一般将从下面数第一层或第二层煤粉燃烧器13更换成微油燃烧器或等离子燃烧器，煤粉从储仓通过煤粉给料机7进入一次风管5，然后在燃烧器中被油火焰或等离子火焰点燃，之后喷入炉膛。如图2所示，本专利技术提供一种点火系统，包括：点火风管4，插入与炉膛墙壁1连接的一次风管5，沿着一次风管5的中轴线延伸，其直径远小于一次风管5的直径；煤粉给料机7，连接到点火风管4的入口，在锅炉点火或者燃烧时向所述点火风管4内注入煤粉；反射装置2，可以是钝体、弯头或特殊角度的开孔，连接到点火风管4的出口，能够反转通过点火风管4进入的点火风和煤粉混合物的流动方向；火焰发生装置3。在点火风管插入之前，可将现有的点火装置从所述一次风管移除。反射装置2可以是反射帽，和点火风管4外壁形成一个环形间隙。所述点火风和煤粉的混合物通过所述环形间隙输入所述炉膛。反射装置2也可以是其它结构，只要能够显著反转点火风和煤粉混合物的流动方向。其中，启动火焰发生装置3，在一次风管5内形成点火火焰，煤粉通过煤粉给料机7进入电动阀门6，经过电动阀门6的分配，以一定比例进入点火风管4，被点火风输送到反射装置2处，在反射装置2的作用下折返，形成与一次风方向相反的煤粉射流，煤粉射流穿过点火火焰被点燃，然后在一次风的作用下再次折返并形成煤粉火焰，煤粉火焰即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点火系统，应用于改造现有的大型煤粉锅炉的点火系统，在现有的一次风管内部或者出口附近实现煤粉点火稳燃，其特征在于，包括：点火风管，插入现有的一次风管，沿着所述一次风管的中轴线延伸，其直径远小于所述一次风管的直径；煤粉给料机，连接到所述点火风管的入口，在锅炉点火和燃烧时向所述点火风管内注入煤粉；反射装置，连接到所述点火风管的出口，能够反转通过所述点火风管进入的点火风和煤粉混合物的流动方向；火焰发生装置；其中，在锅炉点火时，所述点火风和煤粉混合物经过所述反射装置的作用下折返，形成与一次风方向相反的煤粉射流，所述煤粉射流与一次风相互作用形成湍流区域，处于所述湍流区域的煤粉被火焰发生装置迅速点燃。

【技术特征摘要】
1.一种点火系统，应用于改造现有的大型煤粉锅炉的点火系统，在现有的一次风管内部或者出口附近实现煤粉点火稳燃，其特征在于，包括：点火风管，插入现有的一次风管，沿着所述一次风管的中轴线延伸，其直径远小于所述一次风管的直径；煤粉给料机，连接到所述点火风管的入口，在锅炉点火和燃烧时向所述点火风管内注入煤粉；反射装置，连接到所述点火风管的出口，能够反转通过所述点火风管进入的点火风和煤粉混合物的流动方向；火焰发生装置；其中，在锅炉点火时，所述点火风和煤粉混合物经过所述反射装置的作用下折返，形成与一次风方向相反的煤粉射流，所述煤粉射流与一次风相互作用形成湍流区域，处于所述湍流区域的煤粉被火焰发生装置迅速点燃。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，切断与所述一次风管和煤粉给料机的连接，阻止煤粉被注入所述一次风管。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述点火风管的出口伸入所述锅炉炉膛内部。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一个替代一段所述一次风管的预燃室，所述预燃室的直径大于所述一次风管的直径。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述点火风管的出口位于所述预燃室内部。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括在所述一次风管和所述点火风管之间安装旋流叶片，用于给一次风施加旋流。7.根据权利要求1所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：施政，魏恺宁，
申请(专利权)人：施政，
类型：发明
国别省市：北京,11