乳化焦漿液態排渣裝置的製作方法

2023-08-03 06:01:36 1

專利名稱：乳化焦漿液態排渣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種熱工設備，特別是關於一種以乳化焦漿為燃 料的燃燒排渣裝置。
背景技術：
目前，能源危機已經成為全世界人民關注的問題。能夠被人類利用 的自然能源越來越少，但人類對能源的需求量卻越來越大。因此世界各 國都在進行能源結構調整，以最大限度的節約現有的能源。同時，環境 汙染問題近年來也變成了全世界人民關注的焦點。世界各國都在努力地 調整工業結構，開發和提倡清潔汙染小的綠色環保能源。
因此，人們在不斷的尋求新的清潔能源。 一般地，熱工設備(比如 各類鍋爐設備、窯爐設備)目前採用的較為清潔的能源主要是油、天然 氣或煤氣等，但是，這使鍋爐設備的燃料費用大幅度上升，嚴重影響了 使用和製造熱工設備的企業的生存。
為此，本領域的技術人員都在努力地開發新的可用能源。價格低廉、 高效潔淨的乳化焦漿燃料逐漸成為了本領域中的新寵。在熱工設備中採 用乳化焦漿燃料既能合理的利用自然資源，又能降低鍋爐設備的燃料費 用，因此世界各國都在大力推廣乳化焦漿燃燒技術。
然而，乳化焦漿燃燒時存在著火困難、易結焦、火焰發散、難以燃 盡的問題，業界在不斷的開發能夠有效燃燒乳化焦漿的鍋爐設備。如中
國專利第CN02135439.1號所揭示的一種水焦漿燃燒技術，其包括預燃室 及其壁上的兩次風切向進風口，切向兩次風速為25~40m/s,在預燃室的 一端置有一次風旋流燃燒器， 一次風的旋流強度大於3.0,旋流燃燒器中 心區域安置水焦漿霧化噴槍，由其將進入預燃室的水焦漿霧化成60 ~ 100pm粒度，預燃室的另一端是連接工業窯爐或鍋爐的開放口，預燃室 內溫度至少要達到950 1000。C溫度後，確保水焦漿穩定著火燃燒。又如
中國專利第CN03113078.X號所揭示的一種水焦漿旋流燃燒裝置，由噴
槍、燃燒室、切向風進口所組成，旋風筒燃燒室為圓筒狀，水焦漿噴槍 設在旋風筒燃燒室的一端， 一次切向風進口、兩次切向風進口順序設置 在水焦漿噴槍下遊的旋風筒燃燒室的壁上，在旋風筒燃燒室的另一端設 有旋風筒燃燒室出口。但是上述兩個專利所揭示的水焦漿燃燒裝置和方 法存在著缺陷，首先，僅採用一個水焦漿噴槍，要達到足夠的燃燒強度， 必須加大水焦漿的供給量，即，水焦漿顆粒將噴的很遠，這樣形成的燃 燒動力場是細長的、不均勻、不飽滿的，從而不能使水焦漿顆粒得到有 效充分的燃燒， 一旦水焦漿顆粒燃燒不充分，其離開燃燒室以後，隨著 溫度的下降，其將在爐壁或者管道壁上結焦，結焦達到一定程度後，將
降低設備的傳熱效率，嚴重的還將造成安全事故；其次，僅採用一個水 焦漿噴槍， 一旦該噴槍熄火必須重新啟動點火，影響生產的正常進行；
還有，僅採用一個水焦漿噴槍，很難有效將水焦漿充分霧化，不能有效 地霧化，就不能保證水焦漿顆粒充分的與空氣接觸並燃燒，燃燒效率不
高；而且，僅採用一個水焦漿噴槍，而不設置其它引燃裝置，原則上是 沒有辦法將水焦漿直接點燃的，即使採用先燃油再換水焦漿噴槍的方法 實際上也不能將水焦漿點燃；最後，上述兩個專利的一次風與切向風採 用的空氣沒有進行區分，若一次風的空氣不進行加熱，則會導致燃燒不 劇烈，若切向風不採用冷空氣，則就不能達成有效降低燃燒室內壁溫度 並避免結焦的效果。
此外，乳化焦漿含氮量高，燃燒後將產生大量的氮氧化物，比如一 氧化氮、二氧化氮等，這些氮氧化物化合物排放到空氣中將造成大氣汙 染。比如， 一氧化氮為無色無臭氣體，它一般不會對人體產生有害影響， 但當它轉變成二氧化氮時，就具有腐蝕性和生理刺激作用；當二氧化氮 含量在100ppm以上時，幾分鐘就能致人和動物死命，吸入濃度為5ppm (即9.4mg/m2)的二氧化氮，幾分鐘就能造成呼吸系統失調；並且，氮 氧化物將會引起光化學煙霧，比如，當HC和NOx在大氣環境中受強烈 太陽光紫外線照射後，產生一種複雜的光化學反應，生成一種新的汙染 物一光化學煙霧。1952年12月倫敦發生的光化學煙霧，4天中死亡人數 較常年同期約多4000, 45歲以上的死亡最多，約為平時的3倍，l歲以
下的約為平時的2倍。事件發生的一周中，因支氣管炎、冠心病、肺結
核和心臟衰弱者死亡分別為事件前一周同類死亡人數的9.3倍、2.4倍、 5.5倍和2.8倍。因此，世界各國都對氮氧化物的排放量作出了嚴格的限 制。所以，針對乳化焦漿含氮量高的特點，必須採用各種措施降低乳化 焦漿燃燒過程中氮氧化物的生成。目前可以用於減少氮氧化物的生成的 方法和裝置主要是針對煤的燃燒。如中國專利第97199607號所揭示的一 種粉煤燃燒器，它具有一在主區域和輔助區域之間起緩沖作用的過渡區 域。過渡區域通過在主區域和輔助區域之間提供受限制的回流區域，從 而改善對燃燒器附近的混合和火焰穩定性的控制。這些受限制的回流區 域將放出的氮氧化物送回到燃燒器出口附近的一貧氧高溫分解區域以還 原成分子氮，從而降低排放和未燃盡燃料的損失。從上述內容可以看出， 首先，這種燃燒器結構只適合用於粉煤的燃燒而不適合於乳化焦漿的燃 燒；其次，這種燃燒器是通過專門的貧氧高溫分解區域將氮氧化物還原 成分子氮，其結構和工藝複雜。
