一种具有多层结构的等离子燃烧器，包括方形喷嘴(1)、方圆过渡体(2)、燃烧室(3)、等离子发生器(6)、裂化室(7)、密封棉(8)、浓淡分离装置(9)、前支轮(10)、后支轮(11)。所述燃烧器的方形喷嘴(1)、方圆过渡体(2)、燃烧室(3)、裂化室(7)都具有3层组织结构，内层(4)是耐高温1600℃，耐压强度大于80Mpa，密度大于3.0的铬刚玉，而且是不分片的整体式,中间层(5)是使用温度1700℃的氧化铝高温保温材料，外层是1Cr18Ni9Ti耐热钢板。该燃烧器的内层材料耐高温耐磨，实现等离子燃烧器使煤粉催化、汽化、裂化、着火、燃烧等功效，使用寿命长，不需要维修，延长电厂检修周期。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种等离子燃烧器，尤其是一种适用更高温、更耐磨煤粉的等离子燃烧器。真正实现了等离子燃烧器使煤粉催化、汽化、裂化、着火、燃烧等功效。能适应其它等离子燃烧器不能适应的劣质煤种。
技术介绍
等离子点火技术的研究始于20世纪70年代美国研制的等离子煤粉点火器。其点火机理依靠等离子发生器发射的高温等离子体射流，直接点燃一次风煤粉，实现冷风点火。80年代后期我国引进国外技术进行了一些等离子点火试验。随着不断的发展及改进，目前国内等离子点火装置基本上都是利用直流电流在空气介质气压O. 005 O. 02MPa 的条件下接触引弧，在强磁场控制下获得350kW以下的直流空气等离子体，等离子体随着功率的不同，电弧后形成的中心温度也各有不同，350kW功率可产生T> 4700°C的局部中心闻温区，温度梯度由内向外逐步减弱，电弧长度200_300mm内电弧温度梯度为取外层，温度为1200-700°C。等离子煤粉点火的原理为煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，迅速释放出挥发物，使煤粉颗粒破裂粉碎并再造挥发份，从而迅速燃烧。由于反应是在气相中进行，使混合物组分的粒级发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量。目前等离子点火装置发展分为两大流派一种是降低功率低温点火，使用等离子电弧火焰温度直接点火煤粉,对设备环境材质及工艺要求低,制作成本低,但等离子体产生的化学活性粒子利用较少，达不到等离子汽化、催化、裂化、化学、着火、燃烧等真正功效。另一种是适当提高功率有效利用电弧高温梯度及梯度长度，使煤粉中的活性粒子如原子(C、H、0)、原子团(0Η、Η2、02)、离子(O2 -,H2 —、0H—、0 —、H十)和电子等有效的热化学转换，促进燃料完全燃烧，对等离子发生器采用了循环水冷技术和燃烧分级方式等，但炉膛内壁未实现较好的隔热及保温措施，常产生设备烧坏现象，使用寿命达不到规定要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有多层结构的等离子燃烧器，能提高等离子功率，有效的利用等离子电弧温度及温度梯度，充分利用活化粒子如原子(C、H、O)、原子团(OH、H2、O2)、尚子(O2 —、H2 —、OH —、O —、H十)和电子等有效的热化学转换,促进煤粉完全燃烧。所述技术方案如下一种具有多层结构的等离子燃烧器，所述燃烧器包括方形喷嘴、方圆过渡体、燃烧室、等离子发生器、裂化室、密封棉、浓淡分离装置、前支轮、后支轮，其特征在于所述燃烧器的方形喷嘴、方圆过渡体、燃烧室、裂化室都具有3层组织结构，内层是铬刚玉或碳化硅，中间层是氧化铝保温材料，外层是耐热钢板。所述内层是铬刚玉，其由质量百分比大于等于91%的Al2O3, 5%的Cr2O3,小于等于O.5%Fe203以及适量的高温胶黏剂混合，通过制作模具压制成型，然后再由1500°C以上的高温烧结而成。所述内层的铬刚玉耐高温1600°C，耐压强度大于80Mpa，密度大于3. Og/cm3。所述中间层选用使用温度1700°C的氧化铝高温保温材料。所述外层用lCrl8Ni9Ti耐热钢板制成。所述内层是碳化硅。所述内层是不分片的整体式。所述燃烧器由三层不同材质结合为一体，外层为耐热不锈钢，中间层为氧化铝保温材料，内层为铬刚玉制造而且是不分片的整体式，完全不同于现有技术中耐火瓷砖的拼 接方式，也不同于其它耐火材料分块拼接形式(分块拼接会有沟槽裂缝不利于煤粉的冲刷而且耐温等级也不够)，整体铬刚玉既能耐高温又能耐煤粉冲刷。使用寿命长，无需维修，提高生产效率。