CN105114978B - 点火燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点火燃烧器。点火燃烧器包括燃烧器本体和点火装置，点火装置包括设置于燃烧器本体上的微油枪和等离子发生器，微油枪的点火端的火焰和等离子发生器的点火端的火焰分别到达燃烧器本体内部。利用此点火燃烧器时，在煤质很好时，采用等离子发生器进行点火，既保证了点火效果，又不用燃油；在煤质较好时，采用微油枪进行点火，能够弥补等离子发生器热量不够无法点燃的问题；在煤质很差时，采用等离子发生器和微油枪同时点火，使用较大的热量点燃燃料，使得点火煤质范围更广，从而改善了现有技术中的点火燃烧器因煤质变化大而很难满足点火要求的问题。

Description

点火燃烧器

技术领域

本发明涉及燃料燃烧设备领域，特别涉及一种点火燃烧器。

背景技术

现有技术中，等离子点火燃烧器和微油点火燃烧器的技术已经得到发展，我国的火电厂锅炉大多已经根据燃烧的煤质安装了等离子点火燃烧器或者微油点火燃烧器，在锅炉煤质保持不变的情况下，点火正常。但是由于煤价的变化，大部分电厂都会优先采购性价比高的燃煤，这就导致煤质变化较大，单独安装等离子点火燃烧器或微油点火燃烧器很难满足不同煤质的燃煤的点火要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点火燃烧器，以解决现有技术中点火燃烧器存在的因煤质变化大而很难满足不同煤质的燃煤的点火要求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种点火燃烧器，包括燃烧器本体和点火装置，点火装置包括设置于燃烧器本体上的微油枪和等离子发生器，微油枪的点火端的火焰和等离子发生器的点火端的火焰分别到达燃烧器本体内部。

进一步地，燃烧器本体具有分别设置于燃烧器本体的两端的燃料入口和燃烧器喷口，等离子发生器的点火端比微油枪的点火端更靠近燃料入口。

进一步地，燃烧器本体包括外筒和燃烧筒，外筒包括直筒段和与直筒段连接的弯曲段，在弯曲段的远离直筒段的端部设置燃料入口，在直筒段的远离弯曲段的端部设有燃烧器喷口；燃烧筒设置于直筒段内且与直筒段同轴设置；微油枪的点火端的火焰和等离子体发生器的点火端的火焰分别到达燃烧筒内部。

进一步地，微油枪相对于直筒段倾斜设置，微油枪从直筒段的靠近弯曲段的端部到远离弯曲段的端部逐渐接近直筒段。

进一步地，微油枪与直筒段的夹角为30°～60°。

进一步地，微油枪穿过直筒段的位置与燃烧器喷口的距离为800～1600mm。

进一步地，点火燃烧器还包括用于支撑微油枪的微油***撑筒，微油***撑筒倾斜穿过直筒段与燃烧筒连通，且微油***撑筒从直筒段的靠近弯曲段的端部到远离弯曲段的端部逐渐接近直筒段，微油枪的点火端位于微油***撑筒内部。

进一步地，等离子发生器穿过弯曲段并使等离子发生器的点火端***到燃烧筒中。

进一步地，等离子发生器与直筒段同轴设置。

进一步地，点火燃烧器还包括用于支撑等离子发生器的等离子发生器支撑筒，等离子发生器支撑筒穿过弯曲段并与直筒段同轴设置。

进一步地，燃烧筒包括至少两级分级燃烧筒，至少两级分级燃烧筒的内径在燃料流动方向上逐级增大并且相邻分级燃烧筒中的上一级分级燃烧筒的末端部分设置于下一级分级燃烧筒的内部，微油枪的火焰到达至少两级分级燃烧筒中的一级分级燃烧筒内。

