節能環保型燃燒供熱系統的製作方法
2023-05-31 11:19:26
專利名稱：節能環保型燃燒供熱系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃燒供熱系統，具體涉及一種節能環保型燃燒供熱系統。
背景技術：
在工業熱風加熱乾燥領域，出現過燃煤、油、天然氣、水煤漿、煤氣化等多種加熱方式，對於這些加熱方式已經擁有了比較完善的實施結構，且不少已經取得了工業應用，但是在實際運行中也存在很多突出的問題，具體如下( I)燃柴油、重油、天然氣的方式自動化程度好，但燃料成本高，一般中小型企業難以承受。而且某些國家由於天然氣造價昂貴，禁止工業生產使用天然氣。(2)水煤漿製備、運輸及儲存工藝較複雜，同時由於水煤漿含有大量的水分，其蒸發氣體消耗了大量的能源，著火時間及距離長，容易直接衝刷爐膛導致結焦，另外水煤漿熱風爐爐膛溫度較低，容易導致煤粉顆粒的燃燼率不高，煙氣中飛灰及未燃焦炭的比例依然較大，因此，在實際操作過程中，對於煤種灰含量，熱值，水分等物化特性的要求十分苛刻。(3)煤氣化燃燒方式投資高，存在安全隱患，同時間接利用煤炭的方式能源效率低，這種以降低能源利用率為代價，實現清潔燃燒的方式是不恰當的，不能真正的實現節能和減排的雙贏。
發明內容
本發明的目的是提供一種節能環保型燃燒供熱系統，能夠採用廉價材料作為燃料，提供高效潔淨的熱源，使其適用於工業加熱、乾燥等用途。本發明所述的一種節能環保型燃燒供熱系統，包括依次連接設置的原料粉碎組件、燃燒爐、旋風除塵器、高溫除塵器、高溫風機和噴霧乾燥塔。其中，原料粉碎組件優選依次包括餵料機、鵝頸式輸送機、粉碎機、下料儲存桶、螺旋送料機、除塵設備和磨粉機。原料粉碎組件能夠定量定比的為後續裝置輸送原料，並且將原料磨成粉狀，更加適合燃燒供熱。粉碎機優選為mpsc-7575型粉碎機。mpsc-7575型粉碎機能夠適用於各種秸杆、雜草、棕櫚殼的粉碎。燃燒爐優選為煤粉燃燒爐。煤粉燃燒爐主要結構由燃燒爐主體部分及熱風管道、點火系統、電器控制、測溫儀表系統等輔助設備組成。煤粉燃燒爐的工作原理為啟動時用燃油將燃燒室升溫至800°c，由煤粉噴槍霧化切向噴入爐膛，著火旋轉燃燒，在離心力作用下，煤粉灰塵附集於爐膛內壁，螺旋下降至出渣口進入水封池內，燃燒室中心的熱空氣上升至上部射流旋風除塵器，在空氣角向噴射作用下，熱煙氣高速旋轉，較細的煤粉灰塵沿旋風除塵器壁螺旋滑至導灰口，中心潔淨的熱煙氣通過供熱風管直接導出。高溫除塵器優選為陶瓷膜高溫除塵器。陶瓷膜元件選用碳化矽、堇青石等陶瓷材料作為原料製得，其具有高效節能，低耗環保，等多方面的優點。該高溫除塵器是由一個傳統的單管板基礎的過濾器容器組成，這個容器隔離了含塵氣體側和清潔氣體側。陶瓷膜元件懸吊在管板中並從兩側進行密封。從反應爐出來的含塵高溫氣體進入過濾器容器管板下偵U，經過除塵後的清潔氣體穿過多孔陶瓷膜元件進入管板的另一側，這樣粉塵顆粒被截留在陶瓷膜元件的外表面。由於粉塵濾餅的堆積造成氣體的流動阻力增大，一旦達到設定的壓降或是經過一定的預設過濾時間，就開始清除粉塵濾餅。