本专利技术真正实现了等离子燃烧器使煤粉催化、汽化、裂化、着火、燃烧等功效，使用寿命长，不需要维修，延长电厂检修周期，提高生产效率。同时，能适应其它等离子燃烧器不能适应的劣质煤种。附图说明图I是一种具有多层结构的等离子燃烧器的结构图；图2是煤粉气相温度-体积百分比图，其中K指开氏温度；图3是煤粉固相温度-质量百分比图，其中K指开氏温度。具体实施例方式下面将参考附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。如图I所示，示出了一种具有多层结构的等离子燃烧器的结构图，所述燃烧器包括方形喷嘴I、方圆过渡体2、燃烧室3、等离子发生器6、裂化室7、密封棉8、浓淡分离装置9、前支轮10、后支轮11。其中方圆过渡体2是从方形喷嘴I到圆形燃烧室3的过渡段。方形喷嘴I、方圆过渡体2、燃烧室3、裂化室7、浓淡分离装置9依次连接，等离子发生器6位于裂化室7上，方形喷嘴I、方圆过渡体2、燃烧室3之间通过焊接连为一体，燃烧室3与裂化室7，以及裂化室7与浓淡分离装置9通过各自端部的法兰盘连为一体，且在燃烧室3与裂化室7、以及裂化室7与浓淡分离装置9之间都设置耐高温的密封棉8，如陶瓷纤维或玻璃纤维等作为密封材料，以保证燃烧器的整体密封效果。考虑到燃烧器支撑及移动的方便设计了 2个前支轮和2个后支轮，前后支轮分别通过各自的支架座安装在燃烧器上。前后支架座分别焊接在方形喷嘴I、燃烧室3的外壳上，M16*65的沉头螺栓通过各自支架座上的孔从支架座内(即面向燃烧器的一侧)向外伸出，前后支轮上开设有腰形孔，因此在安装前后支轮时只要将支轮套在螺栓上，调整上下高度一致后将M16螺母紧固即可。所述燃烧器的耐热耐磨部件方形喷嘴I、方圆过渡体2、燃烧室3、裂化室7都具有3层组织结构，其内层4是铬刚玉，中间层5是氧化铝保温材料，如轻质氧化铝，外层是耐热钢板。其中内层4的铬刚玉是由质量百分比大于等于91%的Al2O3, 5%的Cr2O3,小于等于O. 5%Fe203以及适量的高温胶黏剂(比如磷酸二氢铝无机胶合剂，该处采用磷酸二氢铝与A1203、SiO2等混合、搅拌均勻制作高温粘结剂,从粘合剂的成分来看都是耐高温材料,随Al2O3^SiO2的比例不同，相对耐温也不同，Al2O3的质量百分比越高,就越耐高温,一般配置比例为质量百分比15%的磷酸二氢铝，大于60%的Al2O3, 20%的SiO2,极少Fe2O3等，其耐温度可达1500°C -1600°C)混合均匀，通过制作模具压制成型，然后再由1500°C以上的高温烧结而成。且该层是不分片的整体式，完全不同于现有技术的分块拼接形式。该内层4耐高温1600°c，耐压强度大于80Mpa，密度大于3. O,能同时满足耐热耐磨要求，且便于煤粉冲刷，其具体性能如下表权利要求1.一种具有多层结构的等离子燃烧器，所述燃烧器包括方形喷嘴(I)、方圆过渡体(2)、燃烧室(3)、等离子发生器￠)、裂化室(7)、密封棉(8)、浓淡分离装置(9)、前支轮(10)、后支轮(11)，其特征在于所述燃烧器的方形喷嘴(I)、方圆过渡体(2)、燃烧室(3)、裂化室(7)都具有3层组织结构，内层(4)是铬刚玉或碳化硅，中间层(5)是氧化铝保温材料，外层是耐热钢板。2.如权利要求I所述的等离子燃烧器，其特征在于所述内层(4)是铬刚玉，其由质量百分比大于等于91%的Al2O3, 5%的Cr2O3,小于等于O. 5%Fe203以及适量的高温胶黏剂混合，通过制作模具压制成型，然后再由1500°C以上的高温烧结而成。3.如权利要求I或2所述的等离子燃烧器，其特征在于所述内层(4)的铬刚玉耐高温1600°C,耐压强度大于80M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有多层结构的等离子燃烧器，所述燃烧器包括方形喷嘴(1)、方圆过渡体(2)、燃烧室(3)、等离子发生器(6)、裂化室(7)、密封棉(8)、浓淡分离装置(9)、前支轮(10)、后支轮(11)，其特征在于所述燃烧器的方形喷嘴(1)、方圆过渡体(2)、燃烧室(3)、裂化室(7)都具有3层组织结构，内层(4)是铬刚玉或碳化硅，中间层(5)是氧化铝保温材料，外层是耐热钢板。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冷飞跃，刘飞，
申请(专利权)人：南京创能电力科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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