进一步地，至少两级分级燃烧筒包括2～4级分级燃烧筒。

进一步地，至少两级分级燃烧筒中靠近燃烧器喷口的分级燃烧筒与燃烧器喷口的距离为80～200mm。

进一步地，相邻分级燃烧筒中的上一级分级燃烧筒设置于下一级分级燃烧筒的内部的末端部分的长度为10～40mm。

进一步地，相邻分级燃烧筒之间的内径差为60～80mm。

进一步地，弯曲段内设有沿着弯曲段的轴线设置的导流板，导流板用于将燃料导入燃烧筒内。

进一步地，弯曲段内和导流板衬设陶瓷。

进一步地，外筒和燃烧筒在靠近燃烧器喷口的一端都设有膨胀缝。

进一步地，燃烧筒包括至少两级分级燃烧筒，每级分级燃烧筒在靠近燃烧器喷口的一端都设有膨胀缝。

进一步地，膨胀缝的宽度为4～8mm，膨胀缝的长度为80～120mm。

基于本发明提供的技术方案，点火燃烧器的点火装置包括微油枪和等离子发生器，在煤质很好时，采用等离子发生器进行点火，既保证了点火效果，又不用燃油；在煤质较好时，采用微油枪进行点火，能够弥补等离子发生器热量不够无法点燃的问题；在煤质很差时，采用等离子发生器和微油枪同时点火，使用较大的热量点燃燃料，使得点火煤质范围更广，更好地满足点火要求。另外，等离子发生器的设置使得本发明的点火燃烧器与单独的微油点火燃烧器相比，改善了节油效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的实施例的结构示意图，其中在直筒段的部分为剖视结构示意图；

图2为图1的顶视结构示意图，其中在弯曲段的部分为剖视结构示意图；

图3为图1中M部的局部放大图。

各附图标记分别代表：

1-点火燃烧器；12-燃料入口；13-外筒；131-直筒段；132-弯曲段；14-燃烧筒；141-一级分级燃烧筒；142-二级分级燃烧筒；15-燃烧器喷口；16-微油***撑筒；17-等离子发生器支撑筒；18-导流板；19-膨胀缝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

图1为本发明的实施例的结构示意图，其中在直筒段的部分为剖视结构示意图。图2为图1的顶视结构示意图，其中在弯曲段的部分为剖视结构示意图。

如图1和图2所示，本发明的实施例的点火燃烧器1包括燃烧器本体和点火装置，点火装置包括设置于燃烧器本体上的微油枪和等离子发生器，微油枪的点火端的火焰和等离子发生器的点火端的火焰分别到达燃烧器本体内。因此，在煤质很好时，采用等离子发生器进行点火，既保证了点火效果，又不用燃油；在煤质较好时，采用微油枪进行点火，能够弥补等离子发生器热量不够无法点燃的问题；在煤质很差时，采用等离子发生器和微油枪同时点火，使用较大的热量点燃燃料，使得点火煤质范围更广，更好地满足点火要求。并且还改善了节油效果。

在本实施例中，如图1和图2所示，燃烧器本体具有分别设置于燃烧器本体的两端的燃料入口12和燃烧器喷口15。

优选地，等离子发生器的点火端比微油枪的点火端更靠近燃料入口12。该设置可以防止微油枪的火焰对等离子发生器造成损伤。

优选地，燃烧器本体包括外筒13和燃烧筒14，外筒13包括直筒段131和与直筒段131连接的弯曲段132，在弯曲段132的远离直筒段131的端部设置燃料入口12，在直筒段131的远离弯曲段132的端部设有燃烧器喷口15。燃烧筒14设置于直筒段131内且与直筒段131同轴设置。微油枪的点火端的火焰和等离子体发生器的点火端的火焰分别到达燃烧筒14内。微油枪的点火端和等离子体发生器的点火端位于燃烧筒14内可以使在燃烧器本体内的燃烧主要在燃烧筒12内部进行，燃烧筒14与直筒段131之间流动的未燃烧燃料能够很好地冷却燃烧筒14，防止结渣。