還有，乳化焦漿燃燒後的煙氣中含有大量灰渣， 一旦這些灰渣進入 受熱面，將形成積灰和結焦，輕則降低受熱面的傳熱效率，重則導致受 鍋爐設備爆炸，因此必須設法在進入受熱面前將大部分灰渣除掉。但是， 目前還沒有 一種較好的裝置可以有效地將乳化焦漿煙氣中的灰塵除掉。 發明人員經過若千次實驗發現若使燃燒室內的溫度達到灰融點，就可以 使絕大部分灰以液體的形式排出。但是目前還沒有一種可以有效地使燃 燒室內的溫度達到灰融點的乳化焦漿燃燒裝置。本領域有些技術人員將 液態排渣技術用於熱工設備，如中國專利第02240518號所揭示的一種逆 燃式水煤漿液態排渣燃燒爐，主要由爐體外殼，上燃燒室，錐形縮口， 下燃燒室，出風口，集熱器，集渣池組成，其特徵在於爐體外殼為金 屬外殼，其爐膛內壁用耐火材料進行造型，上部為上燃燒室，結構形狀 為較小直徑的筒形結構，其上頂密閉，上燃燒室的下部延續為錐形縮口； 錐形縮口的一側為出風口，其下為下燃燒室，下燃燒室的結構形狀為直 徑比上燃燒室直徑稍大的筒形結構，其下部為收斂錐形；出風口的延續 部分為集熱器，結構形狀為圓筒形雙殼層結構，內壁敷以一定厚度的耐 火材料，其中間為熱風通道，雙殼中有環形通道，集熱器的端部上安裝
有助燃風機，集熱器與一，二次助燃風總管和三次助燃風總管相連接；
在上燃燒室的中部爐壁上均布設置具有向上和斜向角度的水煤漿噴口 ， 一次助燃風管與水煤漿噴口和一，二次助燃風總管相連接，在水煤漿噴 口的上下置有向上和相同斜向角度的二次助燃風管，並與一，二次助燃 風總管相連接，在下燃燒室的中部爐壁上置有斜向角度的三次助燃風管， 並與三次助燃風總管相連接。從上述分析可以看出，首先，該逆燃式水
煤漿液態排渣燃燒爐不適合用於乳化焦漿的燃燒；其次，該逆燃式水煤 漿液態排渣燃燒爐的燃燒室溫度還達不到乳化焦漿灰渣的灰熔點，無法 將乳化焦漿灰渣液化；最後，該逆燃式水煤漿液態排渣燃燒爐的燃燒室 結構複雜，製造成本較高。
最後，為了使系統連續、正常的運行，必須及時更換燃燒器下部的 接渣裝置，並且，液態渣中還含有大量的可以被利用的餘熱，如果直接 將液態渣流入接渣裝置，將會造成能源的浪費。
因此，提供一種燃燒效率高的、可實現液態排渣的、接渣裝置可以 連續工作的、可利用液態渣餘熱的、並且可以有效降低排入大氣的尾氣 中氮氧化物含量的乳化焦漿液態排渣裝置成為了業界需要解決的問題。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種可實現連續液態排渣的乳化焦漿液態 排渣裝置。
本實用新型的一種技術方案是提供一種乳化焦漿液態排渣裝置， 包括由前端壁、後端壁、以及側壁圍成的殼體，殼體的內部形成一圓筒 狀的燃燒空間，前端壁上設置有至少一個乳化焦漿燃燒器、以及至少一 個油燃燒器和/或至少一個氣體燃燒器，其中，位於燃燒空間底部的側壁 上在鄰近後端壁的位置開設至少一個液態渣出口 ，乳化焦漿液態排渣裝 置進一步包括兩個或兩個以上的交替工作的排渣車，其中 一個停留在液 態渣出口下方，該排渣車的容渣空間與液態渣出口連通並且容渣空間與 液態渣出口的連接處密封。
其中，乳化焦漿燃燒器設有用於向燃燒空間內輸送已預熱空氣的一 次配風口，殼體的側壁上間隔設置兩組或者兩組以上用於向燃燒空間內
輸送未預熱空氣的切向風進口 ，未預熱空氣的總流量為已預熱空氣流量
的0.05-0.15倍，每組切向風進口包括兩個或兩個以上的、使送入燃燒空
間的切向風沿殼體側壁的內表面形成環流的切向風進口 ，後端壁的內壁
到前端壁的內壁之間的距離為燃燒空間的內直徑的1倍到5倍，液態渣 出口所在的殼體碎黃截面位於最靠近後端壁的一組切向風進口所在的殼體 橫截面與後端壁的內壁之間。
其中，所謂已預熱空氣是指經過適當加熱的空氣，加熱可以採用專 門設備進行，也可以在該燃燒裝置的尾部管道內設置餘熱利用裝置，利 用煙氣的餘熱將空氣加熱到一定的溫度，以便提高燃燒效率。所謂未預 熱空氣是指溫度較低的空氣，可以直接採用周圍環境中的空氣也可以採 用專門裝置進行適當冷卻，以便有效降低燃燒室內壁溫度並避免結焦。 切向風的總流量採用 一次配風流量的0.05~0.15倍是為了控制燃燒室內的 過量空氣係數，以便降低氮氧化合物的生成。並且，穩定、飽滿、高速 旋轉、混合劇烈、充分避免結焦的燃燒動力場保證了在較低過量空氣系 數的情況下仍然能充分高效地燃燒。
