純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐的製作方法
2023-09-23 19:49:55 2
專利名稱：純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，屬於熱工設備。
背景技術：
導熱油爐屬於有機熱載體鍋爐，是最近幾年才發展興起的一種新型工業鍋爐，由於體積小，安裝和布置靈活，運行成本低，深受用戶歡迎，市場前景廣闊。
有機熱載體鍋爐以燃煤為燃料，以導熱油為介質，利用循環油泵強制導熱油進行液相循環，將熱能通過管道輸送給用熱設備，經過熱傳遞降溫後的導熱油再通過返回管道回到加熱爐重新加熱，形成閉路循環。
由於用油作為傳熱介質，能在較低壓力下獲得較高的工作溫度(300℃左右)，可以精確的控制溫度，無需水資源和水處理設備，對使用條件沒有苛刻的需求，可以精確控制溫度，並構造簡單，維修和運行非常方便，是一種安全係數比較高的供熱設備，被廣泛的應用於紡織、印染、食品加工、油漆塗敷、化工設備、塑料建材、人造革、人造板、造紙、木材生產等行業。
有機熱載體鍋爐同通常的燃煤設備一樣，煙煤中的可燃有效成份——揮發份(佔30％-35％)，幾乎全部都以黑煙的形式排向大氣層，環境汙染和能源浪費極為嚴重。對於立式手燒有機熱載體鍋爐來說，都是功率比較小的產品，但是市場容量卻很大，品種型號也很多，各企業生產的設備對比之間都有一些差別，燃燒功率一般在125KW-2800KW之間(也稱0.125-2.8MW)，前者耗煤量為1、5噸/24小時，後者的耗煤量為13-15噸/24小時(按工人上班三八制計算)。燃煤冒黑煙問題相當嚴重，煤資源浪費也是相當驚人。
發明內容
本發明的目的在於提供一種改進的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，能夠解決燃煤冒黑煙問題，節約煤資源，提高熱效率，保護環境。
本發明所述的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，爐體的上部為加熱區，加熱區的爐體內配裝有導熱油管，加熱區的頂部設有引風機，爐體的下部為燃煤區，燃煤區配裝有燃煤裝置，其燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置和爐體內的旋流燃燒裝置，燃煤燃燒裝置有燃煤爐膛、爐排和加煤口，燃煤爐膛的後部有煙氣出口；旋流燃燒裝置有橫截面呈圓形的旋流爐膛，旋流爐膛的上面有高溫氣體出口，下面有進風口，側面有煙氣進口，旋流爐膛的煙氣進口與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進口相適應，在煙氣進口的側旁配合設有旋流助燃風口，燃煤爐膛的煙氣出口和旋流爐膛的煙氣進口對接。
引風機使爐體內形成負壓，在燃煤燃燒裝置中，從爐排進入的燃燒空氣促進爐排上燃煤的燃燒，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒組成的黑煙和其他碳氫氣體、形成不完全燃燒的產物，一起從煙氣出口湧入到旋流爐膛，在助燃風的助推下，旋流的結果使煙氣和助燃風(氧氣)攪拌混合，引發猛烈燃燒，形成高溫，燃盡率達到100％。經過徹底燃燒氧化後獲得的乾淨的高溫氣體，邊旋轉邊上升運行，經過出口被引風機引出，流經爐體加熱區時，將導熱油管加熱，這種被強化了的熱氣流增強了傳熱效果，提高了熱效率。根據需要，助燃風口也可以分布設置幾個。
本發明使煙煤中所佔成分30％-35％的揮發份全部氧化(形成產物是二氧化碳和水的幹蒸汽)變成熱能，實現燃煤的100％燃燒，節煤達30％-35％。旋流爐膛就象一個旋風除塵器，黑煙被燃燒的旋流燃燒，其中夾帶的不可燃性灰塵因重力作用下落，經進風口下落，被集中收集在底部的灰池中，方便集中處理。
