专利名称：一种可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，尤其是在环保型立式液排渣煤粉清洁燃烧器头部应用的带有冷却保护套筒和旋流冷却风的煤粉点火
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背景技术：
在国际油价和天然气价格不断攀升的形势下，利用燃油、燃气加热方式进行生产的工业窑炉、加热炉、物料干燥塔等行业燃料成本不断增加，燃料成本已经成为影响相关企业发展和生存的关键问题。利用我国资源丰富、价格低廉的煤炭资源替代部分石油及其衍生燃料的燃烧方式是一种降低能耗和降低成本的有效选择，环保型立式液排渣煤粉燃烧炉是一种煤清洁利用的先进方式，可广泛应用于工业窑炉、锻造窑炉、轧钢加热炉、陶瓷喷雾干燥塔等的加热和燃油替代改造。在立式液排渣煤粉燃烧炉中，为了利于排渣，燃烧炉采用向下燃烧、底部排渣的运行方式；煤粉从燃烧器顶部垂直向下喷入，由点燃的燃油将煤粉点燃，为了将煤粉中的灰渣变成液态排出，炉内需处于灰熔点以上的高温区，高温区温度区间一般大于1300°C，由于燃烧器头部的点火装置处于高温区的正上方，燃烧器顶部的点火部件和风室在辐射换热和对流换热的双重作用下经受高温烘烤，极易造成烧损，在其内部喷涂耐火材料作用有限，在燃烧负荷较高时烧损尤为严重，造成立式煤粉液排渣燃烧器的故障停炉事件，影响燃烧器的正常运行和安全性能。
实用新型内容本实用新型的目的是解决立式煤粉液排渣燃烧器头部点火油嘴和风道的高温烧损问题，提出一种对点火油嘴、点火电极、二次风道、煤粉通道组成的立式煤粉点火装置进行冷却保护的技术措施，具有可拆卸便于检修、冷却保护作用、方便操作的技术优点，特别适用于在高温环境下的固定立式煤粉点火装置以及辅助烧嘴的煤燃烧设备。为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案一种可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，包括同轴设置的外部定位直筒、煤粉通道外筒和油管，二次风通道外筒、高压点火电极、油管底端设有雾化油嘴，外部定位直筒与进煤管顶部采用煤粉通道定位法兰连接，底部由外扩管焊接密封；煤粉通道外筒和二次风通道外筒构成煤粉通道，在煤粉通道顶部采用二次风管定位法兰连接，二次风管定位法兰顶部设置进煤管；二次风通道由二次风外筒和油管外壁面组成，顶部设有油管定位法兰，油管由油管定位法兰焊接，两边开螺孔，螺孔中布置高压点火电极接线端；油管底部与雾化油嘴采用螺纹连接。装置所有设备除焊接件外，全部采用灵活的可拆卸连接方式，以利于运行中的故障检修和相关装置保养、更换。所述煤粉通道外筒在底部设置煤粉扩张管。利于煤粉的分散；煤粉通道外筒与定位直筒上下焊接密封形成冷却腔。在垂直于定位直筒中心线的筒壁上前后各开一孔，焊接冷却风入口管和冷却风出口管，其中冷却风入口管以平行于煤粉通道外筒壁的方式通到冷却腔底部，以实现对煤粉通道和定位筒的冷却保护作用。冷却腔上部开孔通入冷却风入口管至冷却腔底部，冷却腔上部同时设置冷却风出口管，形成冷却通路。燃油经中间燃油管喷入，油管外侧设置二次风管，二次风管顶部通过油管定位法兰实现油管与二次风管的定位和连接；二次风通道外侧设置煤粉通道，煤粉通道顶部通过二次风管定位法兰实现二次风管与煤粉管的定位和连接，二次风管定位法兰连接进煤管， 各部件之间可方便拆卸，便于检修。冷却风和二次风在点火装置作业和点火完成口均保持开启状态。实现对点火装置向火面的冷却保护。所述煤粉通道由煤粉通道外筒内壁面和二次风管外壁面组成，顶部由焊接于二次风通道外筒的法兰密封，在顶部法兰设置进煤口，进煤管采用弯曲方式焊接于进煤口，使之便于由水平松粉方式转变为垂直喷粉方式，在停炉冷却时可兼做冷却风通道。煤粉通道外筒底部和二次风筒底部设置锥形扩张段，以利于煤粉的周向扩散。