炭粉燃料燃燒器的製作方法

2023-05-15 16:13:56 1

專利名稱：炭粉燃料燃燒器的製作方法
技術領域：
本發明屬於燃燒設備技術領域，具體涉及一種炭粉燃料燃燒器，適用於粉狀木炭 的燃燒，包括窯制木炭和機制木炭。該炭粉燃料燃燒器主要應用於對S02、 N0X和煙塵排放 有嚴格要求的鍋爐，如蒸汽鍋爐。當然，本發明的應用範圍也可擴展為其它熱力設備的供熱 源。
背景技術：
為減少S02、 N0X等有害氣體的汙染，以煤、重油、渣油等石化能源為燃料的鍋爐、燃 燒器等熱力設備在許多地區都被限制或禁止使用，而只能使用燃燒輕柴油、煤油、燃氣的油 (氣)燃燒器作為熱力源。 油(氣)燃燒器具有結構緊湊、燃料燃燒完全、排放物汙染小、無需除塵系統等特 點。但由於柴油、天然氣為不可再生的石化能源，價格較高，從而導致該類燃料燃燒器的使 用成本高；另外，油、氣類燃料具有易揮發、易燃、易爆的特性，使得該類燃料燃燒器在使用 過程中存在較大的安全隱患。 木炭，是一種以植物纖維為原料製作而成的燃料，具有儲運安全方便、燃燒值高、 無S(^、NO,等有害氣體排放，且可以再生等特點。特別是近年來，隨著制炭技術的發展，木炭 的製作周期大大縮短，制炭原料從原來的原木材拓展到了木屑、農作物的秸稈、殼類等"廢 料"，使得木炭燃料具有了良好的經濟性。 由於木炭在燃燒後會產生少量剩餘的灰燼，故如直接使用一般的熱力設備或油 (氣)燃料燃燒器燃燒將造成粉塵汙染而影響空氣品質。

發明內容
本發明的任務是要提供一種熱效率高、節能、環保，無粉塵汙染、無S02、 N0X等有害 氣體排放，而且結構簡單、使用安全、成本低的炭粉燃料燃燒器。 本發明的任務是這樣來完成的，一種炭粉燃料燃燒器，包括一外殼，固定在支撐架 上，在該外殼的中間沿長度方向依次設置有點火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室，所述 的點火室、燃燒室、灰_氣分離室和集灰室採用耐高溫材料連接成相互貫通的筒體，在所述 的點火室的前端部中間設置有用於將燃料引入燃燒器內的進料管，在所述的進料管的上 方設置有用於為燃燒器提供火源的點火槍，所述的點火槍的頭部插入點火室內，在所述的 灰_氣分離室的後端部中間設置有用於將燃燒器內的火焰引向鍋爐的出火管，在所述的燃 燒室的壁體上開設有一次進風口 ，在所述的一次進風口上安裝有一次進風管，在所述的一 次進風管上連接有一次風機，在所述的灰_氣分離室的壁體上開設有二次進風口 ，在所述 的二次進風口上安裝有二次進風管，在所述的二次進風管上連接有二次風機，在所述的外 殼與由點火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室連接成的筒體之間填充有隔熱層，在所述的 燃燒室與所述的集灰室之間設置有用於將兩者連通的回氣管，在所述的集灰室高度方向的 底部 置有用於將灰燼引出燃燒器外的排灰管，在所述的排灰管上安裝有排灰閥。
在本發明的一個具體的實施例中，所述的耐高溫材料是指耐熱鋼材，所述的耐熱 鋼材為耐熱鋼、或耐熱鑄鐵。 在本發明的另一個具體的實施例中，所述的一次進風管與所述的燃燒室壁體的切 線方向呈垂直設置；所述的二次進風管與所述的灰-氣分離室壁體的切線方向呈垂直設置。 在本發明的又一個具體的實施例中，所述的點火槍採用氣體或電弧點火槍。 在本發明的再一個具體的實施例中，所述的燃燒室的軸心線、灰-氣分離室的軸
心線、出火管的軸心線在同一水平的直線上。 在本發明的進而一個具體的實施例中，所述的出火管為喇叭狀空心管，出火管的
直徑小的一端伸入到灰-氣分離室內，並與灰-氣分離室的內壁之間保留有間隙，出火管的
直徑大的一端上焊接有一用於將燃燒器與鍋爐之間實現連接的聯接法蘭。 在本發明的更而一個具體的實施例中，所述的燃料為木炭粉，所述的木炭粉為窯
制木炭粉、或機制木炭粉。 在本發明的又進而一個具體的實施例中，所述的隔熱層的材料為耐火磚、或耐火土。 在本發明的又更而一個具體的實施例中，所述的出火管的內壁上設置有測溫計。
本發明由於採用上述結構後，具有的優點之一，熱效率高、節能；優點之二，能自動 除塵，無粉塵汙染、無S0y N0X等有害氣體排放，有利於環保；優點之三，通過點火槍能自動 點火，操作方便；優點之四，由測溫計測量燃燒器出口處的火焰溫度，通過火焰溫度的變化 來控制送料速度和一次風機的送風量，以避免引入鍋爐爐膛內的火焰溫度過高，因此具有 自動調節溫度的功能；優點之五，結構簡單、使用安全、成本低。


圖1為本發明的一實施例結構簡圖。