优选地，燃烧筒14与直筒段131同轴设置。如此设置可使燃料在点火燃烧器1内的流动相对均匀。

在本实施例中，微油枪相对于直筒段131倾斜设置，微油枪从直筒段131的靠近弯曲段132的端部到远离弯曲段132的端部逐渐接近直筒段131。此设置使得微油枪的火焰方向与燃料的流动方向成锐角，能更好地点燃燃料，并且减小了对燃料流动方向的干扰。并且该设置亦有利于防止微油枪的火焰烧损等离子发生器。具体地，如图1所示，微油枪与直筒段131的夹角α为30°～60°时，微油枪能更好地点燃燃料。

优选地，微油枪穿过直筒段131的位置与燃烧器喷口15的距离L4为800～1600mm。微油枪在这一工作位置时，既可以点燃燃烧筒14内的燃料，又能够使得燃烧的燃料进一步点燃从燃烧筒14与直筒段131之间流过的燃料，使其充分燃烧，提高燃烧效率。

在本实施例中，点火燃烧器1还包括用于支撑微油枪的微油***撑筒16，微油***撑筒16倾斜穿过直筒段131与燃烧筒14连通，微油***撑筒16从直筒段131的靠近弯曲段132的端部到远离弯曲段132的端部逐渐接近直筒段131。微油枪的点火端位于微油***撑筒16内部。微油***撑筒16的设置使得微油枪能够以合适的角度稳定地支撑于微油***撑筒16中，使其点火工作更稳定，且将微油枪的点火端设置于微油***撑筒16内部，可以防止微油枪被等离子体发生器的火焰或被等离子体发生器点燃的燃料火焰烧损，且由于微油枪的火焰较长，不影响对燃烧筒14内的燃料的点燃作用。

优选地，等离子发生器穿过弯曲段132并使等离子发生器的点火端***到燃烧筒14中。

优选地，等离子发生器与直筒段131同轴设置。燃烧筒14也与直筒段131同轴设置，因此，等离子发生器的等离子火焰的喷出方向与含燃料空气流进入燃烧筒14时的方向是一致的，从而不会将等离子火焰吹偏至燃烧筒14壁上，有效缓解了燃烧筒14壁结渣的问题。

优选地，点火燃烧器1还包括用于支撑等离子发生器的等离子发生器支撑筒17，等离子发生器支撑筒17穿过弯曲段并与直筒段同轴设置。等离子发生器支撑筒17的设置使得等离子发生器更好地支撑于弯曲段132上，提高了等离子发生器工作的稳定性。

在本实施例中，燃烧筒14包括至少两级分级燃烧筒，至少两级分级燃烧筒的内径在燃料流动方向上逐级增大并且相邻分级燃烧筒中的上一级分级燃烧筒的末端部分设置于下一级分级燃烧筒的内部，微油枪***至少两级分级燃烧筒中的一级分级燃烧筒内。因此上一级分级燃烧筒燃烧的燃料进入下一级分级燃烧筒中点燃未燃的燃料，形成更大的点火源，所以就形成了“分级燃烧，逐级放大”的方式，可进一步提高点火燃烧器的点火性能。在实际应用中可根据功率要求和空间大小来选择分级燃烧筒的级数。

优选地，至少两级分级燃烧筒包括2～4级分级燃烧筒。

如图1所示，本实施例中，至少两级分级燃烧筒包括2级分级燃烧筒，即一级分级燃烧筒141和二级分级燃烧筒142。其中微油枪的火焰可以设置为到达到一级分级燃烧筒141内，也可以设置为到达二级分级燃烧筒142内。如图1所示，本实施例中具体地微油枪的火焰可以设置为到达到二级分级燃烧筒142内。