所述二次风通道由二次风筒内壁面和油管外壁面组成，顶部由焊接于油管的法兰密封，二次风筒上部开孔，焊接二次风进风管，顶部法兰开孔以螺纹连接方式固定两根高压点火电极，点火电极与金属筒壁之间采用陶瓷套管进行绝缘；二次风底部的旋流套筒焊接于油管上，旋流套筒开有旋流风通道，其中旋流风通道以一定度角斜向下设置；旋流套筒上还开有两个点火电极定位孔，内部设有陶瓷套管，点火电极垂直向下穿过陶瓷套管定位，以保证点火电极与油管筒壁、二次风管之间有足够的绝缘距离。所述二次风通道在点火装置正常点火时首先提供燃油所需的空气量，在燃烧器正常运行时，提供冷却风对油嘴和二次风通道进行冷却保护；在紧急情况下，如炉体处于高温状态而燃油出现供应故障的情况下，可在二次风通道通入预混的天然气、液化气等气体燃料进行烘炉或点火工作，实现对紧急情况的应对。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点通过设置冷却腔与二次风冷却的双重作用实现对点火装置各部件向火面的冷却保护，减少高温火焰对点火装置的烧损，同时各部件可方便拆卸，保证了点火装置的稳定连续运行，特别适用于立式结构的，且火焰向下传播的液排渣煤粉燃烧炉的点火工作，在经过结构简化，取消进煤通道后，还可应用于火焰向下的立式燃油炉、燃气炉的点火工作。
图1为本发明一种可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置的结构图；图2为图1的A-A剖视图；附图标记说明1-油管；2-高压点火电极；3-油管定位法兰；4- 二次风管；5-进煤管；6-二次风管定位法兰；7-冷却风出口管；8-煤粉通道定位法兰；9-定位直筒；10-进煤通道外筒；11-二次风通道外筒；12-旋流套筒；13-雾化油嘴；14-煤粉扩张管；15-冷却腔；16-冷却风入口管；17- 二次风入口管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的内容做进一步详细说明。[0017]如图1图2所示，一种可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，包括同轴设置的外部定位直筒9、煤粉通道外筒10和油管1，二次风通道外筒11、高压点火电极2、油管 1底端设有雾化油嘴13，外部定位直筒9与进煤管5顶部采用煤粉通道定位法兰8连接，底部由外扩管焊接密封；煤粉通道外筒10和二次风通道外筒11构成煤粉通道，在煤粉通道顶部采用二次风管定位法兰6连接，二次风管定位法兰6顶部设置进煤管5 ；二次风通道由二次风外筒11和油管1外壁面组成，顶部设有油管定位法兰3，油管1由油管定位法兰3焊接，两边开螺孔，螺孔中布置高压点火电极2接线端；油管1底部与雾化油嘴13采用螺纹连接。煤粉通道外筒10在底部设置煤粉扩张管14，煤粉通道外筒10与定位直筒9上下焊接密封形成冷却腔15。冷却腔15上部开孔通入冷却风入口管16至冷却腔15底部，冷却腔15上部同时设置冷却风出口管7，形成冷却通路。油管1外侧设置二次风管4，二次风管4顶部通过油管定位法兰3实现油管1与二次风管4的定位和连接；二次风通道外侧设置煤粉通道，煤粉通道顶部通过二次风管定位法兰6实现二次风管4与煤粉管的定位和连接，二次风管定位法兰6连接进煤管5。雾化油嘴13外部装有旋流套筒12，焊接于油管1上，高压点火电极2穿孔经旋流套筒12后布置于雾化油嘴13两侧；旋流套筒12上布置具有预定角度的旋流风通道。在进行煤粉点火作业时，首先通过冷却风入口管16向冷却腔通入冷却介质，并由冷却风出口管7引出；其次，打开二次风进风阀门，二次风通过二次风通道和旋流套筒12后以旋流方式进入燃烧室，在接通高压点火电极2的电源后，高压电极间产生高能量的电火花，此时打开油管阀门，燃油经过雾化油嘴13经压力雾化后喷入燃烧室，在电火花放电处被点燃，此时关闭点火电极电源，在燃油稳定燃烧后，缓慢打开煤粉阀门和配风阀门，通入的煤粉在燃油的高温下被缓慢点燃，在煤燃烧稳定后关闭进油管路并进行吹扫，二次风和冷却风保持开启状态，对整个点火装置起到冷却保护的作用。