專利名稱：一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴，尤其是涉及一 種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴，屬于鍋爐煤粉燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國發(fā)電量的不斷增加，發(fā)電用煤的煤耗量逐年增加，發(fā)電用煤 中采用低揮發(fā)份煤的比例也在增加。低揮發(fā)份煤由于揮發(fā)份含量低、灰份高、熱 值低，如何在電廠鍋爐中安全經(jīng)濟(jì)燃用低揮發(fā)份煤一直是我國電站鍋爐工作者不 斷研究的課題，需要解決低揮發(fā)份煤的著火困難、燃盡困難、爐膛容易結(jié)渣和高 溫腐蝕等問題。同時(shí)隨著發(fā)電用煤的耗量逐年增加，煤質(zhì)的變化范圍也在增加， 這就要求煤粉噴嘴具有調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的能力，防止煤質(zhì)變化時(shí)燃燒不穩(wěn)定以及燒壞 噴嘴。
目前我國電站鍋爐通常采用煤粉濃淡分離煤粉噴嘴，結(jié)合在煤粉噴嘴四周布 置周界風(fēng)的技術(shù)來滿足上述的低揮發(fā)份煤的穩(wěn)定燃燒，擴(kuò)大煤種適應(yīng)范圍等要 求。如采用寬調(diào)節(jié)比(WR)上下濃淡分離煤粉噴嘴，不同濃淡分離方式的水平濃 淡分離煤粉噴嘴等。從運(yùn)行效果看，通過調(diào)節(jié)周界風(fēng)的開度能有效地控制煤粉氣 流的著火點(diǎn)，增加煤粉氣流的剛性，防止煤粉氣流貼壁而引起爐膛水冷壁的高溫 腐蝕和結(jié)渣等問題。
增加著火熱的供應(yīng)，是保證低揮發(fā)份煤粉氣流及時(shí)、穩(wěn)定著火的重要手段， 為此需要強(qiáng)化煤粉氣流與高溫?zé)煔獾耐牧骰旌?。我國多年來開發(fā)的旋流預(yù)燃室、 鈍體燃燒器、雙通道通用煤粉燃燒器、火焰穩(wěn)定船燃燒器、偏置射流燃燒器、預(yù) 熱型煤粉燃燒器等，都通過強(qiáng)化煤粉氣流與高溫?zé)煔獾耐牧骰旌蟻韽?qiáng)化著火。
名稱為"偏置射流火焰穩(wěn)定裝置"專利，申請?zhí)枮?8107152.8，該專利通 過下偏置的一次風(fēng)煤粉噴口，空氣和煤粉混合物以約25m/s的速度進(jìn)入圓型或矩 形的穩(wěn)燃腔，在它的引射作用下，穩(wěn)燃腔上部出現(xiàn)一個(gè)很大的回流區(qū)，從而強(qiáng)化 煤粉氣流的著火。
名稱為"著火點(diǎn)位置可調(diào)的雙通道通用煤粉燃燒器"專利，專利號(hào)為ZL952208024，該實(shí)用新型專利涉及一種著火點(diǎn)位置可調(diào)的雙通道通用煤粉燃燒器， 該燃燒器由上、下一次風(fēng)通道以及設(shè)在上、下一次風(fēng)通道中間的端部風(fēng)道和側(cè)邊 風(fēng)道組成。二股一次風(fēng)煤粉經(jīng)上、下通道進(jìn)入回流空間，形成高溫?zé)煔饣亓鳎⑴c 進(jìn)入的一次風(fēng)混合，使煤粉提前加熱、著火、燃燒，側(cè)邊風(fēng)及端部風(fēng)用來調(diào)節(jié)煤 粉著火點(diǎn)位置。該實(shí)用新型專利具有煤粉著火點(diǎn)可控的優(yōu)點(diǎn)。
名稱為"預(yù)熱度可調(diào)的預(yù)熱型煤粉燃燒器"，專利號(hào)為ZL96211946.6，該 實(shí)用新型專利涉及一種預(yù)熱度可調(diào)的預(yù)熱型煤粉燃燒器，該燃燒器一端與爐膛相 通，另一端與濃煤粉流管道相通。在燃燒器內(nèi)由于空氣和煤粉混合物以一定的速 度進(jìn)入圓型或方形的穩(wěn)燃腔，在它的引射作用下，穩(wěn)燃腔上部出現(xiàn)一個(gè)比較大的 高溫回流區(qū)，回流的高溫?zé)煔鈱饷悍蹥饬鬟M(jìn)行預(yù)熱，從而強(qiáng)化了煤粉氣流的著 火。在與濃煤粉流相通處的上部，開有一回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道，管道上安裝有一調(diào) 節(jié)閥，在運(yùn)行時(shí)根據(jù)燃燒的情況，對該閥門的開度作調(diào)節(jié)，就可以控制進(jìn)入回流 區(qū)的空氣量，從而調(diào)節(jié)燃燒器內(nèi)的回流強(qiáng)度，滿足在煤種不同時(shí)，得到程度不同 的預(yù)熱效果。但是該調(diào)節(jié)工作一般需要運(yùn)行人員根據(jù)煤種變化以及燃燒的情況進(jìn) 行手動(dòng)調(diào)節(jié)，用戶使用時(shí)不太方便。
