一种等离子体点火系统点火枪前支撑环的制作方法

    技术2023-03-01  155


    本实用新型涉及一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,属于等离子体点火系统设备技术领域。



    背景技术:

    等离子燃烧技术是指采用直流空气等离子体作为点火源,实现锅炉的冷态启动不用一滴油的无油点火的燃烧技术。等离子体具有促进燃烧的特性,等离子燃烧系统主要有燃烧系统、风粉系统、等离子发生器、电气系统、等离子空气系统以及等离子冷却水系统等。等离子燃烧技术已在国内200余台机组中得到应用,实例表明采用等离子燃烧装置的节油效果十分明显,特别适用于新建机组。

    等离子体点火过程包括:煤粉锅炉一次风中的风粉混合物在一级筒同碰到高温等离子体在5ms左右完成挥发份析出、碳粒气化、着火、高温逆反应等,在一级筒内入口200mm的距离一次风粉混合物已完全着火,放出热量约占煤粉的25%~35%时进入二级筒,在二级筒内与新的风粉混合物混合着火后进入三级筒,依次着火、火焰放大。

    与传统的煤粉燃烧器不同,等离子燃烧器是借助等离子发生器产生的高温(4000~12000k)等离子体来点燃煤粉的,属内燃型燃烧器,等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用高温等离子体将煤粉点燃,煤粉在燃烧器内分级点燃、火焰逐级放大,可在燃烧器喷嘴处形成3~10米长的火焰。一般点燃的煤粉质量约5~15t/h之多,而等离子枪的功率仅50~300kw,这中间的窍门主要是分级点燃、火焰逐级放大。

    当等离子体点火工作时,点火枪前端喷出强烈火焰,火焰焰心达摄氏2000度到3000度。但靠等离子发生器的喷射力只能达到1.5米-2.0米的距离,火焰范围直径不到1米。



    技术实现要素:

    发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本实用新型提供一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,通过高压风带动前支撑环的高速旋转,把高压风吹到锅炉中心部位,使火焰呈旋转式喷射,长度达到25米到30米,火焰直径范围达到10米以上。

    技术方案:为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:

    一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,安装于等离子体点火系统中的点火枪与一次风管之间,包括前支撑环本体;

    其中,所述前支撑环本体整体呈圆筒型,其外壁面沿圆周均匀开设有若干条螺旋槽;所述前支撑环本体套接于等离子点火枪管的出火端,并通过其前端外缘与一次风管内壁凸起环面的配合保证前支撑环本体不会向前飞出脱落。

    进一步的,为了进一步固定前支撑环安装位置,所述前支撑环本体的外壁面为前侧高后侧低的台阶面,这样其前端台阶具有更大的外缘面,通过更大的外缘台阶与一次风管内壁凸起环面的配合进一步保证前支撑环本体不会向前飞出脱落,并保持该环达到每分钟20000转以上的旋转速度,向前喷出高压螺旋强风。

    进一步的,所述台阶面的前后台阶长度比例优选为6:4。

    进一步的,所述螺旋槽的横截面优选为矩形。

    进一步的,所述螺旋槽的螺旋导程优选范围为200mm-300mm。如果该导程超过300mm,那螺旋的强度不够,喷出来的强风远度达不到15米,风机不够集中,扩散面积太大,火力就不会集中。如果导程过短,低于200mm,那螺旋强度太大,喷出来的旋转速度太快,远度同样达不到15米,而且风力太集中,没有扩散效果,点火面积就狭小。

    进一步的,所述前支撑环本体的前后两端内缘处采用倒角处理。

    有益效果:本实用新型提供的一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,相对于现有技术,具有以下优点:1、起到前端轴承的功效,替代金属高温轴承,固定了一、二级送风管和等离子体点火枪之间的间距;2、起到了风力分配调匀的作用,结构简单,装卸方便,工作稳定;3、通过螺旋槽的结构设计,使得高压风带动前支撑环围绕等离子点火枪管进行高速旋转,把风送得更远、更分散、更均匀,使等离子体点火头的火焰呈旋转式喷射,长度达到25米到30米,火焰直径范围达到10米以上。

    附图说明

    图1为本实用新型实施例的主视图;

    图2为本实用新型实施例的左视图;

    图3为本实用新型实施例的结构示意图一;

    图4为本实用新型实施例的结构示意图二;

    图5为本实用新型实施例的安装结构示意图;

    图中包括:1、前支撑环本体,2、螺旋槽,3、台阶面,4、点火枪,5、后支撑环,6、一次风管,7、二次风管。

    具体实施方式

    下面结合附图及实施例对本实用新型作更进一步的说明。

    如图1-4所示为一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,安装于等离子体点火系统中的点火枪4与一次风管6之间,包括前支撑环本体1。

