专利摘要

专利摘要

本发明涉及一种预热燃烧点火系统，包括：炉膛；预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，其中：所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在50‑130度的范围内，或者所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此不同且形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度。本发明还涉及一种预热燃烧点火方法以及一种预热燃烧锅炉设备。

权利要求

1.一种预热燃烧点火系统，包括：

炉膛；

预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带粉状燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；

点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，所述点火枪适于喷出点火燃料喷射流，所述点火燃料喷射流冲击燃料喷口喷出的燃料流，

其中：

所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在50-130度的范围内。

2.一种预热燃烧点火系统，包括：

炉膛，由多个炉膛面围合而成；

预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带粉状燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；

点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，所述点火枪适于喷出点火燃料喷射流，所述点火燃料喷射流冲击燃料喷口喷出的燃料流，

其中：

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此不同且形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在角度。

3.根据权利要求2所述的系统，其中：

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此垂直，且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向彼此垂直。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在70-110度的范围内。

5.根据权利要求4所述的系统，其中：

所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向彼此垂直。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述系统包括二次风入口，所述二次风入口与所述燃料喷口布置在炉膛的同一侧。

7.根据权利要求6所述的系统，其中：

所述二次风入口围绕所述燃料喷口设置。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述系统包括二次风入口，所述二次风入口所在的炉膛壁与所述燃料喷口所在的炉膛壁彼此垂直。

9.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述点火装置包括点火枪和点火器，点火器与点火枪中的至少一个适于在进出炉膛的方向上伸缩。

10.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述预热燃料喷口连接到循环流化床燃料预热装置。

11.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述炉膛为立式炉膛；

所述预热燃料喷口设置在炉膛的底部，且所述喷口轴向沿竖直方向；

所述点火枪设置于炉膛侧壁，且所述喷射方向布置成沿水平方向。

12.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述炉膛为立式炉膛；

所述预热燃料喷口设置在炉膛的第一侧壁，且所述喷口轴向沿水平方向；

所述点火装置设置于炉膛的与第一侧壁垂直的第二侧壁，且所述喷射方向布置成沿水平方向。

13.根据权利要求12所述的系统，其中：

所述喷口轴向与所述喷射方向处于同一水平面。

14.根据权利要求11所述的系统，还包括：

沿炉膛侧壁或者角部布置的至少一层三次风入口，所述三次风入口的轴向方向为水平方向。

15.根据权利要求12所述的系统，还包括：

沿炉膛侧壁或者角部布置的至少一层三次风入口，所述三次风入口的轴向方向为水平方向。

16.根据权利要求14所述的系统，其中：

所述点火枪布置于最底层的三次风入口中的一个或多个中。

17.根据权利要求15所述的系统，其中：

所述点火枪布置于最底层的三次风入口中的一个或多个中。

18.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述炉膛为卧式炉膛；

所述预热燃料喷口设置在炉膛与烟气流动方向相垂直的第一竖向侧壁，且所述喷口轴向沿水平方向；

所述点火装置设置于炉膛的与所述第一竖向侧壁垂直的侧壁。

19.根据权利要求18所述的系统，还包括：

沿炉膛竖向侧壁或角部布置的至少一层三次风入口，所述三次风入口的出风方向平行于竖直面。

20.根据权利要求19所述的系统，其中：

所述点火枪布置于最靠近预热燃料喷口的一层三次风入口中的一个或多个中。

21.根据权利要求1或2所述的系统，其中：

所述燃料喷口的喷口轴线与点火枪的燃料喷射方向大致在同一平面内。

22.一种预热燃烧锅炉设备，包括根据权利要求1-21中任一项所述的预热燃烧点火系统。

23.一种预热燃烧点火方法，包括步骤：

在炉膛设置预热燃料喷口以及点火装置，点火装置包括点火枪；

点火装置向炉膛内喷油及点火；

经由预热燃料喷口向炉膛内送入粉状燃料，

其中：

粉状燃料的自预热燃料喷口的喷出方向与点火枪的喷油方向存在角度在50-130度的范围内，所述点火枪适于喷出点火燃料喷射流，所述点火燃料喷射流冲击燃料喷口喷出的燃料流；或者

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面不同且彼此形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在角度，所述点火枪适于喷出点火燃料喷射流，所述点火燃料喷射流冲击燃料喷口喷出的燃料流。