其中，液態渣出口所在的殼體橫截面可以是液態渣出口的中心點所 在的殼體的橫截面，也可以是液態渣出口的最靠近前端壁的邊緣點所在 的殼體的橫截面。可供選擇地，乳化焦漿液態排渣裝置設有一個液態渣 出口 ，液態渣出口在側壁的內壁上的開口面積小於燃燒空間的橫截面面 積的十分之一。可供選擇地，乳化焦漿液態排渣裝置設有兩個或者兩個 以上的液態渣出口 ，每個液態渣出口在側壁的內壁上的開口面積小於燃 燒空間的橫截面面積的二十分之一。
優選地，排渣車設有滾輪，乳化焦漿液態排渣裝置進一步包括用於 引導排渣車的導引裝置，導引裝置可以為凹下的導槽、凸出的導軌、或 者牽引鋼索等。排渣車上設有感應元件，感應元件感應滿載狀態並通過 一控制系統指令一個空的排渣車來更換滿載的排渣車，比如可以採用壓 力感應器或高度測量裝置等。液態渣出口與容渣空間之間設有用於吸收 液態渣餘熱的吸熱元件，比如盤香管等。
優選地，殼體的下方設有圍繞液態渣出口的過渡腔體，過渡腔體的 一端固定於殼體的側壁上，過渡腔體的另一端向殼體下方延伸，停留在
液態渣出口下方的排渣車的容渣空間通過與過渡腔體遠離殼體的一端密 封連接而與液態渣出口連通。
具體地，排渣車的頂壁活動設置可在高於排渣車頂壁位置與低於排 渣車頂壁位置之間轉換的保護罩，過渡腔體遠離殼體的一端到地面的距 離略大於排渣車的頂壁到地面的距離，保護罩處在高於排渣車頂壁位置 時，保護罩的頂部到地面的距離大於過渡腔體遠離殼體的一端到地面的 距離。當排渣車的容渣空間與液態渣出口連通時，過渡腔體的另一端靠 近排渣車的頂壁並且被環繞在保護罩的內部，保護罩的內部填充有密封 沙以將容渣空間與液態渣出口的連接處密封。
優選地，過渡腔體為漏鬥狀結構，過渡腔體的橫截面積從液態渣出 口到容渣空間逐漸增大，過渡腔體遠離殼體一端的形狀與容渣空間的開 口形狀一致，吸熱元件為設置在過渡腔體內的盤香管，容渣空間的底表 面鋪有一層防粘結沙。更優選地，過渡腔體遠離殼體一端的形狀與容渣 空間的開口形狀均為四邊形，保護罩包括四個可樞轉設置在排渣車頂壁 的鎖扣護板，每個鎖扣護板分別對應繞容渣空間的開口的每個邊樞轉， 當它們均被樞轉到排渣車頂壁上方時，通過鎖扣件將相鄰的兩個鎖扣護 板固定在一起，從而將四個鎖扣護板固定成一個完整的保護罩，當不需 要使用保護罩時，釋放各個鎖扣件則四個鎖扣護板分別樞轉到排渣車頂 壁下方，讓開排渣車頂壁上方的空間，以便於排渣車進入工作位置或者 離開工作位置。
可供選擇地，過渡腔體遠離殼體一端的形狀可以為圓形、正方形、 長方形或其他形狀，而容渣空間的開口形狀與其對應。
可供選擇地，採用多個液態渣出口，每個液態渣出口分別對應釆用 兩個或兩個以上的排渣車交替進行工作。
可供選擇地，排渣車設有自動報警裝置， 一旦達到了滿載狀態(即 預定的容量)，排渣車將發出報警提示工作人員前來更換排渣車。
可供選擇地，排渣車可以採用電力、燃油、燃氣或其他適合動力驅動。
優選地，兩組或者兩組以上的切向風進口分別位於殼體的相互平行 的兩個或者兩個以上的橫截面上，最靠近前端壁的其中一個橫截面位於
前端壁的內壁到後端壁的內壁之間的距離的六分之一到三分之一處，最 靠近後端壁的其中一個橫截面位於前端壁的內壁到後端壁的內壁之間的 距離的二分之一到五分之四處。優選地，殼體的側壁上間隔設置兩組用
子向燃燒空間內輸送未預熱的且總流量為已預熱空氣的0.08~0.12倍的切 向風進口 。兩組切向風進口分別位於殼體的相互平行的兩個橫截面上， 靠近前端壁的其中一個橫截面位於前端壁的內壁到後端壁的內壁之間的 距離的五分之一到四分之一處，靠近後端壁的其中一個橫截面位於前端 壁的內壁到後端壁的內壁之間的距離的二分之一到三分之二處。
可供選擇地，殼體的側壁上可以間隔設置三組或者三組以上且總流 量為已預熱空氣流量的0.06-0.1倍的切向風進口 。
可供選擇地，每組切向風進口可以包括三個或三個以上的等間隔分 布的切向風進口。
可供選擇地，乳化焦漿液態排渣裝置包括一個乳化焦漿燃燒器、一 個油燃燒器以及一個氣體燃燒器，其中，油燃燒器和氣體燃燒器設置在 乳化焦漿燃燒器下方。氣體燃燒器可以燃燒天然氣或液化氣。
可供選擇地，前端壁上可以設置兩個或兩個以上的乳化焦漿燃燒器、 兩個或兩個以上的油燃燒器、以及兩個或兩個以上的氣體燃燒器。
可供選^^也，乳化焦漿燃燒器為四個，四個乳化焦漿燃燒器等間隔 設置在以前端壁的中心為圓心的圓周上，四個乳化焦漿燃燒器所在的圓 周的直徑大於等於燃燒空間的內直徑的三分之一，小於等於燃燒空間的 內直徑的四分之三，油燃燒器為三個，兩個設置在前端壁下部， 一個設 置在前端壁的上部，氣體燃燒器為兩個，分別設置在下部的兩個油燃燒 器附近，乳化焦漿燃燒器的一次配風口設有旋流配風器。