在這種燃燒體制中，沒有任何煙氣排出，排出的廢氣無色、無味、透明，用肉眼根本看不到，林格曼黑度已經不復存在，又燃煤燃燒裝置位於爐體外，在此完成固體煤的燃燒，旋流爐膛位於爐體內，在此完成煙氣的徹底燃燒，故稱為純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐。
清潔乾淨的熾熱氣流在爐體的加熱區內和導熱油管進行熱交換，導熱油管的導熱油被加熱，由工作油泵提供動力將熱能源源不斷地送到用熱設備上，釋放熱量後的導熱油通過回油管道再回到有機熱載體鍋爐，被重新加熱，形成閉路循環。
本發明中旋流助燃風口置於煙氣進口的內側，便於燃燒旋流的形成，促進充分燃燒。
對於一些大型的導熱油爐，可以考慮增加一個燃煤燃燒裝置，使兩個燃煤燃燒裝置分布在旋流爐膛的周邊，最好對稱分布，容易穩定燃燒工況，也方便安裝和使用操作。
燃煤燃燒裝置可以是任意適合的燃煤然著裝置，只要能夠將固體燃煤燃成煙氣，為旋流爐膛提供進一步燃燒的煙氣即可。從爐排上分，通常的有固定式的、活動式的，活動式的當中，又有振動式的和搖動式的，等等；從形體上分，又長形的、方形的和圓形的，等等。
本發明純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，結構簡單，造價低廉，容易實施，可直接在現有有機熱載體鍋爐上進行改進，徹底解決了燃煤冒黑煙問題，排出的廢氣無色透明、乾淨、無汙染，達到了純無煙的效果，林格曼黑度為0，既節約了煤資源，提高了熱效率，又保護了環境，經濟效益和社會效益顯著。
圖1、本發明實施例1結構示意圖。
圖2、圖1中的A-A橫截面結構示意圖。
圖3、運行工況原理示意圖。
圖4、本發明實施例2結構示意圖。
圖5、本發明實施例3結構示意圖。
圖中1、引風機連接管口 2、爐體加熱區 3、爐體 4、導熱油管 5、高溫氣體出口 6、旋流爐膛 7、旋流燃燒裝置 8、進風口 9、清灰門 10、灰池 11、出渣口 12、灰池 13、爐排 14、加煤口 15、燃煤燃燒裝置 16、爐膛 17、煙氣出口 18、助燃風口 19、煙氣進口 20、清灰門 21、助燃風道 22、燃煤燃燒裝置23、旋流燃燒裝置 24、燃煤燃燒裝置 25、清灰門 26、旋流燃燒裝置 27、助燃風道 28、煙氣進口 29、煙氣出口 30、燃煤燃燒裝置 31、爐排32、加煤口 F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、助燃風。
具體實施例方式
下面結合實施例附圖對本發明作進一步的說明。
如圖1、圖2所示，本發明所述的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，爐體3的上部為加熱區2，加熱區2的爐體內配裝有導熱油管4，加熱區2的頂部通過引風機連接管口1連接引風機，爐體3的下部為燃煤區，燃煤區配裝有燃煤裝置，其燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置15和爐體內的旋流燃燒裝置7，燃煤燃燒裝置15有燃煤爐膛16、爐排13和加煤口14，燃煤爐膛16的後部有煙氣出口17；旋流燃燒裝置7有橫截面呈圓形的旋流爐膛6，旋流爐膛6的上面有高溫氣體出口5，下面有進風口8，側面有煙氣進口19，旋流爐膛6的煙氣進口19與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進口19相適應，在煙氣進口19的內側配合設有旋流助燃風口18，燃煤爐膛的煙氣出口17和旋流爐膛的煙氣進口19對接。
如圖3所示，運行過程如下引風機使爐體內形成負壓，促使燃煤燃燒裝置中的煙氣引入旋流爐膛6。在燃煤燃燒裝置中，從爐排13進入的助燃風F1促進爐排13上燃煤的燃燒，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒組成的黑煙和其他碳氫氣體、形成不完全燃燒的產物，一起從煙氣出口17湧入到旋流爐膛6中，在助燃風F4的助推下，旋流的結果使煙氣和助燃風攪拌混合，引發猛烈燃燒，形成高溫。經過徹底燃燒氧化後獲得的乾淨的高溫氣體，邊旋轉邊上升運行，經過高溫氣體出口5被引風機引出，流經爐體加熱區2時，將導熱油管4加熱，導熱油管4中的導熱油被加熱，由工作油泵提供動力將熱能源源不斷地送到用熱設備上，釋放熱量後的導熱油通過回油管道再回到有機熱載體鍋爐，被重新加熱，形成閉路循環。