24.根据权利要求23所述的方法，其中：

粉状燃料的自预热燃料喷口的喷出方向与点火枪的燃料喷射方向垂直。

25.根据权利要求23所述的方法，其中：

所述燃料喷口的喷口轴线与点火枪的燃料喷射方向大致在同一平面内。

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及燃烧技术领域，尤其涉及预热燃烧系统、一种预热燃烧点火方法以及一种预热燃烧锅炉设备。

背景技术

已经基于循环流化床燃烧技术，提出了一种粉状燃料自预热方法，粉状燃料在循环流化床预热室中部分燃烧而放热，实现燃料的自预热。循环流化床预热室分离器的气体出口连接有粉状燃料出口管道，用于将预热的粉状燃料以及烟气送往炉膛，粉状燃料在炉膛中与二次风、三次风混合组织燃烧。

传统旋流煤粉燃烧器的点火装置主要包括点火器和点火油枪两部分，点火时油枪喷出的油经过雾化形成油雾，点火器以电火花、电弧、电阻丝等方式将油雾引燃形成燃油火焰，然后由燃油火焰引燃煤粉气流。旋流煤粉燃烧器的点火装置有两种布置方式：一种是将油枪和点火器从旋流燃烧器中心管插入；另一种是将油枪和点火器倾斜地插在主燃烧器喷口旁。

上述第一种布置方式，油枪和点火器布置在旋流燃烧器中心管内，点火时及锅炉长期运行过程中，中心管为煤粉气流，煤粉颗粒具有一定的硬度，锅炉运行时会对油枪和点火器进行长时间冲刷造成磨损，即使在油枪和点火器外增加套管，也只能延缓磨损速度，因此这种布置方式需要定期更换点火油枪套管，或采用可伸缩式点火油枪和点火器，增加了系统的复杂程度。

第二种布置方式，将油枪和点火器倾斜地插在主燃烧器喷口旁，可以有效缓解磨损问题，但油枪火焰与煤粉气流存在一定角度，不利于煤粉燃烧的组织。

以上两种方式在用于预热燃烧锅炉系统点火时，均存在一定问题。预热燃烧锅炉中，首先将燃料在循环流化床预热室中预热至800～1300℃，再从循环流化床预热室的分离器出口管道流出，通过燃料喷口进入炉膛。该锅炉系统无法在燃料中心管内布置点火油枪和点火器，因为燃料中心管内是800～1300℃的粉状燃料和烟气的混合物，点火油枪和点火器无法承受高温以及燃料流内的燃料颗粒造成的烧灼和磨损。若采用将油枪和点火器倾斜地插在燃烧器喷口旁的布置方式，由于预热燃烧锅炉系统喷口喷出的是800～1300℃的高温燃料，油枪直接在喷口喷射火焰可能造成喷口附近温度急剧升高，造成喷口烧坏或结焦。因此常规的点火油枪和点火器布置方式不适用于预热燃烧锅炉系统的点火。

发明内容

本发明的目的是提供一种预热燃烧锅炉点火系统和方法，该方法可提高预热燃烧锅炉点火的安全性和稳定性，使得预热燃烧锅炉系统的点火操作更加方便、控制简单、参数要求低。

为实现上述的目的的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种预热燃烧点火系统，包括：

炉膛；

预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；

点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，

其中：

所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在50-130度的范围内。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种预热燃烧点火系统，包括：

炉膛，由多个炉膛面围合而成；

预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；

点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，

其中：

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此不同且形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在角度。

可选的，所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此垂直，且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向彼此垂直。

可选的，所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在70-110度的范围内。

可选的，所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向彼此垂直。

可选的，所述系统包括二次风入口，所述二次风入口与所述燃料喷口布置在炉膛的同一侧。

可选的，所述二次风入口围绕所述燃料喷口设置。

可选的，所述系统包括二次风入口，所述二次风入口所在的炉膛壁与所述燃料喷口所在的炉膛壁彼此垂直。

可选的，所述点火装置包括点火枪和点火器，点火器与点火枪中的至少一个适于在进出炉膛的方向上伸缩。

可选的，所述预热燃料喷口连接到循环流化床燃料预热装置。

可选的，所述炉膛为立式炉膛；所述预热燃料喷口设置在炉膛的底部，且所述喷口轴向沿竖直方向；所述点火枪设置于炉膛侧壁，且所述喷射方向布置成沿水平方向。

可选的，所述炉膛为立式炉膛；所述预热燃料喷口设置在炉膛的第一侧壁，且所述喷口轴向沿水平方向；所述点火装置设置于炉膛的与第一侧壁垂直的第二侧壁，且所述喷射方向布置成沿水平方向。可选的，所述喷口轴向与所述喷射方向处于同一水平面。