可供選擇地，後端壁的內壁到前端壁的內壁之間的距離為燃燒空間 的內直徑的2.5倍到3倍，後端壁的中央開設一出口，該出口的直徑為燃 燒空間的內直徑的四分之一到三分之二，出口與殼體的側壁之間形成一 圓錐狀過渡腔室。
優選地，後端壁的內壁到前端壁的內壁之間的距離為燃燒空間的內 直徑的2.5倍到4倍，後端壁的中央開設一出口，該出口的直徑為燃燒空 間的內直徑的四分之一到三分之一。各個切向風進口的開設方向與側壁
的內壁輪廓線相切，各個切向風進口的孔直徑小於等於燃燒空間的內直 徑的六分之一。
可供選擇地，乳化焦漿燃燒器噴出的乳化焦漿的霧化分散角度大於
等於90度小於等於150度，比如120度或150度。
優選地，油燃燒器、氣體燃燒器均設有配風口，其中，至少在乳化 焦漿燃燒器的配風口設置有旋流配風器。
優選地，在殼體的內壁填敷矽酸鋁纖維保溫層和磷酸鹽耐火混凝土； 在前端壁和側壁各布置至少一個觀火孔；在殼體上方設置一個測量燃燒 空間內溫度的測點，以便於監測和自動控制。
優選地，切向風進口形成的旋流空氣的旋轉方向與旋流配風器噴入 的空氣的旋轉方向相同，比如都為逆時針方向。
優選地，本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置進一步包括自能控制 系統，進行全自動化運行，可以自動調節各股風所佔的比例以適應不同 負荷下的燃燒要求。並配上先進的大屏顯示的人機對話界面，只要輕觸 屏上的功能鍵，就可按每一步完成操作，顯示系統可監控設備的運行狀 態和實時信息，故障顯示及記錄。
可供選擇地，可以僅採用油燃燒器引燃乳化焦漿燃燒器，或者僅採 用氣體燃燒器引燃乳化焦漿燃燒器。
本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置可用於其他各種類型的鍋爐設 備或者窯爐設備，比如蒸汽相變鍋爐、水浴爐、陶資熱風爐、冶金反射 爐、玻璃窯、導熱油爐、工業鍋爐、油田注氣爐等。
本實用新型的有益效果是首先，使乳化焦漿充分燃燒並超過灰融 點，以便乳化焦漿燃燒後產生的灰變成液態而從液態渣出口排出，避免 了煙氣中的大量灰渣在受熱面上積灰結焦，進而避免了危險事故的發生；
作，既保證了乳化焦漿高效穩定的燃燒，又實現了連續有效的液態除渣， 並結合盤香管充分回收液態渣的餘熱，避免了能源的浪費；再次，切向 風的總流量採用一次配風流量的0.05-0.15倍使燃燒室內的過量空氣係數 保持在較低的水平，充分降低氮氧化合物的生成，後端壁的內壁到前端 壁的內壁之間的距離為燃燒空間的內直徑的2倍到5倍從而形成了一個
粗短、#>滿的燃燒動力場，可以在燃燒室中形成一種火^M大燃燒；此外， 側旋風使得由乳化焦漿燃燒器噴入的乳化焦漿霧滴做高速旋轉， 一方面 穩定燃燒工況，另一方面將已經燃燒的高溫火焰抽吸到穩燃室前端，有 效地解決水焦漿的著火和燃燼問題，燃料和空氣混合劇烈，燃燒溫度高， 燃燼率高，在較高的旋流強度使的燃料和空氣混合強烈，可以在較小的
過剩空氣係數下實現完全燃燒，從而降低氮氧化物的生成，並且使燃燒
溫度遠遠超過灰融點；進一步地，側旋風分級逐次加入燃燒中，可以實 現分級燃燒，局部低溫，提高燃燒過程中的脫硫效率；更進一步地，採 用兩組四個切向風進口，並流入冷空氣，形成切向旋轉空氣流，既增強 了乳化焦漿霧滴混合燃燒強度，又降低了殼體內壁的溫度，避免了乳化 焦漿霧滴在殼體內壁上結焦，同時，切向旋流還可以將乳化焦漿火炬包 裹在其中，避免其直接與殼體內壁接觸；最後，採用多個乳化焦漿燃燒 器均勻設置在前端壁上，可以加大乳化焦漿的霧化強度，縮短乳化焦漿 的噴射長度，形成粗短、均勻、飽滿、充分混合的燃燒動力場；釆用三 個油燃燒器、二個氣體燃燒器，並按順序依次點燃四個乳化焦漿燃燒器， 真正有效的將四個乳化焦漿燃燒器充分點燃，並穩定的燃燒，四個乳化 焦漿燃燒器之間可以相互引燃，相互輔助燃燒，避免了熄火現象。
以下結合附圖和實施例，來進一步說明本實用新型，但本實用新型 不局限於這些實施例，任何在本實用新型基本精神上的改進或替代，仍 屬於本實用新型權利要求書中所要求保護的範圍。
附困說明


圖1是本實用新型實施例1的縱向剖視示意圖。 圖2是
圖1中沿A-A線的橫向剖視示意圖。 圖3是本實用新型實施例2的縱向剖視示意圖。 圖4是圖3中沿B-B線的橫向剖視示意圖。
具體實施方式
實施例l
請參照
圖1及圖2，本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置包括殼體
10、乳化焦漿燃燒器70、油燃燒器、氣體燃燒器(圖未示)、兩個排渣車
500 (圖中只顯示了其中一個)以及導軌800。
