CN103411210A - 立式火旋燃烧装置 - Google Patents

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范健华
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本发明公开的立式火旋燃烧装置，应用于锅炉的辅助燃烧，它包括立式放置的圆柱形炉体和鼓风机，所述炉体包括绝热保温层和耐热防磨层，绝热保温层位于炉体的外层，耐热防磨层紧贴绝热保温层的内侧设置并在炉体内腔形成圆柱形的燃烧室；所述炉体顶侧设有进料口，进料口上设有具有双螺旋形通道向燃烧室内高速切向扩散的旋入粉粒燃料的双旋转扩散给料组件；所述炉体侧壁上部双侧对称的设有至少两对向燃烧室二次给风的送风口，所述鼓风机与所有送风口连通，通过送风口使炉体顶侧切向旋入的粉粒燃料在炉膛内高速旋转燃烧；所述炉体底部设有排渣口，在排渣口上侧的侧壁上开设有出火口。

Description

立式火旋燃烧装置
【技术领域】
本发明用于锅炉节能改造领域的粉粒燃料燃烧装置，尤其涉及立式火旋燃烧装置。
【背景技术】
能源一直是关乎我国经济发展和民众生活的重要资源。当前我国能源消费增长强劲，供需矛盾进一步恶化，节能减排的任务依然艰巨。但现在我国的煤炭燃烧设备，如链条炉排锅炉等，这类设备的燃烧效率较低，产生大量有害气体，严重污染环境；特别是锅炉在工业企业生产中属于主要的用能设备，由于锅炉不能燃烧比较劣质的白煤，而且烟煤的价格比较昂贵，在链条炉排炉上很难烧透，使得锅炉不完全燃烧的热损失比较严重。
如何通过对现有的锅炉进行节能改造，以保证其内的燃料充分燃烧，是目前节能行业普遍面临的一个问题。
【发明内容】
本发明提供一种对锅炉提供辅助燃烧，降低燃料热损失，而且还可以显著提高锅炉热效率，实现节能减排的立式火旋燃烧装置。
为了实现上述发明目的，采用的技术方案是：
立式火旋燃烧装置，应用于锅炉的辅助燃烧，它包括立式放置的圆柱形炉体和鼓风机，所述炉体包括绝热保温层和耐热防磨层，绝热保温层位于炉体的外层，耐热防磨层紧贴绝热保温层的内侧设置并在炉体内腔形成圆柱形的燃烧室；所述炉体顶侧设有进料口，进料口上设有具有双螺旋形通道向燃烧室内高速切向扩散的旋入粉粒燃料的双旋转扩散给料组件；所述炉体侧壁上部双侧对称的设有至少两对向燃烧室二次给风的送风口，送风口由炉体周向壁上切入并与炉体的纵向方向上存在一定的倾斜夹角，所述鼓风机与所有送风口连通，通过送风口使炉体顶侧切向旋入的粉粒燃料在燃烧室内高速旋转燃烧；所述炉体底部设有排渣口，在排渣口上侧的侧壁上开设有出火口，通过锅炉的炉膛负压将炉体燃烧室内充分燃烬后产生的高温热量引入锅炉的炉膛，使锅炉炉膛内的燃料进一步充分燃烧，提高被改造锅炉的综合效率。
优选地，所述炉体外壁还包裹有对炉体燃烧室进行热回收的冷却水夹套层，通过冷却水夹套层内的冷却水对整个炉体保护降温，并将回收的热量加以节能利用。
优选地，所述绝热保温层为设置于炉体外层的耐火砖保温层，耐火砖保温层的内侧覆盖有由耐热防磨泥形成的耐热防磨层。
优选地，所述送风口与燃烧室在纵向方向上的倾斜夹角α满足不大于5°。
优选地，所述进料口为呈喇叭形状的扩散口，便于粉粒燃料向燃烧室内切向分散的高速旋入。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的炉体采用立式筒体的三层结构，外侧设有冷却水夹套层，运行时可将夹套内的冷却水加热，既可以对炉体起到降温保护，还可作为锅炉补水或者为其他工艺场所提供热水；进料口上的双旋转扩散给料组件通过双螺旋形通道向炉体的燃烧室高速切向扩散的旋入粉粒燃料，而在炉体侧壁上部双侧对称的设有多对二次给风的送风口，通过两侧对称切向设置的送风口，使炉体顶侧切向旋入的粉粒燃料在燃烧室内形成高速旋转燃烧的“火龙”，有效地增加了粉粒燃料的燃烧路径长度和燃烧时间；同时由于粉粒燃料和燃烧所需的空气螺旋混合，燃烧得更加充分，效率显著提高，安装简便，非常适合推广应用。
使用时，该立式火旋燃烧装置应用于被改造锅炉两侧，无需改变现有锅炉的结构，即可对现有锅炉提供辅助燃烧，该立式火旋燃烧装置与现有锅炉结合，提供多种选择的联合燃烧或互为独立的燃烧。与被改造前相比，单位热量所需燃料消耗减少，可节省燃料15％以上，节约运行费用25％以上。
【附图说明】
图1是本发明的剖视结构示意图；