反吹方式採用分組脈衝反吹，這種反吹方式，可以有效的利用容器內的氣體，少量的氣體就可以完成反吹再生。每支陶瓷膜元件上方設置有文丘裡噴射器，每個文丘裡噴射器象泵一樣工作，並為陶瓷膜元件的清潔吸入額外的清潔氣體，反向噴射的部分動能轉化為壓能。這樣，在陶瓷膜元件的空腔內產生壓力反向於過濾氣體流動的方向，從而克服過濾方向上的壓降和粉塵濾餅的黏著強度。文丘裡噴射器使得有一個均勻流動氣體分布穿過，並沿過濾元件 有一個均勻的延伸，通過對熱應力的有利的熱活塞流使得熱衝擊最小化。 本發明所述的節能環保型燃燒供熱系統的控制系統通過計算機PLC控制，分為差壓控制、時間控制和手動控制三種模式，工作穩定、性能可靠。差壓控制模式時，脈衝閥循環打開，隨後卸料閥動作。時間控制模式時，根據設定循環周期和運行時間，反次程序周 期性循環運行。差壓設定值、脈衝閥的打開時間及間隔、卸灰間隔時間可根據工藝要求隨時調
難
iF. O控制系統核心控制進入噴霧乾燥塔前熱風溫度和壓力，溫度通過煤粉燃燒爐進行控制，壓力通過高溫風機進行控制。控制系統全部採用PLC進行控制，系統選用模塊式的組合結構，並與工業計算機組成集中控制系統，界面友好，操作方便，可以滿足用戶的特定要求。該控制系統具有以下特點(1)系統配有大屏幕顯示器、滑鼠、操作鍵盤，操作人員可憑相應級別的密碼進入人機對話界面，系統中所有的溫度、壓力檢測點均配置有單獨的數字顯示，操作人員可從計算機顯示並上一覽系統工作數據。(2)對系統進行不同級別的操作，如運行狀態的改變、系統的再組態等等。人機對話界面的設計符合人機工程學的原貝U，簡潔實用，並對於錯誤操作有不同形式的警示，以致到拒絕執行。(3)上位計算機可長期顯示記錄系統中熱工參數的變化情況，如系統溫度值、壓力值及相應時段的機電設備的運行情況，並可隨時作出備份以供長期保存，這個資料庫的實現可促進全面質量管理體系的完善。(4)該系統可處理多個監測報警點，用戶可任意設定監控值的報警限，有超限時，計算機將使用聲光提示報警，並可調出報警處理畫面，同時記錄下報警處理的進程。本發明的工作原理為其利用農業副產品或煤粉作為燃料，先由粉碎機將燃料磨至I 2_，然後送入磨粉機進行細磨，磨至300目左右噴入燃燒爐進行燃燒。燃燒爐可產生1200°C左右的高溫煙氣，該高溫煙氣經二次配風后降至650°C左右，然後經高溫風機引入高溫除塵器過濾去除煙氣中的粉塵，最後高溫煙氣即可進入噴霧乾燥塔用於物料乾燥。本發明的優點在於(I)相對於水煤漿供系統，節能30%以上；(2)燃料適用範圍廣、成本低，可適用於各煤種以及棕櫚殼等其他劣質燃料，相對於天燃氣熱源可降低50%的燃料成本；(3)操作維護方便；(4)節能環保，高溫下的熱氣體淨化，可實現劣質燃料的直接使用，系統燃燒效率高，淨化效果好；(5)採用自動控制系統，界面友好，操作方便，可滿足客戶的特定要求。