殼體10由前端壁20、後端壁40、以及側壁60圍成。殼體10為圓 筒狀，殼體10的內部形成一圓筒狀的燃燒空間30。後端壁40的內壁到 前端壁20的內壁之間的垂直距離為燃燒空間30的內直徑的3倍。
殼體前端壁20上均勻設有乳化焦漿燃燒器70以及油燃燒器和氣體 燃燒器，其中，乳化焦漿燃燒器70設置在前端壁20的中央，油燃燒器 和氣體燃燒器設置在乳化焦漿燃燒器70的下方。乳化焦漿燃燒器70以 及油燃燒器和氣體燃燒器均設有用於向燃燒空間30內輸送已預熱空氣的 一次配風口 (圖未示)，並且，乳化焦漿燃燒器70設有旋流配風器。
殼體後端壁40的中央開設一出口 44,該出口 44的直徑長度為燃燒 空間30的內直徑的四分之一。
殼體側壁60上間隔設置兩組用於向燃燒空間30內輸送未預熱空氣 切向風進口 610、 620。兩組切向風進口分別位於殼體IO的相互平行的兩 個橫截面上，靠近前端壁20的其中一個橫截面位於前端壁20的內壁到 後端壁40的內壁之間的垂直距離的大約四分之一處，靠近後端壁40的 其中一個橫截面位於前端壁20的內壁到後端壁40的內壁之間的垂直距 離的大約三分之二處。其中，各個切向風進口 610、 620的開口方向與側 壁60的內壁輪廓線相切，各個切向風進口 610、 620的孔直徑約等於燃 燒空間30的內直徑的十分之一。各組切向風進口 610、 620分別形成的 旋流空氣的旋轉方向與旋流配風器噴入的空氣的旋轉方向相同，均為逆 時4十方向。
燃燒空間30底部的側壁60上開設一個液態渣出口 66，液態渣出口 66所在的殼體橫截面位於最靠近後端壁40的一組切向風進口 620所在的 殼體橫截面與後端壁40的內壁之間。液態渣出口 66在側壁60的內壁上 的開口面積約為燃燒空間3 0的橫截面面積的十五分之一 。
殼體10的下方設有圍繞液態渣出口 66的過渡腔體666,過渡腔體 666的一端固定於殼體10的側壁60上，過渡腔體666的另一端向殼體下 方延伸。具體地，過渡腔體666為漏鬥狀結構，過渡腔體666的橫截面 積從上到下逐漸增大，過渡腔體666遠離殼體一端的形狀為四邊形。過
渡腔體666遠離殼體的一端到地面的垂直距離略大於排渣車500的頂壁 到地面的垂直距離。過渡腔體666內設有用於吸收液態渣餘熱的盤香管 662，冷水從下方流入盤香管662內，經過和液態渣換熱後變成溫度較高 的水從上方流出盤香管662。
兩個電力排渣車500交替地工作，
圖1和圖2顯示了其中一個排渣 車500處於工作位置，即停留在液態渣出口 66下方並且排渣車500的容 渣空間505經由過渡腔體666與液態渣出口 66連通。其中，容渣空間505 的開口形狀與過渡腔體666遠離殼體一端的形狀一致也為四邊形。此外， 容渣空間505的底表面還鋪有一層防粘結沙902。
排渣車500的頂壁活動設置一個保護罩503,保護罩503可以在一個 高於排渣車頂壁位置和一個低於排渣車頂壁位置之間運動。其中，當保 護罩503處在高於排渣車頂壁位置時，保護罩503的頂部到地面的垂直 距離大於過渡腔體666遠離殼體的一端到地面的垂直距離。此時，保護 罩503可以將容渣空間505與過渡腔體666的接縫處圍起來。並且進一 步在保護罩505內表面和過渡腔體666外表面之間填充密封沙901以將 容渣空間505與過渡腔體666的接縫處有效密封。
具體地，保護罩包括四個可樞轉設置在排渣車500頂壁的鎖扣護板 503，每個鎖扣護板503分別對應繞容渣空間505的開口的每個邊樞轉， 當它們均被樞轉到排渣車500頂壁上方時，通過鎖扣件5035將相鄰的兩 個鎖扣護板503固定在一起，從而將四個鎖扣護板503固定成一個完整 的保護罩，以便和過渡腔體666進行密封連接。當不需要使用保護罩時， 釋放各個鎖扣件5035則四個鎖扣護板503分別樞轉到排渣車500的頂壁 下方，讓開排渣車500頂壁上方的空間，以便於排渣車500進入工作位 置或者離開工作位置。
排渣車500設有滾輪508，地面上設有用於引導排渣車500的導軌 800。排渣車500上設有壓力感應器(圖未示)。當壓力感應器感應出容 渣空間505的重量達到預定重量時，將通過一控制系統指令一個空的排 渣車來更換滿載的排渣車500。
為了進一步提高燃燒效率，乳化焦漿燃燒器70以及油燃燒器和氣體 燃燒器的一次配風口向燃燒空間30內輸送的均為已預熱的溫度較高的空
為了降低殼體10內壁溫度，避免乳化焦漿霧滴在殼體10內壁上結 焦，各個切向風進口 610、 620向燃燒空間30內llr送的均為未預熱的溫 度較低的空氣。
為了使乳化焦漿霧滴在燃燒空間30內做高速旋轉，以便乳化焦漿霧 滴和空氣劇烈混合燃燒從而在較小的過剩空氣係數下充分提高燃燼率， 各個切向風進口 610、 620向燃燒空間30內輸送的切向風的風速為30米 /秒。