可选的，所述系统还包括：沿炉膛侧壁或者角部布置的至少一层三次风入口，所述三次风入口的轴向方向为水平方向。

可选的，所述点火枪布置于最底层的三次风入口中的一个或多个中。

可选的，所述炉膛为卧式炉膛；所述预热燃料喷口设置在炉膛与烟气流动方向相垂直的第一竖向侧壁，且所述喷口轴向沿水平方向；所述点火装置设置于炉膛的与所述第一竖向侧壁垂直的侧壁。

可选的，所述系统还包括：沿炉膛竖向侧壁或角部布置的至少一层三次风入口，所述三次风入口的出风方向平行于竖直面。进一步可选的，所述点火枪布置于最靠近预热燃料喷口的一层三次风入口中的一个或多个中。

可选的，所述燃料喷口的喷口轴线与点火枪的燃料喷射方向大致在同一平面内。

本发明的实施例还涉及一种预热燃烧锅炉设备，包括上述的预热燃烧点火系统。

本发明的实施例也提出了一种预热燃烧点火方法，包括步骤：

在炉膛设置预热燃料喷口以及点火装置，点火装置包括点火枪；

点火装置向炉膛内喷油及点火；

经由预热燃料喷口向炉膛内送入预热燃料，

其中：

预热燃料的自预热燃料喷口的喷出方向与点火枪的喷油方向存在角度在50-130度的范围内；或者

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面不同且彼此形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在角度。

可选的，预热燃料的自预热燃料喷口的喷出方向与点火枪的燃料喷射方向垂直。

可选的，上述方法中，所述燃料喷口的喷口轴线与点火枪的燃料喷射方向大致在同一平面内。

附图说明

图1为根据本发明的一个示例性实施例的预热燃烧点火系统的示意图；

图2为根据本发明的一个示例性实施例的预热燃烧点火系统的示意图；

图3为根据本发明的一个示例性实施例的预热燃烧点火系统的示意图；

图4为根据本发明的一个示例性实施例的预热燃烧点火系统的点火装置的示意图。

附图标记说明：

1.循环流化床预热室；2.燃料喷口；3.二次风喷口；4.三次风喷口；5.点火油枪；6.炉膛；61.炉墙；62.三次风管；7.点火油枪；8.点火器；9.可调叶片

具体实施方式

下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

如图1所示，根据本发明的示例性实施例的预热燃烧点火系统包括：炉膛6、点火油枪5、预热燃料喷口2，其中，点火油枪5和预热燃料喷口2轴向互相垂直。

需要指出的是，在本发明中，“垂直”还包含了大体垂直的含义，例如，两者的角度在80-100范围内，可以认为是大体垂直。

需要指出的是，点火油枪与预热燃料喷口的轴向可以不限于成90度的角度，也可以是其他角度。例如，所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在50-130度的范围内。在该角度范围内，点火燃料喷射流可以有力的冲击燃料喷口喷出的燃料流，有利于掺混与点火。

在本发明中，各数值范围除了包括各端点值(明确排除的端点值除外)外，还可以包括数值范围的中值等取值。

可选的，点火油枪和预热燃料喷口分别布置在锅炉水平和竖直的两个壁面上。

需要指出的是，在本发明中，在本发明中，“水平”还包含了大体平行的含义，例如与水平面的夹角在15度以内。对于竖直，也包括了大体竖直的情形。

在一种可选的实施例中，如图1所示，预热燃料喷口2布置在炉膛底部，预热燃料自炉膛底部向上进入锅炉，进一步的，只有一个预热燃料入口时，该预热燃料喷口可布置在炉膛底部中心。