圖I為本發明的結構示意圖；圖中1、原料粉碎組件 2、燃燒爐 3、旋風除塵器 4、高溫除塵器5、高溫風機 6、噴霧乾燥塔。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明做進一步說明。實施例I :包括依次連接設置的原料粉碎組件I、燃燒爐2、旋風除塵器3、高溫除塵器4、高溫 風機5和噴霧乾燥塔6。其中，原料粉碎組件I依次包括餵料機、鵝頸式輸送機、粉碎機、下料儲存桶、螺旋送料機、除塵設備和磨粉機。原料粉碎組件能夠定量定比的為後續裝置輸送原料，並且將原料磨成粉狀，更加適合燃燒供熱。粉碎機為mpsc-7575型粉碎機。mpsc-7575型粉碎機能夠適用於各種秸杆、雜草、棕櫚殼的粉碎。燃燒爐2為煤粉燃燒爐。煤粉燃燒爐主要結構由燃燒爐主體部分及熱風管道、點火系統、電器控制、測溫儀表系統等輔助設備組成。煤粉燃燒爐的工作原理為啟動時用燃油將燃燒室升溫至800°C，由煤粉噴槍霧化切向噴入爐膛，著火旋轉燃燒，在離心力作用下，煤粉灰塵附集於爐膛內壁，螺旋下降至出渣口進入水封池內，燃燒室中心的熱空氣上升至上部射流旋風除塵器3，在空氣角向噴射作用下，熱煙氣高速旋轉，較細的煤粉灰塵沿旋風除塵器3壁螺旋滑至導灰口，中心潔淨的熱煙氣通過供熱風管直接導出。高溫除塵器4為陶瓷膜高溫除塵器。陶瓷膜元件選用碳化矽、堇青石等陶瓷材料作為原料製得，其具有高效節能，低耗環保，等多方面的優點。該陶瓷膜高溫除塵器是由一個傳統的單管板基礎的過濾器容器組成，這個容器隔離了含塵氣體側和清潔氣體側。陶瓷膜元件懸吊在管板中並從兩側進行密封。從反應爐出來的含塵高溫氣體進入過濾器容器管板下側，經過除塵後的清潔氣體穿過多孔陶瓷膜元件進入管板的另一側，這樣粉塵顆粒被截留在陶瓷膜元件的外表面。由於粉塵濾餅的堆積造成氣體的流動阻力增大，一旦達到設定的壓降或是經過一定的預設過濾時間，就開始清除粉塵濾餅。反吹方式採用分組脈衝反吹，這種反吹方式，可以有效的利用容器內的氣體，少量的氣體就可以完成反吹再生。每支陶瓷膜元件上方設置有文丘裡噴射器，每個文丘裡噴射器象泵一樣工作，並為陶瓷膜元件的清潔吸入額外的清潔氣體，反向噴射的部分動能轉化為壓能。這樣，在陶瓷膜元件的空腔內產生壓力反向於過濾氣體流動的方向，從而克服過濾方向上的壓降和粉塵濾餅的黏著強度。文丘裡噴射器使得有一個均勻流動氣體分布穿過，並沿過濾元件有一個均勻的延伸，通過對熱應力的有利的熱活塞流使得熱衝擊最小化。節能環保型燃燒供熱系統的控制系統通過計算機PLC控制，分為差壓控制、時間控制和手動控制三種模式，工作穩定、性能可靠。差壓控制模式時，脈衝閥循環打開，隨後卸料閥動作。時間控制模式時，根據設定循環周期和運行時間，反次程序周期性循環運行。差壓設定值、脈衝閥的打開時間及間隔、卸灰間隔時間可根據工藝要求隨時調整。控制系統核心控制進入噴霧乾燥塔6前熱風溫度和壓力，溫度通過煤粉燃燒爐進行控制，壓力通過高溫風機進行控制。控制系統全部採用PLC進行控制，系統選用模塊式的組合結構，並與工業計算機組成集中控制系統，界面友好，操作方便，可以滿足用戶的特定要求。該控制系統具有以下特點(1)系統配有大屏幕顯示器、滑鼠、操作鍵盤，操作人員可憑相應級 別的密碼進入人機對話界面，系統中所有的溫度、壓力檢測點均配置有單獨的數字顯示，操作人員可從計算機顯示並上一覽系統工作數據。