為了充分地將乳化焦漿霧化分散，以便乳化焦漿霧滴充分地和空氣 混合形成一個粗短的火球狀燃燒動力場從而提高燃燒效率，乳化焦漿燃 燒器噴出的乳化焦漿的霧化分散角度選用大約150度。
從而，通過上述結構能夠實現乳化焦漿穩定地、高效地、高溫地燃 燒，燃燒溫度超過灰融點，使絕大部分灰以液體的形式從液態渣出口 66 排出，並通過交替工作的排渣車500將灰渣運走，保證了系統穩定連續 的運行。
另外，為了降低乳化焦漿燃燒過程中氮氧化合物的生成，各個切向 風進口 610、 620向燃燒空間30內輸送的未預熱空氣的總流量約為乳化 焦漿燃燒器70的一次配風口向燃燒空間30內輸送的已預熱空氣的0.1倍。
此外，在殼體IO的內壁填敷矽酸鋁纖維保溫層和磷酸鹽耐火混凝土 以便於防火和保溫。在前端壁20和側壁60各布置一個觀火孔(圖未示)。 在殼體10的前段、中段和後段分別設置一個測量燃燒空間內溫度大小的 溫度傳感器(圖未示)，分別監測燃燒空間各個區段的燃燒狀況，以便於 組合分析和自動控制。
運行過程是，先點著氣體燃燒器，然後依靠氣體燃燒器點著油燃燒 器，油燃燒器穩定後關閉氣體燃燒器；當燃燒空間30內的爐溫升到約 650 70CTC後，開始由供漿系統向乳化焦漿燃燒器70輸送乳化焦漿，乳 化焦漿燃燒器70將乳化焦漿霧滴噴入燃燒空間30內，並在旋流配風器 和切向風進口 610、 620的作用下，與空氣充分的混合從而形成一個強大 的旋轉燃燒動力場，有效地解決了水焦漿揮發分低，難著火的技術難題;
當乳化焦漿燃燒器70穩定燃燒後關閉油燃燒器。此時，燃燒溫度遠遠超 過灰融點，並且由於燃燒過程中形成的液態渣的密度大，被離心力有效
地從高溫煙氣中甩出，然後從下部的液態渣出口 66流入排渣車500中， 除灰率高達80%以上，可以確保設備的安全運行。
實施例2
請參照圖3及圖4,本實施例與實施例1相似，不同之處在於
液態渣出口 66在側壁60的內壁上的開口面積約等於燃燒空間30的 橫截面面積的二十分之一 。
前端壁20的內壁到後端壁40的內壁之間的垂直距離為燃燒空間30 的內直徑的1.5倍。
出口 44的直徑約等於燃燒空間30的內直徑的二分之一，在出口 44 與殼體10的側壁60之間形成一圓錐狀過渡腔室48。即，在後端壁40上 形成了一喇p八形開口 。乳化焦漿燃燒器70為四個，四個乳化焦漿燃燒器70分別裝設在前 端壁20上，並且等間隔分布在以前端壁20的中心為圓心的圓周上，四 個乳化焦漿燃燒器70的中心所在的圓周的直徑為殼體10的內直徑的三 分之二。其中，每個乳化焦漿燃燒器70噴出的乳化焦漿的霧化分散角度 約等於45度。從而，當乳化焦漿被點燃以後，在殼體10內部的燃燒空 間30內將形成由四條火炬構成的粗短的飽滿的燃燒動力場。
油燃燒器80為三個，其中兩個設置在前端壁20的下部， 一個設置 在前端壁20的上部，氣體燃燒器90為兩個，分別設置在下部的兩個油 燃燒器80附近。
切向風進口 610、 620的孔直徑小於等於四個乳化焦漿燃燒器70的 最外側所在的圓周到殼體10內壁的距離。其中， 一組切向風進口610靠
交叉的位置。
點火時，先靠點火電極點著氣體燃燒器90,然後由氣體燃燒器90點 著與其鄰近的兩支油燃燒器80,再依靠燃燒空間30內的火焰點著上部的 一個油燃燒器80，油燃燒器80運行一定時間燃燒空間30內的爐溫升到 約650 70(TC後，開始由供漿系統向乳化焦漿燃燒器70輸送乳化焦漿，
乳化焦漿燃燒器70逐個點火投入運行，因為本實施例中切向風進口 610、
620的旋轉風向為逆時針，所以先投入右下方的乳化焦漿燃燒器70,接 著按逆時針方向逐個投入乳化焦漿燃燒器70。這樣一個乳化焦漿燃燒器 70被點燃後其又可以用於點燃另一個乳化焦漿燃燒器70,從而有效的將 四個乳化焦漿燃燒器70全部點燃。因為乳化焦漿燃燒器70的配風口裝 設旋流配風器，使燃燒空氣也進行逆時針旋轉，所以燃燒空間30內四支 旋轉的火炬被切向風進口 610、 620內流入的切向風加大旋流力度，並形 成一個大的旋轉燃燒動力場，有效地解決了水焦漿揮發分低，難著火的 技術難題。
本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置布置了四個對稱的乳化焦漿燃 燒器70,通過它們之間互相引燃，提高爐膛火焰充滿度的方法用來點燃 乳化焦漿。
本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置通過四個乳化焦漿燃燒器70的 旋流配風器所噴入的四股旋流風和由側壁60噴入的兩股切向旋流風共同 完成水焦漿的加熱、烘千、著火以及燃燒過程。旋流空氣與乳化焦漿霧 滴進行充分的混合，在燃燒空間30內形成複雜的旋轉和軸向運動，提高 燃燒強度，使燃燒溫度遠遠超過灰融點，實現了液態排渣。