該預(yù)熱型煤粉燃燒器的一種改進(jìn)型，在穩(wěn)燃腔上布置熱電偶，調(diào)節(jié)器和回流 量調(diào)節(jié)風(fēng)管道上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，調(diào)節(jié)器的另一端與熱電偶相連接，通過調(diào)節(jié) 回流量調(diào)節(jié)風(fēng)的大小來自動(dòng)控制著火點(diǎn)。但是該改進(jìn)型預(yù)熱型煤粉燃燒器由于不 設(shè)周界風(fēng)，煤粉及時(shí)著火后二次風(fēng)不能馬上送入，容易出現(xiàn)局部區(qū)域缺氧燃燒產(chǎn) 生還原性氣氛，而引起水冷壁高溫腐蝕等問題。由于不設(shè)周界風(fēng)， 一次風(fēng)/煤粉 氣流的剛性較差，容易貼壁掃墻引起爐膛水冷壁的高溫腐蝕和結(jié)渣等問題。另外 當(dāng)煤種向易著火方向變化時(shí)，由于不設(shè)置周界風(fēng)，缺乏進(jìn)一步調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的手段， 也容易出現(xiàn)著火點(diǎn)過于靠近噴嘴的情況。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效防止?fàn)t膛水冷壁產(chǎn)生高 溫腐蝕和結(jié)渣的可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快 速著火煤粉噴嘴，包括穩(wěn)燃腔、穩(wěn)燃腔的出口與爐膛相連，穩(wěn)燃腔進(jìn)口的中心線下部與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道連接，其特征在于，穩(wěn)燃腔上置有熱電偶， 穩(wěn)燃腔至少在一側(cè)設(shè)有周界風(fēng)口，與周界風(fēng)口連通的周界風(fēng)風(fēng)道上設(shè)有控制周界 風(fēng)風(fēng)量的閥門，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一端連接閥門，另一端通過DCS系統(tǒng)與熱電偶連 接。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可進(jìn)一步通過如下技術(shù)方案加以解決穩(wěn) 燃腔上置有熱電偶，穩(wěn)燃腔至少在一側(cè)設(shè)有周界風(fēng)口，與周界風(fēng)口連通的周界風(fēng) 風(fēng)道上設(shè)有控制周界風(fēng)風(fēng)量的閥門，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一端連接閥門，另一端通過 DCS系統(tǒng)與熱電偶連接，穩(wěn)燃腔進(jìn)口的中心線上部與回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道連接，回 流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道上置有調(diào)節(jié)閥，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接調(diào)節(jié)閥。
本實(shí)用新型由于采用上述技術(shù)方案，在預(yù)熱型濃煤粉燃燒器的至少一側(cè)布置 周界風(fēng)，在煤粉氣流著火后周界風(fēng)能夠比較早地與煤粉氣流混合，防止產(chǎn)生局部 的還原性氣氛，降低了燃燒器區(qū)域水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。周界風(fēng)風(fēng)量可通 過自動(dòng)檔板進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)在穩(wěn)燃腔上布置測量噴嘴溫度的熱電偶，由熱電偶的 溫度來反映噴嘴的著火情況，熱電偶的溫度由周界風(fēng)檔板進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而減 輕運(yùn)行人員的工作量，提高設(shè)備的可靠性能。周界風(fēng)除上述兩個(gè)功能外，還可以 增強(qiáng)一次風(fēng)/煤粉氣流的剛性，防止一次風(fēng)/煤粉氣流貼壁掃墻引起爐膛水冷壁的 高溫腐蝕和結(jié)渣等問題?？傊?，通過對己有的預(yù)熱型煤粉燃燒器進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì) 一種能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴，能有效防止?fàn)t膛水冷壁產(chǎn)生高溫 腐蝕和結(jié)渣等問題,克服己有技術(shù)的不足。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1:
如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種可調(diào)節(jié)著火點(diǎn) 的快速著火煤粉噴嘴由穩(wěn)燃腔l、周界風(fēng)口2、周界風(fēng)風(fēng)道3、閥門4、自動(dòng)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)5和熱電偶9組成。
穩(wěn)燃腔1為圓型或方形，穩(wěn)燃腔1的出口與爐膛6相連，穩(wěn)燃腔1進(jìn)口的中心線下部與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道7連接，穩(wěn)燃腔1上安裝熱電偶9，穩(wěn) 燃腔在一側(cè)設(shè)有周界風(fēng)口 2，與周界風(fēng)口 2連通的周界風(fēng)風(fēng)道3上安裝控制周界 風(fēng)風(fēng)量的閥門4，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的一端連接閥門4，另一端通過DCS系統(tǒng)8與 熱電偶9連接，在穩(wěn)燃腔上布置有熱電偶9，通過機(jī)組的DCS系統(tǒng)8，熱電偶9 溫度由周界風(fēng)檔板的開度來自動(dòng)控制。
從濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道7來的濃一次風(fēng)/煤粉氣流以一定的速度進(jìn) 入穩(wěn)燃腔1，在一次風(fēng)/煤粉氣流的引射作用下，穩(wěn)燃腔1上部出現(xiàn)一個(gè)比較大 的高溫?zé)煔饣亓鲄^(qū)，回流的高溫?zé)煔鈱σ淮物L(fēng)/煤粉氣流進(jìn)行預(yù)熱，提高了一次 風(fēng)/煤粉氣流的出口溫度，這樣就降低了達(dá)到一次風(fēng)/煤粉氣流著火溫度所需要的 著火熱，從而強(qiáng)化了煤粉氣流的著火，保證一次風(fēng)/煤粉氣流能夠快速著火。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，周界風(fēng)量能夠有效控制一次風(fēng)/煤粉氣流的著火點(diǎn)。當(dāng)周界 風(fēng)量開大時(shí)，有更多的周界風(fēng)包圍一次風(fēng)/煤粉氣流，由于周界風(fēng)的溫度只有340 'C左右，要遠(yuǎn)低于低揮發(fā)份煤的著火溫度。周界風(fēng)量的增加使得一次風(fēng)/煤粉氣 流達(dá)到著火溫度需要吸收更多的熱量，著火點(diǎn)就會(huì)向爐膛中心方向推后。著火點(diǎn) 的推后又使得回流到穩(wěn)燃腔1內(nèi)的熱煙氣的溫度有所下降，加熱一次風(fēng)/煤粉氣 流的效果下降， 一次風(fēng)/煤粉氣流離開穩(wěn)燃腔時(shí)的溫度也會(huì)下降，同樣使得一次 風(fēng)/煤粉氣流達(dá)到著火溫度需要吸收更多的熱量，著火點(diǎn)也會(huì)向爐膛中心方向推 后。當(dāng)周界風(fēng)量關(guān)小時(shí)，效果正好相反，著火點(diǎn)會(huì)靠近噴嘴出口。在《DL/T 852-2004鍋爐啟動(dòng)調(diào)試導(dǎo)則》中，要求燃燒調(diào)整時(shí)控制著火點(diǎn)離開噴嘴口位置 在O. 3 0. 5m之間。
著火點(diǎn)的位置變化會(huì)影響到穩(wěn)燃腔1上布置的熱電偶9的溫度的變化，當(dāng)著 火點(diǎn)離開噴嘴過遠(yuǎn)時(shí)，熱電偶9的溫度會(huì)下降，反之，當(dāng)著火點(diǎn)離開噴嘴過近時(shí)， 熱電偶9的溫度會(huì)升高。極端工況下，當(dāng)一次風(fēng)/煤粉氣流在穩(wěn)燃腔1內(nèi)燃燒時(shí)， 熱電偶9的溫度會(huì)急劇升高，這是需要避免的，否則會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)燃腔1內(nèi)嚴(yán)重結(jié)渣 及燒壞燃燒器。通過控制系統(tǒng)，根據(jù)熱電偶9溫度的變化，就可以通過自動(dòng)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)5來控制閥門4的開度，自動(dòng)將著火點(diǎn)的位置控制在離開噴嘴口 0. 3 0. 5m 左右， 一方面保證一次風(fēng)/煤粉氣流能夠快速著火，另外一方面能夠防止穩(wěn)燃腔 內(nèi)嚴(yán)重結(jié)渣及燒壞燃燒器的情況發(fā)生，同時(shí)能夠防止?fàn)t膛水冷壁結(jié)渣和高溫腐 蝕。鍋爐運(yùn)行時(shí)，影響一次風(fēng)/煤粉氣流著火點(diǎn)的主要因素有煤種變化，鍋爐負(fù) 荷變化等。在煤種變化范圍不是很大的情況下，以及鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，通過周界 風(fēng)量的調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)著火點(diǎn)的自動(dòng)控制。.
