點(diǎn)火器噴槍及用于操作具有點(diǎn)火器噴槍的焚燒器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種點(diǎn)火器噴槍及用于操作具有所述點(diǎn)火器噴槍的焚燒器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]除矩形噴射焚燒器之外，圓形焚燒器(即，具有同心流的焚燒器)是例如用于焚燒磨碎的化石燃料和/或生物質(zhì)的大型發(fā)電設(shè)備的熔爐中最常用的焚燒器(例如，作為主和/或啟動(dòng)焚燒器)。
[0003]圓形焚燒器供應(yīng)有磨碎的燃料作為主燃料(例如，粉煤)。主燃料的點(diǎn)火需要使用油和氣體，其通常借助于電火花來點(diǎn)火。在啟動(dòng)期間，油或氣體用于生成火焰，該火焰繼而點(diǎn)燃主燃料(磨碎的化石燃料和/或生物質(zhì))。在主燃料點(diǎn)燃之后，油或氣體通常被切斷。
[0004]該構(gòu)想具有的缺點(diǎn)在于，在利用主燃料的燃燒可獨(dú)立而不需要由作為次級(jí)燃料的油或氣體生成的火焰的支持之前，消耗顯著量的昂貴的油或氣體。
[0005]此外，除用于磨碎的主燃料的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之外，必須安裝和維持用于儲(chǔ)存、制備、輸送和供應(yīng)油或氣體的復(fù)雜基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0006]為了克服操作使用油或氣體來點(diǎn)燃主燃料的輔助點(diǎn)火系統(tǒng)的需要，DE102011056655描述了一種圓形或矩形的主焚燒器，其利用作為主燃料(例如，干褐煤)的磨碎的燃料操作，并且具有用于主燃料的直接點(diǎn)燃的至少一個(gè)等離子噴槍。
[0007]等離子噴槍能夠生成小火焰，因此，需要通常一定數(shù)量的等離子噴槍來點(diǎn)燃磨碎的燃料，并且此外，等離子噴槍的定位對于磨碎的燃料的正確點(diǎn)燃是相關(guān)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開的方面包括提供一種用于在不預(yù)先需要用于點(diǎn)燃磨碎的主燃料的油和/或氣體的情況下啟動(dòng)以磨碎的燃料(例如，化石燃料、生物質(zhì)等)操作的工業(yè)規(guī)模的焚燒器的設(shè)備及方法。該設(shè)備在下文中稱為點(diǎn)火器噴槍。
[0009]該及另外的方面通過提供根據(jù)所附權(quán)利要求的點(diǎn)火器噴槍和方法來獲得。
【附圖說明】
[0010]特征和優(yōu)點(diǎn)從由附圖中的非限制性實(shí)例所示的點(diǎn)火器噴槍和用于操作具有所述噴槍的焚燒器的方法的優(yōu)選但非排他的實(shí)施例的描述變得顯而易見，其中:
圖1和2示出了點(diǎn)火器噴槍的端部的實(shí)例；
圖3示出了具有點(diǎn)火器噴槍的焚燒器的實(shí)例。
[0011]附件列表 I點(diǎn)火器噴槍
2噴槍燃料導(dǎo)管 3電點(diǎn)火器 4等離子 5偏轉(zhuǎn)器 6 P 7區(qū)域 8凸起 9壁 10壁
