带氧气助燃的双强化微油点火与稳燃装置制造方法及图纸

带氧气助燃的双强化微油点火与稳燃装置，包括碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器、主微油枪、前微油枪、圆周环绕布置的氧气助燃喷管，主微油枪和前微油枪采用双螺旋气动雾化结构，主微油枪与煤粉燃烧器采用同轴装配结构，前微油枪与煤粉燃烧器轴线呈２０～６０°的夹角安装在外层燃烧室上，内层燃烧室和外层燃烧室圆周方向均布一圈氧气管；点火与稳燃时，利用主微油枪燃烧火焰首先点燃内层燃烧室的煤粉，然后内层燃烧室的煤粉燃烧放出的热量再点燃外层燃烧室的煤粉，当煤粉品质较差，不容易点燃时，通过氧气喷管把氧气输送到内层燃烧室与外层燃烧室内，同时在外层燃烧室用前微油枪对煤粉气流进行再次加热，保证煤粉气流的可靠点燃与稳定燃烧；本装置特别适用于点燃挥发份含量比较低的劣质烟煤、贫煤、无烟煤等煤种以及石油焦等燃料。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利申请涉及一种微油点火与稳燃装置，主要应用在煤粉锅炉的冷态或热态启 动点火与低负荷稳燃阶段，同时也可以应用在水泥、陶瓷、冶金等以煤粉作为主要能源的行 业。此专利申请装置对于煤粉具有很强的适应性，能够点燃褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、混煤 等各种煤种的煤粉以及石油焦等燃料，属于热能动力

