專利名稱：煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤粉鍋爐，尤其涉及一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器。
背景技術(shù)：
燃煤火力發(fā)電是目前我國采用的主要發(fā)電方式。在我國，燃煤發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量占全國總裝機(jī)容量的70％左右。大型燃煤鍋爐的啟、停及穩(wěn)燃都要消耗大量的燃油。
傳統(tǒng)的電站鍋爐點(diǎn)火普遍采用的方式為油槍點(diǎn)火。鍋爐啟動(dòng)時(shí)先點(diǎn)燃油槍，油在爐膛中燃燒一定時(shí)間后將爐膛加熱到煤粉的著火溫度，此時(shí)將煤粉噴入爐膛進(jìn)行煤油混燒。當(dāng)鍋爐達(dá)到50％以上負(fù)荷、煤粉可以穩(wěn)定燃燒時(shí)才將油切斷，完成點(diǎn)火啟動(dòng)過程。這種方法點(diǎn)火耗油量太大，況且我國大都以輕柴油供應(yīng)電廠，價(jià)值可觀。例如，每臺(tái)20萬千瓦和30萬千瓦的新建機(jī)組投產(chǎn)前試運(yùn)行階段要燒掉5000噸以上，價(jià)值1500萬元；燃用貧煤的20萬千瓦機(jī)組每次點(diǎn)火用油平均在50噸以上；燃用貧煤的30萬千瓦機(jī)組每次點(diǎn)火要燒掉燃油上百噸，有的甚至達(dá)到300噸。2000年曾對(duì)10萬千瓦及以上燃煤機(jī)組點(diǎn)火用油情況進(jìn)行過抽樣調(diào)查10萬千瓦、12.5萬千瓦、20萬千瓦、30萬千瓦及60萬千瓦機(jī)組年冷態(tài)起動(dòng)機(jī)組平均用油量分別為216.4噸/臺(tái)、309.6噸/臺(tái)、291.66噸/臺(tái)、908.24噸/臺(tái)、和451.62噸/臺(tái)。
近幾年來，隨著工業(yè)用電及民用電的增長，平均電負(fù)荷率下降，電網(wǎng)峰谷差不斷擴(kuò)大，特別是在低谷時(shí)段，大容量機(jī)組被迫頻繁啟停調(diào)峰，這樣又大大地增加了電站鍋爐的點(diǎn)火及穩(wěn)燃用油。統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，10萬千瓦、12.5萬千瓦、20萬千瓦、30萬千瓦及60萬千瓦機(jī)組年平均穩(wěn)燃用油量分別為312.2噸/臺(tái)、309.6噸/臺(tái)、276.8噸/臺(tái)、546.8噸/臺(tái)和359.8噸/臺(tái)。
據(jù)97“中國能源”白皮書公布的數(shù)字，95年我國火電1.78億千瓦機(jī)組用于點(diǎn)火、助燃用油高達(dá)520萬噸，如果按每噸燃油綜合價(jià)格(包括燃油系統(tǒng)設(shè)備、投資消耗、儲(chǔ)備、運(yùn)輸?shù)?按0.25萬元/噸估算，折合人民幣為104億。隨著裝機(jī)容量的發(fā)展，這項(xiàng)消耗也在增加。98和99年僅電力系統(tǒng)內(nèi)電站鍋爐的啟動(dòng)和穩(wěn)燃計(jì)劃內(nèi)用油就分別為288萬噸和320萬噸，而許多電廠計(jì)劃用油只占其燃油的一部分，每年還不得不購買大量的難以統(tǒng)計(jì)的非計(jì)劃用油。
另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年工業(yè)鍋爐的點(diǎn)火和穩(wěn)燃用油保守的估計(jì)也在600萬噸以上，燃油費(fèi)用每年超過120億元人民幣，且每年還在以10％的速度遞增。
點(diǎn)火和穩(wěn)燃的大量用油大大增加了發(fā)電成本，降低了發(fā)電經(jīng)濟(jì)性，燃油系統(tǒng)的維護(hù)工作量大，而且油煤混燃容易產(chǎn)生大量的NOx和SOx，環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種涉及煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器。