11傾斜表面 12較薄部分 13較厚部分 14外擴(kuò)的端部 15焚燒器 16芯空氣導(dǎo)管 17焚燒器燃料導(dǎo)管 18空氣導(dǎo)管 19空氣導(dǎo)管 20渦流發(fā)生器 21點(diǎn)火火焰 A角 B角 Al流 A2部分流 A3部分流 BI流 B2部分流。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1示出了點(diǎn)火器噴槍1，其具有用于磨碎的化石燃料和/或生物質(zhì)燃料(例如，煤、褐煤、干褐煤、生物質(zhì)、煙煤等)的噴槍燃料導(dǎo)管2，以及用于點(diǎn)燃穿過噴槍燃料導(dǎo)管2的磨碎的燃料的電點(diǎn)火器3。
[0013]電點(diǎn)火器3可為不同類型，并且可包括例如:
生成等離子火焰的微波系統(tǒng)；
連接于電路用于生成一個(gè)或更多個(gè)電弧的系統(tǒng)實(shí)施電極，
連接于電路用于生成電火花的系統(tǒng)實(shí)施電極，
產(chǎn)生電離和/或電場或放電的其它系統(tǒng)。
[0014]電點(diǎn)火器3通過任何氧化或惰性氣體(優(yōu)選空氣)環(huán)流或流過(由施加的適合的開口允許)，并且提供必要的能量來形成等離子4，其足以點(diǎn)燃通過噴槍燃料導(dǎo)管2供應(yīng)的磨碎的燃料。
[0015]點(diǎn)火器噴槍I不需要油或氣體用于操作，但其僅供應(yīng)有電功率，以及由空氣和/或另一氧化介質(zhì)輸送的磨碎的燃料。
[0016]作為優(yōu)選，在噴槍燃料導(dǎo)管2的端部內(nèi)，提供了面對口 6的偏轉(zhuǎn)器5。偏轉(zhuǎn)器5的目的在于將穿過噴槍燃料導(dǎo)管2的磨碎的燃料的一部分朝由面對點(diǎn)火器噴槍I的區(qū)域7中的電點(diǎn)火器3形成的等離子4偏轉(zhuǎn)。
[0017]偏轉(zhuǎn)器5包括從壁9和/或壁10延伸的凸起8 ;在圖1中存在的實(shí)例中，偏轉(zhuǎn)器5包括凸起8，其從壁9延伸，并且限定齒環(huán)。
[0018]圖1中提出的實(shí)例中的凸起8在壁9的周邊上面延伸，優(yōu)選在噴槍燃料導(dǎo)管2的整個(gè)圓周上面，并且與彼此等距。凸起8還可不與彼此等距。
[0019]凸起8具有傾斜表面11，其中它們的較薄部分12遠(yuǎn)離口 16，并且較厚部分13接近口 6。傾斜表面11與它們從其延伸的壁9限定角A，其中角A在5(五)到90(九十)度之間，并且其中優(yōu)選在10(十)到45(四十五)度之間。例如，在某些實(shí)施例中，可應(yīng)用大約90度，以便減小噴槍燃料導(dǎo)管2中的磨碎的燃料的速度，并且以便延長等離子4中的磨碎的燃料顆粒的停留時(shí)間。
[0020]有利地，偏轉(zhuǎn)器5能夠使達(dá)到大約50%的體積，優(yōu)選10 (十)到30%(三十)之間的體積，并且更優(yōu)選大約20%( 二十)的體積的穿過噴槍燃料導(dǎo)管2的流Al偏轉(zhuǎn)。
[0021]偏轉(zhuǎn)器5的附加實(shí)例為具有平或錐形形狀的連續(xù)環(huán)(即是說，沒有齒環(huán)結(jié)構(gòu))。偏轉(zhuǎn)器5也可不存在于噴槍燃料導(dǎo)管2內(nèi)。
[0022]壁9 (即是說，噴槍燃料導(dǎo)管2的外壁)具有外擴(kuò)的端部14，以使圍繞壁9的外側(cè)(因此，圍繞點(diǎn)火器噴槍I)經(jīng)過的流BI的一部分偏轉(zhuǎn)。流BI可為空氣和/或另一氧化介質(zhì)；在某些實(shí)施例中，可為空氣和/或另一氧化介質(zhì)，其與磨碎的化石燃料和/或磨碎的生物質(zhì)混合。
