CN104832912A - 一种多级接力燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级接力燃烧装置，包括主烧嘴和渣池，主烧嘴设有燃料入口和空气入口。接力燃烧装置设有主烧嘴燃烧室和接力烧嘴通道，主烧嘴通过燃烧室与接力烧嘴通道连接，接力烧嘴通道的另一侧设有高温烟气出口。接力烧嘴通道为多弯道、直通道、螺旋通道或曲线通道。接力烧嘴通道至少设有一个接力烧嘴，接力烧嘴位于接力烧嘴通道的上部或侧壁。渣池位于接力烧嘴的下部，接力烧嘴通道的下部设有出渣口，出渣口与渣池连通。本发明通过接力烧嘴的布置使主烧嘴燃料进一步燃尽，并能有效减少燃烧气体中的灰尘，使烟气达到洁净利用的标准，有利于提高燃料利用率同时减少颗粒物排放、改善大气环境，减少烟气中颗粒物对设备的磨蚀，延长设备使用寿命。

Description

一种多级接力燃烧装置

技术领域

本发明属于燃烧设备技术领域，涉及带有除尘功能的烧嘴设备，具体涉及一种多级接力燃烧装置。

背景技术

各工业炉窑烧嘴燃烧和民用灶具燃烧产生大量带有粉尘的烟气，这些含尘气体进入大气会造成大气污染，而且烟气粉尘对设备冲刷和磨蚀，损伤设备，影响设备使用寿命。为了使工业烟气中的粉尘含量降低，需要先将烟气温度降低，然后通过湿法除尘、电除尘、布袋除尘等方式使烟气中的粉尘量符合排放标准。这些传统的除尘方式效率低，能耗高，物耗高，除尘效果差。在国家环保标准越来越严格的今天，发展带有除尘功能的新型烧嘴技术迫在眉睫。本申请人在授权公告号为CN204127972U发明专利公开“一种多弯道气体净化系统，包括多弯道、渣池、出渣口、含尘气体入口和除尘气体出口”。但是该专利技术不适用于烧嘴设备。

发明内容

本发明目的是提供一种多级接力燃烧装置，可以使燃料充分燃尽，并有效脱除燃烧气体中的灰尘，使烟气达到洁净利用的标准。

本发明的技术方案是：多级接力燃烧装置，包括主烧嘴和渣池，主烧嘴设有燃料入口和空气入口，主烧嘴的气体通道设有旋流片。接力燃烧装置设有主烧嘴燃烧室和接力烧嘴通道，主烧嘴通过燃烧室与接力烧嘴通道连接，接力烧嘴通道的另一侧设有高温烟气出口。接力烧嘴通道可以是多弯道、直通道、螺旋通道或曲线通道等多种形式。接力烧嘴通道至少设有一个接力烧嘴，接力烧嘴位于接力烧嘴通道的上部或侧壁。渣池位于接力烧嘴的下部，接力烧嘴燃烧通道的下部设有出渣口。出渣口与渣池连通。接力烧嘴的作用是使主烧嘴中未燃尽燃料进一步燃烧完全，并提供能量将烟气加热到合适的温度，使烟气中灰分熔化最后流入熔渣池。

接力烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃料烧嘴、等离子枪或采用硅钼棒加热、中频电源加热；所述等离子枪的工作气体为工业燃气、空气、二氧化碳、氮气、氢气或氧气，接力烧嘴至少一个，距高温烟气出口近的接力烧嘴为等离子枪，其余为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴，或所有接力烧嘴均为等离子枪，或所有接力烧嘴为硅钼棒加热、中频电源加热。燃烧室的外壁为耐火材料结构或设有冷却介质夹层结构。主烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃料烧嘴或等离子枪。固体燃料为普通固体燃料，或经过处理除去挥发分和灰分的清洁碳基燃料。接力烧嘴与主烧嘴方向夹角为任意角度，接力烧嘴的功率可调范围为0～100%。接力烧嘴可以只喷入助燃气体，助燃气体为空气、富氧气体或纯氧。高温烟气出口与使用清洁热源的装置、市政供暖设备或民用灶具连接，清洁热源的装置包括燃气轮机，烟气轮机，特种金属冶炼铸造、轧制设备和各种炉窑。

本发明采用接力烧嘴与主烧嘴配合，接力烧嘴提供高温环境，在将主烧嘴燃料进一步燃尽的同时提供能量使烟气中灰分熔融液化，通过液态排渣排出，有效脱除燃烧气体中的灰尘，使烟气达到洁净利用的标准。接力烧嘴选用清洁燃料烧嘴、等离子枪、硅钼棒加热或中频电源加热，增加了除尘操作的选择性和灵活性。利用本发明多级接力燃烧装置燃烧产生的烟气可用于工业加热用途和供暖、灶用等方面，有利于减少颗粒物排放、改善大气环境，同时有利于减少烟气中颗粒物对设备的磨蚀，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本发明多级接力燃烧装置结构示意图；