本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置的出口 44設計成喇口八形， 一方 面可以加速高溫火焰的旋轉強度以便使乳化焦漿充分燃燼，另一方面還 可以避免高溫火焰衝出出口 44後直接與爐管接觸，徹底避免了燒爐管現 象的發生。
實施例3
本實施例與實施例l相似，不同之處在於
乳化焦漿液態排渣裝置設有兩個間隔分布的大小相同的液態渣出口 66,每個液態渣出口 66在側壁60的內壁上的開口面積約等於燃燒空間 的橫截面面積的三十分之一。
兩個液態渣出口 66被同一個過渡腔體666環繞並連通到同一個排渣 車500的容渣空間505。
後端壁40的內壁到前端壁20的內壁之間的垂直距離為燃燒空間30 的內直徑的4倍。
各個切向風進口向燃燒空間30內輸送的切向風的風速為28米/秒。
殼體IO的側壁上間隔^:置三組且總流量為已預熱空氣流量的0.08倍的切
向風進口。
乳化焦漿燃燒器噴出的乳化焦漿的霧化分散角度選用大約120度。 各組切向風進口 610、 620分別形成的旋流空氣的旋轉方向與旋流配 風器噴入的空氣的旋轉方向相同，均為順時針方向。
實施例4
本實施例與實施例1相似，不同之處在於
液態渣出口 66在側壁60的內壁上的開口面積約等於燃燒空間30的 橫截面面積的二十五分之一。
過渡腔體666遠離殼體10 —端的形狀為圓形，對應地，容渣空間505 的開口形狀和保護罩503的形狀也為圓形。
排渣車500設有自動報警裝置， 一旦達到了滿載狀態(即預定的容 量或重量)，排渣車500將發出報警提示工作人員前來更換排渣車。
後端壁40的內壁到前端壁20的內壁之間的垂直距離為燃燒空間30 的內直徑的3.5 4咅。
各個切向風進口向燃燒空間30內輸送的切向風的風速為45米/秒。 各個切向風進口向燃燒空間30內輸送的切向風的總流量為已預熱空氣流 量的0.13 4咅。
在殼體IO上設置一個測量燃燒空間內溫度大小的溫度傳感器以便於 監測和自動控制。
實施例5
本實施例與實施例1相似，不同之處在於
液態渣出口 66在側壁60的內壁上的開口面積約等於燃燒空間30的
橫截面面積的十分之一 。
排渣車500採用燃油驅動。導引裝置為凹入地面的導槽。 過渡腔體666設置水冷壁以便吸收液態渣的餘熱。 每組切向風進口 610、 620包括三個等間隔分布的切向風進口。 後端壁40的內壁到前端壁20的內壁之間的垂直距離為燃燒空間30
的內直徑的2.5倍。
各個切向風進口向燃燒空間30內東敘送的切向風的風速為35米/秒。 各個切向風進口向燃燒空間30內輸送的切向風的總流量為已預熱空氣流 量的0.11倍。
實施例6
本實施例與實施例1相似，不同之處在於
本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置的進一步包括自能控制系統， 其釆用西門子中型可編程邏輯控制器，全自動化運行，可以自動調節各 股風所佔的比例以適應不同負荷下的燃燒要求。並配置人機對話界面， 只要輕觸屏上的功能鍵，就可按每一步完成操作，顯示系統可監控設備 的運行狀態和實時信息，故障顯示及記錄。
智能控制系統具有蒸汽超溫、蒸汽超壓、煙道超溫、管壁超溫、柱 塞泵進口水壓低、系統水流量低、柱塞泵油壓低、高壓風風壓低、鼓風 機風壓低、無火焰信號、漿壓低、漿壓高、漿流量低、鼓風機故障、供 漿泵故障、輸漿泵故障、漿罐漿料低、漿罐漿料高、柱塞泵電機故障、 壓力傳感器故障等各路傳感器故障自動保護功能，可無人值守。
此外，本實用新型的乳化焦漿液態排渣裝置進一步包括主送風系統 和副送風系統。主送風系統由主鼓風機、空氣預熱器、風道、旋流配風 器等組成。主送風系統的送風過程為所需的燃燒空氣，經鼓風機加壓， 經過空氣預熱器加溫到IO(TC左右，由主風道分流器分別送到乳化焦漿燃 燒器70、油燃燒器和氣體燃燒器，其中每個乳化焦漿燃燒器70按比例分 配成為旋轉風和直流風，提供燃燒所需大部分空氣。副送風系統由小鼓 風機經風道不經加熱直接進入切向風進口 ，產生切向旋流的冷風。
權利要求1、一種乳化焦漿液態排渣裝置，包括由前端壁、後端壁、以及側壁圍成的殼體，所述殼體的內部形成一圓筒狀的燃燒空間，所述前端壁上設置有至少一個乳化焦漿燃燒器、以及至少一個油燃燒器和/或至少一個氣體燃燒器，其特徵在於，位於所述燃燒空間底部的所述側壁上在鄰近所述後端壁的位置開設至少一個液態渣出口，所述乳化焦漿液態排渣裝置進一步包括兩個或兩個以上的交替工作的排渣車，其中一個所述的排渣車停留在所述液態渣出口下方，該排渣車的容渣空間與所述液態渣出口連通並且所述容渣空間與所述液態渣出口的連接處密封。