它具有電源系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和點(diǎn)火器本體，點(diǎn)火器本體具有點(diǎn)火器一級(jí)、點(diǎn)火器二級(jí)，點(diǎn)火器一級(jí)依次具有帶有觀察孔的一級(jí)煤粉進(jìn)口、金屬感應(yīng)管，在金屬感應(yīng)管外側(cè)設(shè)有保溫層，保溫層外側(cè)設(shè)有感應(yīng)器，在金屬感應(yīng)管出口外側(cè)設(shè)有密封法蘭、環(huán)形風(fēng)室，法蘭間設(shè)有密封材料，環(huán)形風(fēng)室出口設(shè)有穩(wěn)燃室，點(diǎn)火器二級(jí)依次具有二級(jí)煤粉進(jìn)口、觀火孔、二級(jí)點(diǎn)火室，二級(jí)點(diǎn)火室與穩(wěn)燃室之間設(shè)有導(dǎo)流隔板。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1)可完全不用油氣等輔助燃料實(shí)現(xiàn)煤粉鍋爐的冷爐啟動(dòng)和穩(wěn)燃；以一臺(tái)20萬千瓦機(jī)組為例，用于點(diǎn)火和低負(fù)荷穩(wěn)燃年耗油費(fèi)用達(dá)162萬元，采用4只感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器，年運(yùn)行耗資58萬元，年直接經(jīng)濟(jì)效益104萬元。
2)成熟的感應(yīng)加熱技術(shù)保證了煤粉點(diǎn)火的調(diào)控方便，運(yùn)行穩(wěn)定；3)無油點(diǎn)火改造的工作量小，不動(dòng)水冷壁，改造后不影響鍋爐出力；4)采用多級(jí)點(diǎn)火方式，可大幅度降低投資，減少點(diǎn)火電耗，降低運(yùn)行成本；5)日常維護(hù)量小，可靠性高；6)必要時(shí)，可在下二次風(fēng)中安裝無油點(diǎn)火燃燒器，不破壞原有的油點(diǎn)火系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性。


圖1是煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器本體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器本體右視圖。
具體實(shí)施例方式
一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器，它有電源系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)及點(diǎn)火器本體。
如圖1所示，點(diǎn)火器本體具有點(diǎn)火器一級(jí)、點(diǎn)火器二級(jí)，點(diǎn)火器一級(jí)依次具有帶有觀察孔1的一級(jí)煤粉進(jìn)口2、金屬感應(yīng)管3，在金屬感應(yīng)管3外側(cè)設(shè)有保溫層4，保溫層外側(cè)設(shè)有感應(yīng)器5，在金屬感應(yīng)管5出口外側(cè)設(shè)有密封法蘭8、環(huán)形風(fēng)室10，法蘭8間設(shè)有密封材料9，環(huán)形風(fēng)室10出口設(shè)有穩(wěn)燃室7，點(diǎn)火器二級(jí)依次具有二級(jí)煤粉進(jìn)口6、觀火孔11、二級(jí)點(diǎn)火室12，二級(jí)點(diǎn)火室12與穩(wěn)燃室7之間設(shè)有導(dǎo)流隔板13。
金屬感應(yīng)管3和環(huán)形風(fēng)室10之間采用密封法蘭8，允許金屬感應(yīng)管3在軸向向出口方向自由膨脹；穩(wěn)燃室7位于環(huán)形風(fēng)室10內(nèi)，采用剛玉材質(zhì)；左右兩只密封法蘭8固定在環(huán)形風(fēng)室10端面上，右法蘭分割成兩部分，便于安裝拆卸，法蘭之間填充密封材料9；電源系統(tǒng)采用可控硅電源提供的交變電流，經(jīng)由電容器和感應(yīng)器5產(chǎn)生交變電磁場。金屬感應(yīng)管3分段加熱或者全段加熱。點(diǎn)火器一級(jí)和點(diǎn)火器二級(jí)的煤粉氣流采用直流或者旋流方式進(jìn)粉。
煤粉氣流經(jīng)由高溫金屬感應(yīng)管3被點(diǎn)燃，經(jīng)環(huán)形補(bǔ)風(fēng)后，在穩(wěn)燃室7穩(wěn)燃，并在二級(jí)點(diǎn)火室12和主煤粉氣流混合，點(diǎn)燃主煤粉。
點(diǎn)火器本體分為點(diǎn)火器一級(jí)和點(diǎn)火器二級(jí)，根據(jù)點(diǎn)火煤粉量多少和現(xiàn)場安裝條件決定采用單級(jí)點(diǎn)火或者多級(jí)點(diǎn)火方式。
點(diǎn)火器的冷卻系統(tǒng)采用水冷方式，冷卻電源裝置，電容裝置和感應(yīng)器5，采用母管進(jìn)水，水箱回水。
工作過程由可控硅中頻電源裝置產(chǎn)生的中頻交變電流通過電容器和感應(yīng)器5產(chǎn)生強(qiáng)烈的交變電磁場作用金屬感應(yīng)管3，金屬感應(yīng)管3由于內(nèi)部感應(yīng)的渦流迅速升溫并能提供可點(diǎn)燃煤粉氣流的高溫壁面。