炉膛二次风喷口3布置在预热燃料喷口四周，布置形式包括但不限于环形出风口、风管供风、风帽布风。

炉膛三次风喷口4水平布置，可布置在炉膛的任意一面或几面炉膛侧墙上或者墙角处，三次风水平喷入炉膛。

三次风喷口可以有多层，每一层可以有多个三次风喷口。在所示的示例中，仅仅示出了一层三次风喷口(作为最底层的三次风喷口)。

在一个实施例中，最底层三次风喷口到预热燃料喷口的竖直距离可为1～3m。

如图1所示，在最底层三次风喷口4的1个或多个喷口中心布置点火油枪5。

点火油枪喷嘴可配备压缩空气雾化装置，点火油枪内嵌在三次风喷口内部，点火油枪的出口端距离三次风喷口顶端50～100mm。

点火油枪可平行布置点火器8，点火器可采用电火花、电弧等方式，也可以采用燃气点火器。

在一个实施例中，点火油枪出口7边缘与点火器顶点的连线在垂直于点火油枪轴向的平面上的投影距离不超过50mm。

点火油枪与炉膛固定连接，点火器可沿点火器的轴向移动，靠近炉膛内部空间的一端与点火油枪出口基本持平或稍微超出。点火器可伸缩，在点火器完成点火油枪点火后，点火器顶点沿着点火器的轴向，向远离炉膛内部空间的方向移动，移动距离不低于500mm，使点火器远离油枪着火区域，防止点火器被烧毁。

如图4所示，点火油枪喷口7外侧和三次风管62的内圈之间设置可调叶片9，可以调节三次风的旋流度，在点火阶段可用于调整点火油枪的火焰的长度与扩展角。

如图2所示，在另外一种可选的实施例中，预热燃烧器喷口2布置在炉膛下部侧墙上，预热燃料水平喷入炉膛。则点火油枪5布置在与该炉膛侧墙相垂直的另外一个侧墙上，且点火油枪的径向与预热燃烧器喷口的径向大致垂直，或处在相近的水平面上。这里“相近的水平面”表示两个面在高度上的距离满足不超过燃烧器喷口直径。在本发明中，同一水平面还包括两个水平面在高度上的距离不超过燃烧器喷口直径。

图3中示出了卧式锅炉的炉膛布置预热燃烧器喷口2以及点火油枪5的示例。

在本发明中，点火枪不仅可以设置在炉膛的侧壁，也可以设置在炉膛的角部。这里的炉膛的角部表示平行于炉膛烟气方向的两个相邻炉膛壁之间的连接部。

经过循环流化床预热室预热的粉状燃料尽管具有较高的温度，理论上进入炉膛后与二次风、三次风混合即可发生燃烧。但实际上，该状态下的着火过程属于燃料的“自燃”，粉状燃料气流的着火取决于放热和散热条件，预热后的粉状燃料进入炉膛后，与二次风、三次风接触发生氧化反应放出热量，同时炉膛四周的水冷壁能够吸收热量造成燃料化学反应产生的热量散失，若放热量不能大于散热量，则无法着火。

本发明借助点火油枪产生的火焰，在燃料射流内造成局部高温，使得该局部的燃料先发生剧烈氧化反应放出大量热量，该部分热量再向射流中的全部燃料传播，最终实现燃料的全部着火。该着火过程属于“强制点燃”。该点火系统和方法对带有循环流化床预热室的锅炉系统的预热温度、燃料参数、配风参数等要求较低，使得点火更加方便、操作更加简单。

此外，本发明中在最底层三次风管内布置点火油枪，规避了带有循环流化床预热室的锅炉系统燃料喷口内难以布置助燃油枪以及布置助燃油枪后磨损过快的问题。

基于以上，本发明提出了如下技术方案：

1、一种预热燃烧点火系统，包括：

炉膛；

预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；

点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，

其中：

所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度在50-130度的范围内。

2、一种预热燃烧点火系统，包括：

炉膛，由多个炉膛面围合而成；

预热燃料喷口，设置于所述炉膛，炉膛一次风适于携带燃料经由预热燃料喷口进入炉膛；

点火装置，设置于所述炉膛且包括点火枪，

其中：

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此不同且形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在的角度。

可选的，所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面彼此垂直，且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向彼此垂直。

3、一种预热燃烧锅炉设备，包括上述的预热燃烧点火系统。

4、一种预热燃烧点火方法，包括步骤：

在炉膛设置预热燃料喷口以及点火装置，点火装置包括点火枪；

点火装置向炉膛内喷油及点火；

经由预热燃料喷口向炉膛内送入预热燃料，

其中：

预热燃料的自预热燃料喷口的喷出方向与点火枪的喷油方向存在角度在50-130度的范围内；或者

所述燃料喷口所在的炉膛面与所述点火枪所在的炉膛面不同且彼此形成角度、且所述燃料喷口的喷口轴向与点火枪的燃料喷射方向存在角度。

可选的，上述方法中，预热燃料的自预热燃料喷口的喷出方向与点火枪的燃料喷射方向垂直。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化、要素组合，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

预热燃烧点火系统及方法，预热燃烧锅炉设备专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。