图2是本发明双旋转扩散给料组件的俯视结构示意图；
图3是本发明立式火旋燃烧装置内粉粒燃料燃烧的旋转流向结构示意图。
【具体实施方式】
立式火旋燃烧装置，如图1至图3所示，应用于锅炉的辅助燃烧，它包括立式放置的圆柱形炉体1和鼓风机(图中未示)，炉体1包括绝热保温层1a和耐热防磨层1b，绝热保温层1a位于炉体1的外层，耐热防磨层1b紧贴绝热保温层1a的内侧设置并在炉体内腔形成圆柱形的燃烧室；其中，绝热保温层1a为设置于炉体1外层的耐火砖保温层，耐火砖保温层的内侧覆盖有由耐热防磨泥形成的耐热防磨层1b，在炉体1外壁还包裹有对炉体燃烧室进行热回收的冷却水夹套层1c，通过冷却水夹套层1c内的冷却水对整个炉体1进行降温保护，并将回收的热量加以综合利用。
继续如图1至图3所示，在炉体1顶侧设有进料口2，进料口2上设有具有双螺旋形通道向炉体燃烧室内高速切向扩散的旋入粉粒燃料的双旋转扩散给料组件3，进料口2为呈喇叭形状的扩散口；在炉体侧壁上部双侧对称的设有三对向燃烧室二次给风的送风口4，送风口4由炉体1周向壁上切入并与炉体的纵向方向上存在一定的倾斜夹角，其中，送风口4与燃烧室在纵向方向上的倾斜夹角α满足不大于5°；鼓风机与所有送风口4连通，通过两侧对称切向设置的送风口4，使炉体1顶侧切向旋入的粉粒燃料在燃烧室内形成高速旋转燃烧的“火龙”，有效地增加了粉粒燃料的燃烧路径长度和燃烧时间，同时由于粉粒燃料和燃烧所需的空气螺旋混合，燃烧得更加充分，效率显著提高。
继续如图1至图3所示，在炉体底部设有排渣口5，便于燃烧过程中形成液态状炉渣，在高温以及离心力的作用下，利用自重自动从排渣口5排出；在排渣口5上侧的侧壁上开设有与锅炉炉墙连通的出火口6，通过锅炉炉膛的负压将立式火旋燃烧装置内腔充分燃烬后产生的高温热量引入锅炉的炉膛。
本发明的炉体1采用立式筒体的三层结构，外侧设有冷却水夹套层1c，运行时可将夹套内的冷却水加热，既可以对炉体1的燃烧室起到降温保护，还可作为锅炉补水或者为其他工艺场所提供热水；进料口2上的双旋转扩散给料组件3通过双螺旋形通道向燃烧室内高速切向扩散的旋入粉粒燃料，而在炉体1侧壁上部双侧设有多对送风口4，通过两侧对称切向设置的送风口4，使炉体1顶侧切向旋入的粉粒燃料在燃烧室内形成高速旋转燃烧的“火龙”，有效地增加了粉粒的燃烧路径长度和燃烧时间；同时由于粉粒燃料和燃烧所需的空气螺旋混合，燃烧得更加充分，效率显著提高。
使用时，该立式火旋燃烧装置应用于被改造锅炉两侧，无需改变现有锅炉的结构，即可对现有锅炉提供辅助燃烧，该立式火旋燃烧装置与现有锅炉结合，提供多种选择的联合燃烧或互为独立的燃烧，安装简便，非常适合推广应用；与被改造前相比，单位热量所需燃料消耗减少，可节省燃料15％以上，节约运行费用25％以上。
以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围；凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.立式火旋燃烧装置，应用于锅炉的辅助燃烧，它包括立式放置的圆柱形炉体和鼓风机，其特征在于：
所述炉体包括绝热保温层和耐热防磨层，绝热保温层位于炉体的外层，耐热防磨层紧贴绝热保温层的内侧设置并在炉体内腔形成圆柱形的燃烧室；
所述炉体顶侧设有进料口，进料口上设有具有双螺旋形通道向燃烧室内高速切向扩散的旋入粉粒燃料的双旋转扩散给料组件；
所述炉体侧壁上部双侧对称的设有至少两对向燃烧室二次给风的送风口，送风口由炉体周向壁上切入并与炉体的纵向方向上存在一定的倾斜夹角，所述鼓风机与所有送风口连通；
所述炉体底部设有排渣口，在排渣口上侧的侧壁上开设有出火口。
2.根据权利要求1所述的立式火旋燃烧装置，其特征在于，所述炉体外壁还包裹有对炉体燃烧室进行热回收的冷却水夹套层。
3.根据权利要求1所述的立式火旋燃烧装置，其特征在于，所述绝热保温层为设置于燃烧室外层的耐火砖保温层，耐火砖保温层的内侧覆盖有由耐热防磨泥形成的耐热防磨层。
4.根据权利要求1所述的立式火旋燃烧装置，其特征在于，所述送风口与燃烧室在纵向方向上的倾斜夹角α满足不大于5°。
5.根据权利要求1所述的立式火旋燃烧装置，其特征在于，所述进料口为呈喇叭形状的扩散口。
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