CN100394102C - 纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉 - Google Patents

Abstract

本发明纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，炉体的上部为加热区，加热区的炉体内配装有导热油管，加热区的顶部设有引风机，炉体的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，其燃煤装置包括炉体外的燃煤燃烧装置和炉体内的旋流燃烧装置，燃煤燃烧装置有燃煤炉膛、炉排和加煤口，燃煤炉膛的后部有烟气出口；旋流燃烧装置有横截面呈圆形的旋流炉膛，旋流炉膛的上面有高温气体出口，下面有进风口，侧面有烟气进口，旋流炉膛的烟气进口与旋流炉膛的旋流方向相切，与烟气进口相适应，在烟气进口的侧旁配合设有旋流助燃风口，燃煤炉膛的烟气出口和旋流炉膛的烟气进口对接。彻底解决了燃煤冒黑烟问题，既节约了煤资源，提高了热效率，又保护了环境。

Description

纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉

技术领域

本发明涉及一种改进的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，属于热工设备。

背景技术

导热油炉属于有机热载体锅炉，是最近几年才发展兴起的一种新型工业锅炉，由于体积小，安装和布置灵活，运行成本低，深受用户欢迎，市场前景广阔。

有机热载体锅炉以燃煤为燃料，以导热油为介质，利用循环油泵强制导热油进行液相循环，将热能通过管道输送给用热设备，经过热传递降温后的导热油再通过返回管道回到加热炉重新加热，形成闭路循环。

由于用油作为传热介质，能在较低压力下获得较高的工作温度(300℃左右)，可以精确的控制温度，无需水资源和水处理设备，对使用条件没有苛刻的需求，可以精确控制温度，并构造简单，维修和运行非常方便，是一种安全系数比较高的供热设备，被广泛的应用于纺织、印染、食品加工、油漆涂敷、化工设备、塑料建材、人造革、人造板、造纸、木材生产等行业。

有机热载体锅炉同通常的燃煤设备一样，烟煤中的可燃有效成份——挥发份(占30％-35％)，几乎全部都以黑烟的形式排向大气层，环境污染和能源浪费极为严重。对于立式手烧有机热载体锅炉来说，都是功率比较小的产品，但是市场容量却很大，品种型号也很多，各企业生产的设备对比之间都有一些差别，燃烧功率一般在125KW-2800KW之间(也称0.125-2.8MW)，前者耗煤量为1、5吨/24小时，后者的耗煤量为13-15吨/24小时(按工人上班三八制计算)。燃煤冒黑烟问题相当严重，煤资源浪费也是相当惊人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，能够解决燃煤冒黑烟问题，节约煤资源，提高热效率，保护环境。

本发明所述的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，炉体的上部为加热区，加热区的炉体内配装有导热油管，加热区的顶部设有引风机，炉体的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，其燃煤装置包括炉体外的燃煤燃烧装置和炉体内的旋流燃烧装置，燃煤燃烧装置有燃煤炉膛、炉排和加煤口，燃煤炉膛的后部有烟气出口；旋流燃烧装置有横截面呈圆形的旋流炉膛，旋流炉膛的上面有高温气体出口，下面有进风口，侧面有烟气进口，旋流炉膛的烟气进口与旋流炉膛的旋流方向相切，与烟气进口相适应，在烟气进口的侧旁配合设有旋流助燃风口，燃煤炉膛的烟气出口和旋流炉膛的烟气进口对接。

引风机使炉体内形成负压，在燃煤燃烧装置中，从炉排进入的燃烧空气促进炉排上燃煤的燃烧，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒组成的黑烟和其他碳氢气体、形成不完全燃烧的产物，一起从烟气出口涌入到旋流炉膛，在助燃风的助推下，旋流的结果使烟气和助燃风(氧气)搅拌混合，引发猛烈燃烧，形成高温，燃尽率达到100％。经过彻底燃烧氧化后获得的干净的高温气体，边旋转边上升运行，经过出口被引风机引出，流经炉体加热区时，将导热油管加热，这种被强化了的热气流增强了传热效果，提高了热效率。根据需要，助燃风口也可以分布设置几个。

本发明使烟煤中所占成分30％-35％的挥发份全部氧化(形成产物是二氧化碳和水的干蒸汽)变成热能，实现燃煤的100％燃烧，节煤达30％-35％。旋流炉膛就象一个旋风除尘器，黑烟被燃烧的旋流燃烧，其中夹带的不可燃性灰尘因重力作用下落，经进风口下落，被集中收集在底部的灰池中，方便集中处理。

在这种燃烧体制中，没有任何烟气排出，排出的废气无色、无味、透明，用肉眼根本看不到，林格曼黑度已经不复存在，又燃煤燃烧装置位于炉体外，在此完成固体煤的燃烧，旋流炉膛位于炉体内，在此完成烟气的彻底燃烧，故称为纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉。

清洁干净的炽热气流在炉体的加热区内和导热油管进行热交换，导热油管的导热油被加热，由工作油泵提供动力将热能源源不断地送到用热设备上，释放热量后的导热油通过回油管道再回到有机热载体锅炉，被重新加热，形成闭路循环。

本发明中：

旋流助燃风口置于烟气进口的内侧，便于燃烧旋流的形成，促进充分燃烧。

对于一些大型的导热油炉，可以考虑增加一个燃煤燃烧装置，使两个燃煤燃烧装置分布在旋流炉膛的周边，最好对称分布，容易稳定燃烧工况，也方便安装和使用操作。

燃煤燃烧装置可以是任意适合的燃煤然着装置，只要能够将固体燃煤燃成烟气，为旋流炉膛提供进一步燃烧的烟气即可。从炉排上分，通常的有固定式的、活动式的，活动式的当中，又有振动式的和摇动式的，等等；从形体上分，又长形的、方形的和圆形的，等等。