图2为本发明另一种实施方案的结构示意图；

    其中：

1—燃料入口、2—空气入口、3—燃烧室、4—接力烧嘴通道、5—接力烧嘴、6—高温烟气出口、7—主烧嘴、8—旋流片、9—耐火材料或水冷套、10—出渣口、11—渣池。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明多级接力燃烧装置如图1所示，包括主烧嘴7、燃烧室3、接力烧嘴通道4和渣池11。主烧嘴设有燃料入口1和空气入口2，主烧嘴的气体通道设有旋流片8。主烧嘴为气体燃料烧嘴，燃烧室3的外壁设有水冷套9。主烧嘴通过燃烧室与接力烧嘴通道连接，接力烧嘴通道的另一侧设有高温烟气出口6，高温烟气出口6与居家民用灶具连接，用洁净烟气为居民加热煮饭及生活用水加热。接力烧嘴通道为多弯道结构，设有4个接力烧嘴，全部为等离子枪，垂直布置在接力烧嘴通道的侧部。接力烧嘴通道的下部设有出渣口10，出渣口与渣池11连通。

燃料气和助燃空气分别通过燃料入口1和空气入口2进入主烧嘴7。燃料在燃烧室3助燃燃烧，产生的烟气进入接力烧嘴通道4，经接力烧嘴形成的高温区域进一步燃尽，灰分高温熔融形成液渣进入下部的渣池，由出渣口排出。

实施例2

本发明另一实施例如图2，高温烟气出口6与燃气轮机连接，利用多级接力燃烧装置燃烧产生的洁净烟气驱动燃气轮机，燃气轮机驱动发电机发电或大型转动设备做功。主烧嘴为固体燃料烧嘴，燃烧室3的外壁设有水冷套9，接力烧嘴通道设有6个接力烧嘴，靠近燃烧室的4个接力烧嘴为液体燃料烧嘴，距高温烟气出口6近的2个接力烧嘴为等离子枪。接力烧嘴与主烧嘴夹角45度安装在侧壁上。接力烧嘴通道的下部设有出渣口10，出渣口与渣池11连通,高温烟气出口通过脱硫脱硝设备与烟气网络系统连接。

Claims (10)

1.一种多级接力燃烧装置，包括主烧嘴（7）和渣池（11），主烧嘴设有燃料入口（1）和空气入口（2），主烧嘴的气体通道设有旋流片（8），其特征是：所述接力燃烧装置设有主烧嘴燃烧室（3）和接力烧嘴通道（4），所述主烧嘴通过燃烧室与接力烧嘴通道连接，接力烧嘴通道的另一侧设有高温烟气出口（6）；接力烧嘴通道可以是多弯道、直通道、螺旋通道或曲线通道等多种形式；接力烧嘴通道至少设有一个接力烧嘴（5），接力烧嘴位于接力烧嘴通道的上部或侧壁；所述渣池位于接力烧嘴的下部，所述接力烧嘴燃烧通道的下部设有出渣口（10），所述出渣口与渣池（11）连通。

2.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：接力烧嘴（5）为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃料烧嘴、等离子枪；所述等离子枪的工作气体为工业燃气、空气、二氧化碳、氮气、氢气或氧气等；接力烧嘴所覆盖的空间也可以采用各种形式的硅钼棒加热、中频电源加热等，使加热区域温度保持在一定范围。

3.根据权利要求2所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述接力烧嘴（5）数量至少为1个；所有接力烧嘴（5）为等离子枪，或靠近高温烟气出口（6）一侧的一组接力烧嘴（5）为等离子枪，其余为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃料烧嘴；允许其中接力烧嘴（5）部分为硅钼棒加热或中频电源加热。

4.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述燃烧室（3）的外壁为耐火材料结构或设有冷却介质夹层结构（9）。

5.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述主烧嘴（7）为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃料烧嘴或等离子枪，所述等离子枪的工作介质为工业燃气、空气、二氧化碳、氮气、氢气或氧气；固体燃料或液体燃料等；等离子枪的主烧嘴点火方式可采用等离子点火。

6.根据权利要求5所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述固体燃料为普通固体燃料，或经过处理除去挥发分和灰分的清洁碳基燃料。

7.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述接力烧嘴（5）与主烧嘴方向夹角可以是任意角度。

8.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：接力烧嘴的功率范围可依据主烧嘴的工况进行调节。

9.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述接力烧嘴也可作为助燃气体喷口，所述助燃气体可以是空气、富氧气体、纯氧等。

10.根据权利要求1所述的多级接力燃烧装置，其特征是：所述高温烟气出口（6）与使用清洁热源的装置、市政供暖设备或民用灶具连接，所述清洁热源的装置包括燃气轮机，烟气轮机，特种金属冶炼铸造、轧制设备和各种炉窑。