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求1.一种可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，其特征在于包括同轴设置的外部定位直筒(9)、煤粉通道外筒(10)和油管(1)，二次风通道外筒(11)、高压点火电极 O)、油管(1)底端设有雾化油嘴(13)，外部定位直筒(9)与进煤管( 顶部采用煤粉通道定位法兰(8)连接，底部由外扩管焊接密封；煤粉通道外筒(10)和二次风通道外筒(11)构成煤粉通道，在煤粉通道顶部采用二次风管定位法兰(6)连接，二次风管定位法兰(6)顶部设置进煤管(5) ；二次风通道由二次风外筒(11)和油管(1)外壁面组成，顶部设有油管定位法兰(3)，油管(1)由油管定位法兰C3)焊接，两边开螺孔，螺孔中布置高压点火电极O) 接线端；油管(1)底部与雾化油嘴(13)采用螺纹连接。
2.如权利要求1所述的可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，其特征在于 所述煤粉通道外筒(10)在底部设置煤粉扩张管(14)，煤粉通道外筒(10)与定位直筒(9) 上下焊接密封形成冷却腔(15)。
3.如权利要求2所述的可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，其特征在于 冷却腔(15)上部开孔通入冷却风入口管(16)至冷却腔(15)底部，冷却腔(15)上部同时设置冷却风出口管(7)，形成冷却通路。
4.如权利要求1所述的可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，其特征在于 油管(1)外侧设置二次风管G)，二次风管(4)顶部通过油管定位法兰C3)实现油管(1)与二次风管的定位和连接；二次风通道外侧设置煤粉通道，煤粉通道顶部通过二次风管定位法兰(6)实现二次风管(4)与煤粉管的定位和连接，二次风管定位法兰(6)连接进煤管⑶。
5.如权利要求1所述的可拆卸带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，其特征在于 雾化油嘴(1 外部装有旋流套筒(12)，焊接于油管(1)上，高压点火电极O)穿孔经旋流套筒(1 后布置于雾化油嘴(1 两侧；旋流套筒(1 上布置具有预定角度的旋流风通道。
专利摘要本实用新型公开了一种可拆卸的带有冷却保护作用的立式煤粉点火装置，包括点火装置本体，该点火装置头部设置进油管，油管尾部装有雾化油嘴，所述点火装置头部设置二次风进口管，进风管底部设置旋流套筒；所述高压点火电极定位于油管定位法兰，通过二次风通道、穿孔经过旋流套筒，布置于油嘴两侧；二次风管外侧布置煤粉管，进煤通道底部设置扩散管，煤粉管外壁设置定位直筒，中间形成冷却腔，冷却腔顶部开孔通入冷却风管至冷却腔底部，冷却介质冷却腔顶部的出口排出。本实用新型适用于立式液排渣煤粉炉的煤粉点火过程，由于设置了冷却腔，使得在煤粉立式向下燃烧时燃烧器头部承受更高的辐射温度，保护了顶部点火装置不被烧损；同时由于设置了旋流二次风通道，使得在二次风起到燃油助燃风作用的同时，对点火油嘴起到了冷却的作用，整个点火装置向火面接触高温的部分得到了有效的保护，因而提高了点火装置的安全和寿命性能。同时整个点火装置以法兰连接，整体可拆卸，使得点火装置检修工作便于进行，也适应了立式液排渣煤粉燃烧器本体短时停炉检修的要求，提高了立式液排渣煤粉燃烧器整体的运行可靠性。
文档编号F23Q3/00GK202229231SQ20112029578
公开日2012年5月23日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者曾小军, 杨卫斌, 汪小憨, 魏强 申请人:中国科学院广州能源研究所