實(shí)施例2:
如圖2所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖，所述的一種可調(diào)節(jié)著火點(diǎn) 的快速著火煤粉噴嘴由穩(wěn)燃腔l、周界風(fēng)口2、周界風(fēng)風(fēng)道3、閥門4、自動(dòng)執(zhí)行 機(jī)構(gòu)5、調(diào)節(jié)閥IO、熱電偶9和回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道11組成。
穩(wěn)燃腔l為圓型或方形，穩(wěn)燃腔1的出口與爐膛6相連，穩(wěn)燃腔l進(jìn)口的中 心線下部與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道7連接，穩(wěn)燃腔1上安裝熱電偶9，穩(wěn) 燃腔在一側(cè)設(shè)有周界風(fēng)口 2，與周界風(fēng)口 2連通的周界風(fēng)風(fēng)道3上安裝控制周界 風(fēng)風(fēng)量的閥門4，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5的一端連接閥門4，另一端通過DCS系統(tǒng)8與 熱電偶9連接，穩(wěn)燃腔l進(jìn)口的中心線上部與回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道ll連接，回流 量調(diào)節(jié)風(fēng)管道11上置有調(diào)節(jié)閥10，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)12連接調(diào)節(jié)閥10。
在煤種變化范圍很大的情況下，通常是運(yùn)行煤種的揮發(fā)份遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)煤種， 其著火性能要遠(yuǎn)好于設(shè)計(jì)煤種時(shí)，可能會(huì)發(fā)生著火點(diǎn)離開噴嘴過近的情況，這時(shí) 熱電偶9的溫度會(huì)遠(yuǎn)高于正常值，作為鍋爐安全運(yùn)行的監(jiān)視信號(hào)給運(yùn)行人員發(fā)出 報(bào)警。運(yùn)行人員就可以手動(dòng)調(diào)節(jié)安裝在回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道11的調(diào)節(jié)閥10，開大 該調(diào)節(jié)閥IO，讓部分空氣流入穩(wěn)燃腔l，降低穩(wěn)燃腔l內(nèi)的回流強(qiáng)度，配合周界 風(fēng)量的調(diào)節(jié)，控制著火點(diǎn)在正常的范圍內(nèi)，以保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。
本實(shí)用新型的可調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴的主要結(jié)構(gòu)尺寸如下
穩(wěn)燃腔1長度L和穩(wěn)燃腔1直徑D的比例為L/D=0. 8 2. 5，穩(wěn)燃腔1直徑 D與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道7直徑Dc的比例為D/Dc=l. 5 3. 0，穩(wěn)燃腔1 內(nèi)回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道11的直徑Da與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道7直徑Dc的比 例為Da/Dc=0. 3 0. 6，周界風(fēng)口 2的寬度為不大于200ram。
當(dāng)穩(wěn)燃腔l為方型時(shí)，D相當(dāng)于穩(wěn)燃腔的高度。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是
L/D=1.5， D/Dc=2. 1， Da/Dc=0. 43，周界風(fēng)的寬度H為40 90mm。
權(quán)利要求1、一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴，包括穩(wěn)燃腔(1)、穩(wěn)燃腔(1)的出口與爐膛(6)相連，穩(wěn)燃腔(1)進(jìn)口的中心線下部與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道(7)連接，其特征在于，穩(wěn)燃腔(1)上置有熱電偶(9)，穩(wěn)燃腔至少在一側(cè)設(shè)有周界風(fēng)口(2)，與周界風(fēng)口(2)連通的周界風(fēng)風(fēng)道(3)上設(shè)有控制周界風(fēng)風(fēng)量的閥門(4)，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(5)的一端連接閥門(4)，另一端通過DCS系統(tǒng)(8)與熱電偶(9)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴，其特征 在于，穩(wěn)燃腔(1)進(jìn)口的中心線上部與回流量調(diào)節(jié)風(fēng)管道(11)連接，回流 量調(diào)節(jié)風(fēng)管道(11)上置有調(diào)節(jié)閥(10)，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(12)連接調(diào)節(jié)閥(10)。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種可自動(dòng)調(diào)節(jié)著火點(diǎn)的快速著火煤粉噴嘴，包括穩(wěn)燃腔、穩(wěn)燃腔的出口與爐膛相連，穩(wěn)燃腔進(jìn)口的中心線下部與濃一次風(fēng)/煤粉氣流入口管道連接，其特征在于，穩(wěn)燃腔上置有熱電偶，穩(wěn)燃腔至少在一側(cè)設(shè)有周界風(fēng)口，與周界風(fēng)口連通的周界風(fēng)風(fēng)道上設(shè)有控制周界風(fēng)風(fēng)量的閥門，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的一端連接閥門，另一端通過DCS系統(tǒng)與熱電偶連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能有效防止?fàn)t膛水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕和結(jié)渣等問題，克服已有技術(shù)的不足。
文檔編號(hào)F23D1/00GK201306708SQ20082015588
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者吳蓓玲, 張建文, 柳公權(quán), 楠 陳 申請人:上海鍋爐廠有限公司