技术介绍
随着国内火力发电机组的不断扩建，以及其它行业燃料消耗量的不断增加，使得 电力、石化、冶金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，同时也因为煤炭的大量消耗，使得锅炉燃烧的设计煤种难以得到保证，燃 料品质进一步恶化，以前没有应用的劣质烟煤、贫煤、无烟煤、煤矸石等各种煤种以及石油 焦等燃料现在也大量应用于锅炉的燃烧。目前国内也有部分正在开发与应用的微油点火与稳燃技术，但是从应用的情况来 看，对于挥发份含量比较高的烟煤，使用效果还是比较不错的，但是当应用于挥发份含量较 低的劣质烟煤、贫煤、无烟煤时，就会出现煤粉不能点燃、或者点燃后又发生灭火的问题；基 于这种情况，本专利申请提出了采用氧气补充助燃与双强化微油枪点火的方法，从采用氧 气补充助燃和双强化大幅度提高点火热源的热功率、延长火焰与煤粉的接触距离来进行改 进，使得煤粉点火范围能够覆盖包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、混煤等各种煤种的煤粉以及 石油焦等燃料，特别是对于难以点燃的劣质烟煤、贫煤、无烟煤、石油焦等，采用本装置，也 能够达到比较好的燃烧效果，从根本上解决了挥发份含量比较低煤种的点火不成功与燃烧 不稳定的问题。
技术实现思路
本技术的技术解决问题克服现有技术的不足，提供一种点火成功率高、燃烧 稳定、适用于挥发份含量比较低煤种的带有氧气助燃的双强化微油点火与稳燃装置。本技术的技术解决方案带氧气助燃的双强化微油点火与稳燃装置，包括碰 撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器、主微油枪、前微油枪、主助燃空气进口和前助燃空气进 口，主微油枪同轴安装在与主助燃空气进口连接的主助燃风筒中，主助燃风筒同轴安装在 碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器内，前微油枪同轴安装在前助燃空气进口连接的前助 燃风筒内，前助燃风筒与碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器轴线呈20 60°的夹角安 装在碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器的外层燃烧室上，碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉 燃烧器的内层燃烧室和外层燃烧室圆周方向均布一圈内层燃烧室氧气管和外层燃烧室氧 气管。所述的主微油枪和前微油枪采用双螺旋气动雾化结构，主微油枪与前微油枪能够 按照需要进行同时运行，或者1支运行、1支停运。所述的内层燃烧室氧气管和外层燃烧室氧气管为圆周环绕布置，个数分别为4-8所述的主微油枪包括主微油枪主体、高能点火器和图像视频火焰检测器组成，三 者的中心线平行。所述的碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器前端的外部安装有燃烧器前摆动头， 燃烧器前摆动头能围绕固定轴进行上下摆动。本技术与现有技术相比有益效果为 (1)本专利申请采用的主微油枪与煤粉燃烧器同轴，微油枪燃烧火焰是旋流火焰， 此旋流火焰具有很强的紊动性，在火焰的旋流运动过程中，在射流中出现一个低压区，这个 低压区吸入周围的煤粉气流，促进了火焰与周围煤粉气流的动量交换、热量交换与浓度交 换；采用的前微油枪与煤粉燃烧器是采用倾斜角度装配结构，在煤粉燃烧器出口处，用前微 油枪对煤粉气流进行再次加热，从而保证煤粉气流的可靠点燃与稳定燃烧；(2)本专利申请采用氧气补充助燃方式，分别通过内层燃烧室氧气喷管、外层燃烧 室氧气喷管把一部分氧气输送到内层燃烧室与外层燃烧室，增加煤粉气流中的氧气含量， 使燃烧物质更好的与助燃物质结合，增加燃烧过程中的化学反应速率，从而保证煤粉的快 速点火与稳定燃烧，特别适用于点燃挥发份含量比较低的劣质烟煤、贫煤、无烟煤等煤种以 及石油焦等燃料；(3)本专利申请装配的2支微油枪，当冷炉启动或煤质较差时，采用2支微油枪点 火；当燃烧条件逐步好转时，可以停掉1支微油枪，采用1支微油枪点火，从而降低燃油的消耗量；(4)本专利申请采用的燃烧器前摆动头能围绕固定轴进行上下摆动，可以调节火 焰进入锅炉的角度；(5)本专利申请可以应用在各种煤粉锅炉，以及水泥旋转窑、陶瓷窑等以煤粉作为 能源的行业，它既可以安装在点火油枪的位置，来代替油枪的点火功能；也可以直接安装在 主燃烧器位置，来代替主煤粉燃烧器，实现锅炉的冷态启动点火与低负荷稳燃。附图说明图1为本专利申请整体结构示意图2为本专利申请碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器示意图； 图3为本专利申请主微油枪结构示意图； 图4为本专利申请前微油枪示意图； 图5为本专利申请微油枪前端示意图； 图6为本专利申请微油枪后端示意图； 图7为专利申请图5A处的局部放大图； 图8为本专利申请燃油喷嘴示意图； 图9为本专利申请中喷嘴示意图； 图10为本专利申请内层燃烧室氧气管分布图； 图11为本专利申请外层燃烧室氧气管分布图； 图12为本专利申请助燃风前喷口示意图； 图13为本专利申请燃烧器前摆动头结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利申请的装置包括碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器5、主微 油枪、前微油枪10、前助燃空气进口 11和主助燃空气进口 4，圆周环绕布置的内层燃烧室氧 气管57和外层燃烧室氧气管59，主微油枪和前微油枪10采用双螺旋气动雾化结构，主微油 枪同轴安装在与主助燃空气进口 4连接的主助燃风筒中，助燃风筒同轴安装在碰撞式煤粉 浓缩分级燃烧煤粉燃烧器5内，前微油枪10同轴安装在前助燃空气进口 11连接的前助燃 风筒内，前助燃风筒与碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器5轴线呈20 60°的夹角安装 在碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器5的外层燃烧室58上，碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤 粉燃烧器5的内层燃烧室56和外层燃烧室58圆周方向均布一圈内层燃烧室氧气管57和 外层燃烧室氧气管59，燃烧器前摆动头512安装在碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器5 前端的外部。碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器如图2所示，包括一次风粉进口 51、直管段 52、锥管段53、外喷口 54、碰撞浓缩块55、内层燃烧室56、内层燃烧室氧气管57、外层燃烧室 58、外层燃烧室氧气管59、碰撞浓缩环510、内层燃烧室扰动块511、燃烧器前摆动头512、外 层燃烧室后扰动块513和外层燃烧室前扰动块514。一次风粉进口 51、直管段52、锥管段 53和外喷口 54共同组成碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器5的外部结构，外部结构为圆 形。碰撞浓缩块55固定安装在直管段52内壁上，碰撞浓缩环510通过碰撞浓缩环支 撑板固定安装在直管段52内壁上，内层燃烧室56通过内层燃烧室支撑板固定安装在锥管 段53内壁上，外层燃烧室58通过外层燃烧室支撑板固定安装在外喷口 54内壁上，各部件 都以中心线呈轴对称结构。碰撞浓缩块55的截面为三角形的凸台，即能保证碰撞浓缩的效果，又不影响煤粉 的顺畅通过。碰撞浓缩环510为锥形圆环结构，碰撞浓缩环510形成的通道面积与碰撞浓缩块 55形成的通道面积一致。碰撞浓缩块55和碰撞浓缩环510的锥环形角度可以根据煤粉成分的不同采用不 同的角度，两者之间的距离也可以根据需要进行调整。内层燃烧室56的本文档来自技高网...

【技术保护点】
带氧气助燃的双强化微油点火与稳燃装置，其特征在于：包括碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器（５）、主微油枪、前微油枪（１０）、主助燃空气进口（４）和前助燃空气进口（１１），主微油枪同轴安装在与主助燃空气进口（４）连接的主助燃风筒中，主助燃风筒同轴安装在碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器（５）内，前微油枪（１０）同轴安装在前助燃空气进口（１１）连接的前助燃风筒内，前助燃风筒与碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器（５）轴线呈２０～６０°的夹角安装在碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器（５）的外层燃烧室（５８）上，碰撞式煤粉浓缩分级燃烧煤粉燃烧器（５）的内层燃烧室（５６）和外层燃烧室（５８）圆周方向均布一圈内层燃烧室氧气管（５７）和外层燃烧室氧气管（５９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫金山，郑鲁平，田建伟，张新革，陈志伟，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]