一級(jí)煤粉氣流進(jìn)入金屬感應(yīng)管3，在高溫壁面作用下以熱壁點(diǎn)火方式直接被點(diǎn)燃，在金屬感應(yīng)管3出口得到環(huán)形補(bǔ)風(fēng)，在穩(wěn)燃室7內(nèi)進(jìn)一步燃燒，并在二級(jí)點(diǎn)火室12和二級(jí)主煤粉氣流混合，以熱氣流點(diǎn)火方式點(diǎn)燃二級(jí)主煤粉氣流，一起噴入爐膛。
穩(wěn)燃室7被著火煤粉氣流加熱到高溫狀態(tài)后(1100度左右)，降低點(diǎn)火功率，煤粉在金屬感應(yīng)管3內(nèi)被加熱到接近著火點(diǎn)，煤粉著火推遲，利用穩(wěn)燃室高溫壁面點(diǎn)燃一級(jí)煤粉，從而保護(hù)了金屬感應(yīng)管3。
在點(diǎn)火停止時(shí)，立即加大環(huán)形風(fēng)速度，在高溫狀態(tài)下對(duì)穩(wěn)燃室7清理，使點(diǎn)火裝置恢復(fù)到點(diǎn)火前狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器，其特征在于它具有電源系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和點(diǎn)火器本體，點(diǎn)火器本體具有點(diǎn)火器一級(jí)、點(diǎn)火器二級(jí)，點(diǎn)火器一級(jí)依次具有帶有觀察孔(1)的一級(jí)煤粉進(jìn)口(2)、金屬感應(yīng)管(3)，在金屬感應(yīng)管(3)外側(cè)設(shè)有保溫層(4)，保溫層外側(cè)設(shè)有感應(yīng)器(5)，在金屬感應(yīng)管(5)出口外側(cè)設(shè)有密封法蘭(8)、環(huán)形風(fēng)室(10)，法蘭(8)間設(shè)有密封材料(9)，環(huán)形風(fēng)室(10)出口設(shè)有穩(wěn)燃室(7)，點(diǎn)火器二級(jí)依次具有二級(jí)煤粉進(jìn)口(6)、觀火孔(11)、二級(jí)點(diǎn)火室(12)，二級(jí)點(diǎn)火室(12)與穩(wěn)燃室(7)之間設(shè)有導(dǎo)流隔板(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器，其特征在于所說的電源系統(tǒng)采用可控硅電源提供的交變電流，經(jīng)由電容器和感應(yīng)器(5)產(chǎn)生交變電磁場。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器，其特征在于所說的金屬感應(yīng)管(3)分段加熱或者全段加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器，其特征在于所說的點(diǎn)火器一級(jí)和點(diǎn)火器二級(jí)的煤粉氣流采用直流或者旋流方式進(jìn)粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤粉鍋爐感應(yīng)加熱無油直接點(diǎn)火燃燒器。它具有電源系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和點(diǎn)火器本體，點(diǎn)火器本體具有點(diǎn)火器一級(jí)、點(diǎn)火器二級(jí)，點(diǎn)火器一級(jí)依次具有帶有觀察孔的一級(jí)煤粉進(jìn)口、金屬感應(yīng)管，在金屬感應(yīng)管外側(cè)設(shè)有保溫層，保溫層外側(cè)設(shè)有感應(yīng)器，在金屬感應(yīng)管出口外側(cè)設(shè)有密封法蘭、環(huán)形風(fēng)室，法蘭間設(shè)有密封材料，環(huán)形風(fēng)室出口設(shè)有穩(wěn)燃室，點(diǎn)火器二級(jí)依次具有二級(jí)煤粉進(jìn)口、觀火孔、二級(jí)點(diǎn)火室，二級(jí)點(diǎn)火室與穩(wěn)燃室之間設(shè)有導(dǎo)流隔板。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可完全不用油氣等輔助燃料實(shí)現(xiàn)煤粉鍋爐的冷爐啟動(dòng)和穩(wěn)燃；調(diào)控方便，運(yùn)行穩(wěn)定；采用多級(jí)點(diǎn)火方式，降低運(yùn)行成本；日常維護(hù)量小，可靠性高。
文檔編號(hào)F23Q13/02GK1526987SQ03151278
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者岑可法, 周俊虎, 周志軍, 劉建忠, 黃鎮(zhèn)宇, 程軍, 楊衛(wèi)娟 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)