圖2為圖1的俯視圖。 圖中1. 一次進風管；2. —次風機；3.點火室；4.外殼；5.進料管；6.點火槍； 7.隔熱層；8.聯接法蘭；9.出火管；IO.集灰室；ll.排灰管；12.排灰閥；13. 二次風機； 14. 二次進風管；15.回氣管；16.灰-氣分離室；17. 二次進風口 ；18.燃燒室；19.支撐架； 20. —次進風口。
具體實施例方式
為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本發明的技術實質和有 益效果，申請人將在下面以實施例的方式結合附圖作詳細說明，但是對實施例的描述均不 是對本發明方案的限制，任何依據本發明構思所作出的僅僅為形式上的而非實質性的等效 變換都應視為本發明的技術方案範疇。 請參閱圖1並結合圖2，本發明的燃燒器採用臥式結構，它包括一固定在支撐架19 上的金屬外殼4，在該外殼l的中間沿長度方向依次設置有點火室3、燃燒室18、灰-氣分離 室16和集灰室10。所述的點火室3、燃燒室18、灰-氣分離室16和集灰室10採用耐高溫 材料如耐熱鋼、耐熱鑄鐵等通過焊接的方式連接成相互貫通的用於供燃料燃燒的筒體，在所述的點火室3的前端部中間設置有用於將粉狀木炭燃料引入燃燒器內的進料管5，在所 述的進料管5的上方設置有用於為燃燒器提供火源的點火槍6，所述的點火槍6可以採用氣 體或電弧點火槍(器)，點火槍6的頭部插入點火室3內。在所述的灰-氣分離室16的後 端部中間設置有用於將燃燒器內的火焰引向鍋爐爐膛的出火管9，所述的出火管9為喇叭 狀空心管，出火管9的直徑小的一端伸入到灰-氣分離室16內，並與灰-氣分離室16的內 壁之間保留有間隙，出火管9的直徑大的一端上焊接著一聯接法蘭8，通過聯接法蘭8可以 將燃燒器連接到鍋爐爐膛的進火通道口處。在所述的燃燒室18的壁體上開設有一次進風 口 20，在所述的一次進風口 20上安裝有一次進風管l，一次進風管1與所述的燃燒室18壁 體的切線方向呈垂直設置，在所述的一次進風管1上連接有一次風機2。在所述的灰-氣分 離室16的壁體上開設有二次進風口 17，在所述的二次進風口 17上安裝有二次進風管14， 二次進風管14與所述的灰_氣分離室16壁體的切線方向呈垂直設置，在所述的二次進風 管14上連接有二次風機13。在所述的外殼4與由點火室3、燃燒室18、灰-氣分離室16和 集灰室10連接成的筒體之間填充有隔熱層7，所述的隔熱層7可以採用耐火磚、耐火土等耐 高溫隔熱材料。在所述的集灰室10靠近灰-氣分離室16—側的端面的上、下、左、右四個 方位上分別安裝有用於連通到燃燒室18前端面的四根回氣管15，通過回氣管15可以將集 灰室10與燃燒室18連通。在所述的集灰室10高度方向的底部設置有用於將灰燼引出燃 燒器外的排灰管ll，在所述的排灰管11上安裝有排灰閥12。 為保證燃燒後的灰燼有效分離，所述的燃燒室18的內壁以及灰-氣分離室16的 內壁的縱截面具有較好的圓整度且內壁具有較低的表面粗糙度；所述的燃燒室18、灰氣分 離室16、出火口 9的軸向要保持較好的同心度，即所述的燃燒室18的軸心線、灰-氣分離室 16的軸心線、出火管9的軸心線在同一水平的直線上。 為實現自動溫控，以免鍋爐爐膛溫度過高，在鍋爐爐膛內壁和燃燒器出火管9的 內壁上設置有測溫計，通過溫度的變化來控制送料速度和一次風機2的送風量。
請繼續參閱圖1並結合圖2，敘述本發明的工作原理首先，粉狀木炭燃料在風力 的驅動下經進料管5進入燃燒器的點火室3 ;在點火室3內擴散後，被點火槍6(氣體或電 弧點火器)的高溫火焰點燃；燃燒的火焰夾帶著混合的未燃燃料進入燃燒室18 ;在燃燒室 18內，大量燃燒所需要的空氣由一次風機2提供，經過一次進風管1後由開設在燃燒室18 壁體上的一次進風口 20處進入燃燒室18內，並形成較弱的一次旋流，燃料在燃燒室18內 得到充分的燃燒；接著，混合著灰燼的高溫火焰進入灰_氣分離室16內，與此同時，由二次 風機13提供的高壓空氣經過二次風管14後由開設在灰-氣分離室16壁體上的二次進風 口 17處進入灰-氣分離室16內，並形成高速的空氣渦流，使進入灰_氣分離室16的火焰 中的灰燼得到分離，經分離的灰燼沿灰-氣分離室16的內壁進入集灰室IO，通過排灰閥12 的控制，最後經過排灰管11掉落到盛灰的容器中；而高溫火焰經燃燒器的出火管9的出口 處噴出燃燒器並通過改造後的鍋爐進火通道進入鍋爐爐膛中。同時，為避免少量進入集灰 室10的高速空氣引起集灰室內灰燼的二次揚塵，通過回氣管15可以將集灰室10與燃燒室 18連通。
權利要求