本發明中，各助燃風道可以通過布風盒，根據需要實現布風分布，由同一動力源提供布風動力，簡化輔助設施。
供風系統可配裝自動化變頻控制系統，實現自動化操作。如供風量的調節可用變頻調速的方式來解決，亦即通過改變風機電源的頻率來改變風機的轉速的方法控制供風量。利用煙氣傳感器(工業電子門市部都有市售)，如二氧化鋯煙氣傳感器，它對一氧化碳呈現「氣敏效應」，只要有煙氣就是缺氧，只要缺氧就必然產生一氧化碳，所以，檢測一氧化碳氣體的含量多少，也就直接反映了燃燒設備內部的「配風係數」和燃燒工況。把一氧化碳氣體的含量變成電壓信號輸入到變頻器的電壓信號輸入端子上，即可利用電壓信號控制頻率變化，變頻輸出電源就是鼓風機的供電電源。
如圖4所示，增設一個燃煤燃燒裝置，有兩個燃煤燃燒裝置22、24，對稱分布在旋流爐膛的周邊，其它與實施例1相同。
如圖5所示，將燃煤燃燒裝置改為圓形結構，其它與實施例1相同。
權利要求
1.一種純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，爐體的上部為加熱區，加熱區的爐體內配裝有導熱油管，加熱區的頂部設有引風機，爐體的下部為燃煤區，燃煤區配裝有燃煤裝置，其特徵在於燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置和爐體內的旋流燃燒裝置，燃煤燃燒裝置有燃煤爐膛、爐排和加煤口，燃煤爐膛的後部有煙氣出口；旋流燃燒裝置有橫截面呈圓形的旋流爐膛，旋流爐膛的上面有高溫氣體出口，下面有進風口，側面有煙氣進口，旋流爐膛的煙氣進口與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進口相適應，在煙氣進口的側旁配合設有旋流助燃風口，燃煤爐膛的煙氣出口和旋流爐膛的煙氣進口對接。
2.根據權利要求1所述的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，其特徵在於旋流助燃風口置於煙氣進口的內側。
3.根據權利要求1或2所述的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，其特徵在於燃煤燃燒裝置有兩個，分布在旋流爐膛的周邊。
4.根據權利要求3所述的純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，其特徵在於兩個燃煤燃燒裝置在旋流爐膛的周邊對稱分布。
全文摘要
本發明純無煙節煤型外燃內旋流導熱油爐，爐體的上部為加熱區，加熱區的爐體內配裝有導熱油管，加熱區的頂部設有引風機，爐體的下部為燃煤區，燃煤區配裝有燃煤裝置，其燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置和爐體內的旋流燃燒裝置，燃煤燃燒裝置有燃煤爐膛、爐排和加煤口，燃煤爐膛的後部有煙氣出口；旋流燃燒裝置有橫截面呈圓形的旋流爐膛，旋流爐膛的上面有高溫氣體出口，下面有進風口，側面有煙氣進口，旋流爐膛的煙氣進口與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進口相適應，在煙氣進口的側旁配合設有旋流助燃風口，燃煤爐膛的煙氣出口和旋流爐膛的煙氣進口對接。徹底解決了燃煤冒黑煙問題，既節約了煤資源，提高了熱效率，又保護了環境。
文檔編號F23B80/02GK1873320SQ20061004517
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者王樹洲 申請人:王樹洲