利用压缩空气的高速射流将燃料油直接击碎,雾化成超细油滴进行燃烧,同时用燃烧产生的热量对燃料进行初期加热,扩容,后期加热,在极短的时间内完成油滴的蒸发气化,使油枪在正常燃烧过程中直接燃烧气体燃料,从而大大提高燃烧效率及火焰温度。使进入一次室的浓相煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎,并释放出大量的挥发份迅速着火燃烧,然后由已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉,实现了煤粉的分级燃烧,燃烧能量逐级放大,达到点火并加速煤粉燃烧的目的,大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。为了防止燃烧器烧坏和在燃烧器内发生结渣,采用多级气膜冷却风保护喷口安全。
3. 2技术分析
1. 煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器技术
在传统的燃油机械雾化燃烧时,燃油被雾化成<200-250μm的油雾液滴,扩大燃油蒸发表面积,提高了蒸发速度,实现油蒸汽的燃烧。但是机械雾化不能从根本上改变燃油液态本质。在采用燃油气化燃烧原理后,燃油发生气化,气化后的燃油其粒度为气体分子级,其发生化学反应的速率远远大于雾化效果产生的油雾液滴。伴随着气化反应的同时,油温也随之上升,根据燃烧学原理,在常温下温度每提高10℃化学反应速度将增加2~4倍,假设温度升高100℃,化学反应速度就大约增加310≈59000倍。2.能量逐级放大技术
能量逐级放大技术的前提是引火源具有很高的燃烧强度和后续燃料的及时引燃。在煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中,气化雾化油枪保证了引火源的燃烧强度。在引燃浓相煤粉时,在一级燃烧室内就会形成“三高区”,煤粉在高强度的燃烧火核引燃下迅速升温破碎析出挥发份,进一步增强燃烧效果,浓相煤粉着火后进入二、三级燃烧室与稀相煤粉混合燃烧。
3.煤粉浓缩技术
在近几年的电站锅炉改造中,由于炉膛结渣、煤质下降及调峰需要出现了各种浓缩燃烧器。在粉煤锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中为了强化燃烧效果,创造性的引进了煤粉浓缩技术。粉煤锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中的煤粉浓缩技术是在借鉴以往经验的基础上进行改造创新的结果。
4.气膜冷却技术
煤粉锅炉微油点火及稳燃燃烧器点火系统中,由于燃烧化学反应直接在燃烧器内部发生,极易造成燃烧器高温烧毁。在解决这个问题时,引进航空航天领域的气膜冷却技术就成为一种必然。气膜冷却技术在燃烧器壁面形成一层冷风气膜,起着两个重要的热保护作用:一是将高温燃气与壁面隔开,以避免高温燃气直接对壁面进行对流换热,这是隔热作用;二是将高温燃气与发亮火焰的辐射热量从壁面带走一部分,这是冷却作用。通过两个热保护作用可以有效防止燃烧器高温过热烧损。