2、 如權利要求1所述的乳化焦漿液態排法裝置，其特徵在於，所述 排渣車設有滾輪，所述乳化焦漿液態排渣裝置進一步包括用於引導所述 排渣車的導引裝置。
3、 如權利要求1所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所述 排渣車上設有感應元件，所述感應元件感應滿載狀態並通過一控制系統 指令一個空的排渣車來更換所述滿載的排渣車。
4、 如權利要求1所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所述 液態渣出口與所述容渣空間之間設有用於吸收液態渣餘熱的吸熱元件。
5、 如權利要求l所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所述 乳化焦漿燃燒器設有用於向所述燃燒空間內輸送已預熱空氣的一次配風 口，所述殼體的側壁上間隔設置兩組或者兩組以上的、用於向所述燃燒 空間內輸送未預熱空氣的切向風進口 ，所述未預熱空氣的總流量為所述 已預熱空氣流量的0.05~0.15倍，所述每組切向風進口包括兩個或兩個以 上的、使送入所述燃燒空間的切向風沿所述殼體側壁的內表面形成環流 的切向風進口 ，所述後端壁的內壁到所述前端壁的內壁之間的距離為所 述燃燒空間的內直徑的1倍到5倍，所述液態渣出口所在的殼體橫截面 位於最靠近所述後端壁的一組所述切向風進口所在的殼體橫截面與所述 後端壁的內壁之間。
6、 如權利要求1~5之一所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於， 所述殼體的下方i殳有圍繞所述液態渣出口的過渡腔體，所述過渡腔體的 一端固定於所述殼體的側壁上，所述過渡腔體的另一端向所述殼體下方 延伸，停留在所述液態渣出口下方的所述排渣車的所述容渣空間通過與 所述過渡腔體遠離所述殼體的一端密封連接而與所述液態渣出口連通。
7、 如權利要求6所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所述排渣車的頂壁活動設置可在高於所述排渣車頂壁位置與低於所述排渣車 頂壁位置之間轉換的^f呆護罩，所述過渡腔體遠離所述殼體的一端到地面 的距離略大於所述排渣車的頂壁到所述地面的距離，所述保護罩處在高 於所述排渣車頂壁位置時，所述保護罩的頂部到所述地面的距離大於所 述過渡腔體遠離所述殼體的一端到所述地面的距離。
8、 如權利要求7所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所述 排渣車的所述容渣空間與所述液態渣出口連通時，所述過渡腔體的另一 端靠近所述排渣車的頂壁並且被環繞在所述保護罩的內部，所述保護罩 的內部填充有密封沙以將所述容渣空間與所述液態渣出口的連接處密封。
9、 如權利要求7所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所述 過渡腔體為漏鬥狀結構，所述過渡腔體的橫截面積從所述液態渣出口到 所述容渣空間逐漸增大，所述過渡腔體遠離所述殼體一端的形狀與所述 容渣空間的開口形狀一致，所述吸熱元件為設置在所述過渡腔體內的盤 香管，所述容渣空間的底表面鋪有一層防粘結沙。
10、 如權利要求9所述的乳化焦漿液態排渣裝置，其特徵在於，所 述過渡腔體遠離所述殼體一端的形狀與所述容渣空間的開口形狀均為四 邊形，所述保護罩包括四個可樞轉設置在所述排渣車頂壁的鎖扣護板， 每個所述鎖扣護板分別對應繞所述容渣空間的開口的每個邊樞轉，當四 個所述鎖扣護板均被樞轉到所述排渣車頂壁上方時，通過鎖扣件將相鄰 的兩個鎖扣護板固定在一起，從而將四個所述鎖扣護板固定成一個完整 的保護罩。
專利摘要本實用新型公開了一種乳化焦漿液態排渣裝置，包括由前端壁、後端壁、以及側壁圍成的殼體，殼體的內部形成一圓筒狀的燃燒空間，前端壁上設置有至少一個乳化焦漿燃燒器、以及至少一個油燃燒器和/或至少一個氣體燃燒器，位於燃燒空間底部的側壁上在鄰近後端壁的位置開設至少一個液態渣出口，乳化焦漿液態排渣裝置進一步包括兩個或兩個以上的交替工作的排渣車，兩個或兩個以上的排渣車中的其中一個停留在液態渣出口下方，停留在液態渣出口下方的排渣車的容渣空間與液態渣出口連通並且容渣空間與液態渣出口的連接處密封。本實用新型採用兩個或兩個以上的專門設計的排渣車交替工作，既保證了乳化焦漿高效穩定地燃燒，又實現了連續有效地液態除渣。
文檔編號F23D23/00GK201014465SQ200620155330
公開日2008年1月30日 申請日期2006年12月26日 優先權日2006年12月26日
發明者劉效洲, 常厚春, 李祖芹, 革 馬 申請人:廣州迪森熱能技術股份有限公司