    其中,前支撑环本体1整体呈圆筒型,其外壁面沿圆周均匀开设有8条尺寸完全相同的螺旋槽2。前支撑环本体1套接于等离子点火枪管的出火口前端,前支撑环本体1的外壁面为前高后低的台阶面3,并通过其前端外缘与一次风管内壁凸起环面的配合保证前支撑环本体1不会向前飞出脱落。

    本实施例中,台阶面3的前后台阶长度比例为6:4,且后侧台阶长度为10mm,台阶厚度为1.5mm。通过前端更大的外缘台阶与一次风管内壁凸起环面的配合进一步保证前支撑环本体不会向前飞出脱落,并保持该环达到每分钟20000转以上的旋转速度,向前喷出高压螺旋强风。

    螺旋槽2的横截面为矩形,且螺旋槽2的螺旋导程为251mm。这个导程的设计是根据等离子体点火系统中,脉冲点火头喷射出来的强烈火花和煤粉粗细粒子混合后,起火的火焰焰芯的长度计算出来。本实施例中,前支撑环采用8个螺旋槽,螺距为31.375mm,通过每分钟高速旋转2万转,把夹带氧气的空气向前螺旋喷射出10米到15米远,甚至更远。这样能起到快速点燃煤粉、快速升温点火的效果,既节约了点火成本,又节省了前期维修的时间。

    前支撑环本体1的材料为二氧化锆(化学式:zro2),是锆的主要氧化物。氧化锆产品的折射率大,熔点高,耐蚀性强,膨胀和收缩率低,皆具有脆性的可素性。所述前支撑环本体1的前后两端内缘处采用倒角处理。

    本实用新型的具体实施方式包括:

    1、如图5所示,直径55的内孔是直接安装在等离子点火枪的出火口前端,与后支撑环5共同支撑着一次风管6,外径77的台阶卡在一次风管6的前端,不至于被强风吹出来。

    2、高压鼓风机通过风管向等离子体点火头高压送风,高压风达到30米/每秒。强风瞬间通过风管,吹动前支撑环,通过前支撑环8条螺旋槽,高压风带动前支撑环围绕等离子点火枪管进行高速旋转,每分钟能高达20000转以上。

    3、当等离子体点火工作时,点火枪前端喷出强烈火焰,火焰焰心达摄氏2000度到3000度。前支撑环的高速旋转,把高压风吹到锅炉中心部位,使等离子体点火头的火焰程旋转式喷射,长度达到25米到30米,火焰直径范围达到10米以上。

    本实用新型通过异形体前支撑环的结构设计,一方面实现了前端轴承支撑和风力分配调匀的作用,结构简单,装卸方便,工作稳定;另一方面通过高速旋转,把风送得更远、更分散、更均匀,进而加强了火焰喷射,使等离子体点火系统,取代传统的喷重油燃烧点火模式,大大节约点火成本。

    以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,安装于等离子体点火系统中的点火枪与一次风管之间,其特征在于,包括前支撑环本体(1);

    其中,所述前支撑环本体(1)整体呈圆筒型,其外壁面沿圆周均匀开设有若干条螺旋槽(2);所述前支撑环本体(1)套接于点火枪的出火端,并通过其前端外缘与一次风管内壁凸起环面的配合保证前支撑环本体(1)不会向前飞出脱落。

    2.根据权利要求1所述的一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,其特征在于,所述前支撑环本体(1)的外壁面为前高后低的台阶面(3)。

    3.根据权利要求2所述的一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,其特征在于,所述台阶面(3)的前后台阶长度比例为6:4。

    4.根据权利要求1所述的一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,其特征在于,所述螺旋槽(2)的横截面为矩形。

    5.根据权利要求1所述的一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,其特征在于,所述螺旋槽(2)的螺旋导程范围为200mm-300mm。

    6.根据权利要求1所述的一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,其特征在于,所述前支撑环本体(1)的前后两端内缘处采用倒角处理。

    技术总结
    本实用新型公开了一种等离子体点火系统点火枪前支撑环,安装于等离子体点火系统中的点火枪与一次风管之间,包括:所述前支撑环本体整体呈圆筒型,其外壁面沿圆周均匀开设有若干条螺旋槽;所述前支撑环本体套接于等离子点火枪管的出火端,其外壁面为前侧高后侧低的台阶面,并通过其前端外缘与一次风管内壁凸起环面的配合保证前支撑环本体不会向前飞出脱落。本实用新型通过异形体前支撑环的结构设计,一方面实现了前端轴承支撑和风力分配调匀的作用,结构简单,装卸方便,工作稳定,另一方面通过高速旋转,把风送得更远、更分散、更均匀,使等离子体点火头的火焰呈旋转式喷射,长度达到25米到30米,火焰直径范围达到10米以上。

    技术研发人员:蒋元祥
    受保护的技术使用者:宜兴市晶泽耐磨科技有限公司
    技术研发日:2019.08.07
    技术公布日:2020.04.03

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