本实施例中，至少两级分级燃烧筒中靠近燃烧器喷口15的分级燃烧筒与燃烧器喷口15的距离L1为80～200mm。在燃烧筒不分级的情况下，燃烧筒与燃烧器喷口15的距离优选地也为80～200mm。在此距离下，从靠近燃烧器喷口15的分级燃烧筒流出的燃烧燃料可与从直筒段131与分级燃烧筒之间流过的未燃的燃料能够充分燃烧后喷入炉膛，进一步提高点火燃烧器的点火性能。

优选地，相邻分级燃烧筒中的上一级分级燃烧筒设置于下一级分级燃烧筒的内部的末端部分的长度L2为10～40mm。

优选地，相邻分级燃烧筒的内壁之间的径向间距为L3，L3为30～40mm，因此内径差为60～80mm。相邻分级燃烧筒之间形成径向间距，使得相邻分级燃烧筒的火焰形成逐级放大的趋势，因此可提高点火燃烧器1的性能。

在本实施例中，弯曲段132内设有沿着弯曲段132的轴线设置的导流板18，导流板18用于将燃料导入燃烧筒14内。如图1所示，本实施例中导流板18用于将燃料导入一级分级燃烧筒141内。具体地，如图2所示，导流板18固定设于外筒13内，从燃料入口12向燃料筒14靠近燃料入口12的一端筒口延伸。含燃料空气流流经弯曲段132时，如果不设置导流板18，由于离心力的作用，燃料将向弯曲段132的朝向来流的一侧集中，使得处于点火火焰处的燃料空气流的燃料浓度较低，不易点燃，而设置导流板18后，部分燃料可以集中于导流板18的朝向来流的一侧，从而整体上可增加处于点火火焰处的燃料空气流的燃料浓度，利于点燃燃料、加快燃料燃烧速度，并且因改变了燃料浓度分布而缓解燃烧筒14壁面结渣的问题。

优选地，弯曲段132内和导流板18衬设陶瓷。陶瓷材料可以防止磨损，延长其使用寿命。

由于外筒13与燃烧筒14之间流动的未燃烧燃料能够很好地冷却外筒13，所以外筒13除燃烧器喷口15的位置以外的部分都可以采用碳钢结构。外筒13的燃烧器喷口15处和燃烧筒14处在着火区域，都采用耐热钢。因此这样的设置可节约成本。

优选地，外筒13和燃烧筒14在靠近燃烧器喷口15的一端都设有膨胀缝19。由于外筒13和燃烧筒14在靠近燃烧器喷口15的一端所受的温度较高，膨胀缝19的设置使得外筒13和燃烧筒14在受热膨胀时不会产生裂缝，保证产品的使用寿命。本实施例中，燃烧筒14的各分级燃烧筒靠近燃烧器喷口15的一端均设有膨胀缝。

优选地，如图3所示，膨胀缝19的宽度b为4～8mm，膨胀缝19的长度L0为80～120mm。

上述点火燃烧器1的工作原理是，燃料空气流从燃料入口12进入外筒13，一部分燃料进入燃烧筒14并在微油枪和/或等离子发生器的点燃下进入外筒13的后段，另一部分燃料经由燃烧筒14与直筒段131之间的燃料通道直接进入外筒13的后段，经过燃烧筒14点燃的燃料在进入外筒13后段后点燃其内未燃烧的燃料并燃烧，之后喷入炉膛。

基于本发明提供的技术方案，点火燃烧器的点火装置包括微油枪和等离子发生器，在煤质很好时，采用等离子发生器进行点火，既保证了点火效果，又不用燃油；在煤质较好时，采用微油枪进行点火，能够弥补等离子发生器热量不够无法点燃的问题；在煤质很差时，采用等离子发生器和微油枪同时点火，使用较大的热量点燃燃料，使得点火煤质范围更广，更好地满足点火要求。此外，从而改善了节油效果。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (16)