一種炭粉燃料燃燒器，其特徵在於包括一外殼(4)，固定在支撐架(19)上，在該外殼(1)的中間沿長度方向依次設置有點火室(3)、燃燒室(18)、灰-氣分離室(16)和集灰室(10)，所述的點火室(3)、燃燒室(18)、灰-氣分離室(16)和集灰室(10)採用耐高溫材料連接成相互貫通的筒體，在所述的點火室(3)的前端部中間設置有用於將燃料引入燃燒器內的進料管(5)，在所述的進料管(5)的上方設置有用於為燃燒器提供火源的點火槍(6)，所述的點火槍(6)的頭部插入點火室(3)內，在所述的灰-氣分離室(16)的後端部中間設置有用於將燃燒器內的火焰引向鍋爐的出火管(9)，在所述的燃燒室(18)的壁體上開設有一次進風口(20)，在所述的一次進風口(20)上安裝有一次進風管(1)，在所述的一次進風管(1)上連接有一次風機(2)，在所述的灰-氣分離室(16)的壁體上開設有二次進風口(17)，在所述的二次進風口(17)上安裝有二次進風管(14)，在所述的二次進風管(14)上連接有二次風機(13)，在所述的外殼(4)與由點火室(3)、燃燒室(18)、灰-氣分離室(16)和集灰室(10)連接成的筒體之間填充有隔熱層(7)，在所述的燃燒室(18)與所述的集灰室(10)之間設置有用於將兩者連通的回氣管(15)，在所述的集灰室(10)高度方向的底部設置有用於將灰燼引出燃燒器外的排灰管(11)，在所述的排灰管(11)上安裝有排灰閥(12)。
2. 根據權利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的耐高溫材料是指耐熱鋼 材，所述的耐熱鋼材為耐熱鋼、或耐熱鑄鐵。
3. 根據權利要求l所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的一次進風管(1)與所述 的燃燒室(18)壁體的切線方向呈垂直設置；所述的二次進風管(14)與所述的灰-氣分離 室(16)壁體的切線方向呈垂直設置。
4. 根據權利要求l所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的點火槍(6)採用氣體或 電弧點火槍。
5. 根據權利要求l所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的燃燒室(18)的軸心線、 灰-氣分離室(16)的軸心線、出火管(9)的軸心線在同一水平的直線上。
6. 根據權利要求l所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的出火管(9)為喇叭狀空 心管，出火管(9)的直徑小的一端伸入到灰-氣分離室(16)內，並與灰-氣分離室(16)的 內壁之間保留有間隙，出火管(9)的直徑大的一端上焊接有一用於將燃燒器與鍋爐之間實 現連接的聯接法蘭(8)。
7. 根據權利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的燃料為木炭粉，所述的 木炭粉為窯制木炭粉、或機制木炭粉。
8. 根據權利要求l所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的隔熱層(7)的材料為耐 火磚、或耐火土。
9. 根據權利要求l所述的炭粉燃料燃燒器，其特徵在於所述的出火管(9)的內壁上設 置有測溫計。
全文摘要
一種炭粉燃料燃燒器，屬於燃燒設備。包括一外殼，該外殼的中間依次設置有點火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室，點火室的前端部中間設置進料管，進料管的上方設置點火槍，灰-氣分離室的後端部中間設置出火管，燃燒室的壁體上設有一次進風口，一次進風口上安裝一次進風管，一次進風管上連接一次風機，灰-氣分離室的壁體上開設二次進風口，二次進風口上安裝二次進風管，二次進風管上連接二次風機，外殼與由點火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室連接成的筒體間填充隔熱層，燃燒室與集灰室之間設置回氣管，集灰室的底部設置排灰管，排灰管上安裝有排灰閥。優點熱效率高、節能；自動除塵；自動點火；自動調節溫度；使用安全。
文檔編號F23C7/02GK101709872SQ20091026336
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者徐學忠, 譚翰墨 申請人:常熟理工學院