(2)對系統進行不同級別的操作，如運行狀態的改變、系統的再組態等等。人機對話界面的設計符合人機工程學的原貝U，簡潔實用，並對於錯誤操作有不同形式的警示，以致到拒絕執行。(3)上位計算機可長期顯示記錄系統中熱工參數的變化情況，如系統溫度值、壓力值及相應時段的機電設備的運行情況，並可隨時作出備份以供長期保存，這個資料庫的實現可促進全面質量管理體系的完善。(4)該系統可處理多個監測報警點，用戶可任意設定監控值的報警限，有超限時，計算機將使用聲光提示報警，並可調出報警處理畫面，同時記錄下報警處理的進程。工作原理為其利用農業副產品或煤粉作為燃料，先由粉碎機將燃料磨至I 2mm，然後送入磨粉機進行細磨，磨至300目左右噴入燃燒爐進行燃燒。燃燒爐2可產生1200°C左右的高溫煙氣，該高溫煙氣經二次配風后降至650°C左右，然後經高溫風機5引入高溫除塵器4過濾去除煙氣中的粉塵，最後高溫煙氣即可進入噴霧乾燥塔6用於物料乾燥。本項目開發的系統較水煤漿系統具有明顯的優勢，該系統利用煤炭(或棕櫚殼等生物燃料)為燃料，可大大降低噴霧乾燥塔6的燃料費用，以10000型噴霧乾燥塔為例，設備投資在600-800萬左右，相對於天然氣燃料爐，一臺10000型噴霧乾燥塔每年綜合能耗節約300萬元以上；相對於水煤漿燃燒爐可節省費用200萬元。該節能環保型燃燒供熱系統的熱值為6000kcal/kg，熱效率為80%，燃料費用為353元/小時，燃料年費用約為256萬元。
權利要求
1.一種節能環保型燃燒供熱系統，其特徵在於包括依次連接設置的原料粉碎組件、燃燒爐、旋風除塵器、高溫除塵器、高溫風機和噴霧乾燥塔。
2.根據權利要求I所述的節能環保型燃燒供熱系統，其特徵在於原料粉碎組件依次包括餵料機、鵝頸式輸送機、粉碎機、下料儲存桶、螺旋送料機、除塵設備和磨粉機。
3.根據權利要求2所述的節能環保型燃燒供熱系統，其特徵在於粉碎機為mpsc-7575型粉碎機。
4.根據權利要求I所述的節能環保型燃燒供熱系統，其特徵在於燃燒爐為煤粉燃燒爐。
5.根據權利要求I所述的節能環保型燃燒供熱系統，其特徵在於高溫除塵器為陶瓷膜高溫除塵器。
全文摘要
本發明涉及一種燃燒供熱系統，具體涉及一種節能環保型燃燒供熱系統，其特徵在於包括依次連接設置的原料粉碎組件、燃燒爐、旋風除塵器、高溫除塵器、高溫風機和噴霧乾燥塔。本發明的優點在於(1)相對於水煤漿供系統，節能30%以上；(2)燃料適用範圍廣、成本低，可適用於各煤種以及棕櫚殼等其他劣質燃料，相對於天燃氣熱源可降低50%的燃料成本；(3)操作維護方便；(4)節能環保，高溫下的熱氣體淨化，可實現劣質燃料的直接使用，系統燃燒效率高，淨化效果好；(5)採用自動控制系統，界面友好，操作方便，可滿足客戶的特定要求。
文檔編號F23K3/00GK102705854SQ20121016216
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者宮明輝, 鞏玉賢, 張業明, 張曉麗, 李憲景, 李 傑, 焦光磊, 薛友祥, 趙世凱 申請人:中材高新材料股份有限公司, 山東工業陶瓷研究設計院有限公司