1.一种点火燃烧器，包括燃烧器本体和点火装置，其特征在于，所述点火装置包括设置于所述燃烧器本体上的微油枪和等离子发生器，所述燃烧器本体包括外筒和燃烧筒，所述外筒包括直筒段和与所述直筒段连接的弯曲段，在所述弯曲段的远离所述直筒段的端部设置燃料入口，在所述直筒段的远离所述弯曲段的端部设有燃烧器喷口；所述燃烧筒设置于所述直筒段内且与所述直筒段同轴设置；所述微油枪的点火端的火焰和所述等离子体发生器的点火端的火焰分别到达所述燃烧筒内部，所述微油枪相对于所述直筒段倾斜设置，所述微油枪从所述直筒段的靠近所述弯曲段的端部到远离所述弯曲段的端部逐渐接近所述直筒段，所述等离子发生器穿过所述弯曲段并使所述等离子发生器的点火端***到所述燃烧筒中且所述等离子发生器与所述直筒段同轴设置。

2.根据权利要求1所述的点火燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体具有分别设置于所述燃烧器本体的两端的燃料入口和燃烧器喷口，所述等离子发生器的点火端比所述微油枪的点火端更靠近所述燃料入口。

3.根据权利要求1所述的点火燃烧器，其特征在于，所述微油枪与所述直筒段的夹角为30°～60°。

4.根据权利要求1所述的点火燃烧器，其特征在于，所述微油枪穿过所述直筒段的位置与所述燃烧器喷口的距离为800～1600mm。

5.根据权利要求1所述的点火燃烧器，其特征在于，所述点火燃烧器还包括用于支撑所述微油枪的微油***撑筒，所述微油***撑筒倾斜穿过所述直筒段与所述燃烧筒连通，且所述微油***撑筒从所述直筒段的靠近所述弯曲段的端部到远离所述弯曲段的端部逐渐接近所述直筒段，所述微油枪的点火端位于所述微油***撑筒内部。

6.根据权利要求1所述的点火燃烧器，其特征在于，所述点火燃烧器还包括用于支撑所述等离子发生器的等离子发生器支撑筒，所述等离子发生器支撑筒穿过所述弯曲段并与所述直筒段同轴设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的点火燃烧器，其特征在于，所述燃烧筒包括至少两级分级燃烧筒，所述至少两级分级燃烧筒的内径在燃料流动方向上逐级增大并且相邻分级燃烧筒中的上一级分级燃烧筒的末端部分设置于下一级分级燃烧筒的内部，所述微油枪的火焰到达所述至少两级分级燃烧筒中的一级分级燃烧筒内。

8.根据权利要求7所述的点火燃烧器，其特征在于，所述至少两级分级燃烧筒包括2～4级分级燃烧筒。

9.根据权利要求7所述的点火燃烧器，其特征在于，所述相邻分级燃烧筒中的上一级分级燃烧筒设置于下一级分级燃烧筒的内部的末端部分的长度为10～40mm。

10.根据权利要求7所述的点火燃烧器，其特征在于，所述相邻分级燃烧筒之间的内径差为60～80mm。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的点火燃烧器，其特征在于，所述燃烧筒与所述燃烧器喷口的距离为80～200mm。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的点火燃烧器，其特征在于，所述弯曲段内设有沿着所述弯曲段的轴线设置的导流板，所述导流板用于将燃料导入所述燃烧筒内。

13.根据权利要求12所述的点火燃烧器，其特征在于，所述弯曲段内和所述导流板衬设陶瓷。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的点火燃烧器，其特征在于，所述外筒和所述燃烧筒在靠近所述燃烧器喷口的一端都设有膨胀缝。

15.根据权利要求14所述的点火燃烧器，其特征在于，所述燃烧筒包括至少两级分级燃烧筒，每级所述分级燃烧筒在靠近所述燃烧器喷口的一端都设有膨胀缝。

16.根据权利要求14所述的点火燃烧器，其特征在于，所述膨胀缝的宽度为4～8mm，所述膨胀缝的长度为80～120mm。