[0023]在不同的實(shí)例中，電點(diǎn)火器3不在外擴(kuò)端部14中延伸(圖1)，或延伸到外擴(kuò)端部14中(圖2)，或其還為可移動(dòng)的，使得其定位在外擴(kuò)端部14中，或者根據(jù)需要進(jìn)一步凸出到區(qū)域7中(即是說，進(jìn)入熔爐中)。
[0024]在圖3中所示的實(shí)例中，外擴(kuò)端部14使穿過焚燒器15的芯空氣導(dǎo)管16的流BI的一部分偏轉(zhuǎn)；例如，穿過芯空氣導(dǎo)管16的流的達(dá)到80%(八十)的體積，優(yōu)選30(三十)％到70 (七十)%之間的體積。外擴(kuò)的端部14限定錐形部，其具有O (零)到90 (九十)度之間的開口角，優(yōu)選30(三十)到75(七十五)度之間。該設(shè)計(jì)支持火焰附接和穩(wěn)定化。外擴(kuò)的端部14還可不存在于壁9的端部內(nèi)。
[0025]作為優(yōu)選，如圖3中所示，焚燒器15將點(diǎn)火器噴槍I (如在本實(shí)例中)收納在芯空氣導(dǎo)管16內(nèi)，并且芯空氣導(dǎo)管16繼而在外部由焚燒器燃料導(dǎo)管17包繞。這通過利用由電點(diǎn)火器3形成的等離子點(diǎn)燃通過噴槍燃料導(dǎo)管2到來的磨碎的燃料來生成對稱的主焚燒器火焰，其繼而點(diǎn)燃通過焚燒器燃料導(dǎo)管17到來的磨碎的燃料。通過該方法，可獲得緊湊且可靠的點(diǎn)火反應(yīng)。
[0026]此外，焚燒器無論如何都可為不同的。例如不具有芯空氣導(dǎo)管，或
具有通過焚燒器中心的磨碎的主燃料供應(yīng)，或具有通過噴嘴的磨碎的燃料供應(yīng)，以及/或者不具有同心流的矩形的焚燒器。
[0027]在某些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)(多個(gè))點(diǎn)火器噴槍I可收納在一個(gè)或更多個(gè)焚燒器主燃料導(dǎo)管內(nèi)，或在一個(gè)或更多個(gè)燃燒空氣導(dǎo)管內(nèi)。以該方式，緊湊且可靠的點(diǎn)火反應(yīng)可針對不同種類的焚燒器類型獲得(例如，圓形焚燒器、矩形焚燒器和其它工業(yè)規(guī)模的焚燒器)。
[0028]作為優(yōu)選，通過焚燒器15的焚燒器燃料導(dǎo)管17和通過焚燒器噴槍I的噴槍燃料導(dǎo)管2供應(yīng)的磨碎的主燃料為相同的燃料類型和質(zhì)量(例如，煙煤、干褐煤、生物質(zhì)或其它化石燃料)；它們無論如何都可為不同的(例如，煙煤和干褐煤、煙煤和生物質(zhì)，或其它化石燃料和/或生物質(zhì)組合，或任何其它磨碎的燃料的組合)。
[0029]噴槍燃料導(dǎo)管2供應(yīng)足夠的能量用于安全法則和標(biāo)準(zhǔn)要求的工業(yè)規(guī)模焚燒器的安全和可靠的燃燒，如例如，EN 12952、NFPA和GB法則。
[0030]焚燒器15還可設(shè)有一個(gè)或更多個(gè)附加空氣導(dǎo)管，用于供應(yīng)空氣或另一氧化劑，諸如氧；例如，圖3示出了焚燒器15，其中點(diǎn)火器噴槍I收納在芯空氣導(dǎo)管16內(nèi)，并且芯空氣導(dǎo)管16繼而收納在焚燒器燃料導(dǎo)管17內(nèi)。此外，提供了兩個(gè)附加空氣導(dǎo)管18和19，并且它們包括渦旋發(fā)生器20。
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