本发明纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，结构简单，造价低廉，容易实施，可直接在现有有机热载体锅炉上进行改进，彻底解决了燃煤冒黑烟问题，排出的废气无色透明、干净、无污染，达到了纯无烟的效果，林格曼黑度为0，既节约了煤资源，提高了热效率，又保护了环境，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1、本发明实施例1结构示意图。

图2、图1中的A-A横截面结构示意图。

图3、运行工况原理示意图。

图4、本发明实施例2结构示意图。

图5、本发明实施例3结构示意图。

图中：1、引风机连接管口 2、炉体加热区 3、炉体 4、导热油管 5、高温气体出口 6、旋流炉膛 7、旋流燃烧装置 8、进风口 9、清灰门 10、灰池 11、出渣口 12、灰池 13、炉排 14、加煤口 15、燃煤燃烧装置 16、炉膛 17、烟气出口 18、助燃风口 19、烟气进口 20、清灰门 21、助燃风道 22、燃煤燃烧装置23、旋流燃烧装置 24、燃煤燃烧装置 25、清灰门 26、旋流燃烧装置 27、助燃风道 28、烟气进口 29、烟气出口 30、燃煤燃烧装置 31、炉排 32、加煤口 F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、助燃风。

具体实施方式

下面结合实施例附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，本发明所述的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，炉体3的上部为加热区2，加热区2的炉体内配装有导热油管4，加热区2的顶部通过引风机连接管口1连接引风机，炉体3的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，其燃煤装置包括炉体外的燃煤燃烧装置15和炉体内的旋流燃烧装置7，燃煤燃烧装置15有燃煤炉膛16、炉排13和加煤口14，燃煤炉膛16的后部有烟气出口17；旋流燃烧装置7有横截面呈圆形的旋流炉膛6，旋流炉膛6的上面有高温气体出口5，下面有进风口8，侧面有烟气进口19，旋流炉膛6的烟气进口19与旋流炉膛的旋流方向相切，与烟气进口19相适应，在烟气进口19的内侧配合设有旋流助燃风口18，燃煤炉膛的烟气出口17和旋流炉膛的烟气进口19对接。

如图3所示，运行过程如下：

引风机使炉体内形成负压，促使燃煤燃烧装置中的烟气引入旋流炉膛6。在燃煤燃烧装置中，从炉排13进入的助燃风F1促进炉排13上燃煤的燃烧，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒组成的黑烟和其他碳氢气体、形成不完全燃烧的产物，一起从烟气出口17涌入到旋流炉膛6中，在助燃风F4的助推下，旋流的结果使烟气和助燃风搅拌混合，引发猛烈燃烧，形成高温。经过彻底燃烧氧化后获得的干净的高温气体，边旋转边上升运行，经过高温气体出口5被引风机引出，流经炉体加热区2时，将导热油管4加热，导热油管4中的导热油被加热，由工作油泵提供动力将热能源源不断地送到用热设备上，释放热量后的导热油通过回油管道再回到有机热载体锅炉，被重新加热，形成闭路循环。

本发明中，各助燃风道可以通过布风盒，根据需要实现布风分布，由同一动力源提供布风动力，简化辅助设施。

供风系统可配装自动化变频控制系统，实现自动化操作。如供风量的调节可用变频调速的方式来解决，亦即通过改变风机电源的频率来改变风机的转速的方法控制供风量。利用烟气传感器(工业电子门市部都有市售)，如二氧化锆烟气传感器，它对一氧化碳呈现“气敏效应”，只要有烟气就是缺氧，只要缺氧就必然产生一氧化碳，所以，检测一氧化碳气体的含量多少，也就直接反映了燃烧设备内部的“配风系数”和燃烧工况。把一氧化碳气体的含量变成电压信号输入到变频器的电压信号输入端子上，即可利用电压信号控制频率变化，变频输出电源就是鼓风机的供电电源。

如图4所示，增设一个燃煤燃烧装置，有两个燃煤燃烧装置22、24，对称分布在旋流炉膛的周边，其它与实施例1相同。

如图5所示，将燃煤燃烧装置改为圆形结构，其它与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，炉体的上部为加热区，加热区的炉体内配装有导热油管，加热区的顶部设有引风机，炉体的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，其特征在于燃煤装置包括炉体外的燃煤燃烧装置和炉体内的旋流燃烧装置，燃煤燃烧装置有燃煤炉膛、炉排和加煤口，燃煤炉膛的后部有烟气出口；旋流燃烧装置有横截面呈圆形的旋流炉膛，旋流炉膛的上面有高温气体出口，下面有进风口，侧面有烟气进口，旋流炉膛的烟气进口与旋流炉膛的旋流方向相切，与烟气进口相适应，在烟气进口的侧旁配合设有旋流助燃风口，燃煤炉膛的烟气出口和旋流炉膛的烟气进口对接。

2.根据权利要求1所述的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，其特征在于旋流助燃风口置于烟气进口的内侧。

3.根据权利要求1或2所述的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，其特征在于燃煤燃烧装置有两个，分布在旋流炉膛的周边。

4.根据权利要求3所述的纯无烟节煤型外燃内旋流导热油炉，其特征在于两个燃煤燃烧装置在旋流炉膛的周边对称分布。

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