CN106287788B - 多功能汽化燃烧炉 - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion

Abstract

多功能汽化燃烧炉属于燃烧设备领域,主要解决适用的燃料范围广及烟气排放指标更加环保的问题;克服现有技术ZL200610169544·6存在的不足,在三层结构型的水夹套换热装置(7)的中层水夹套(15)的主壁(16)上加装水平且圆环式换热水盘(17),炉口(4)上装有可卸且高度可调的下料筒(22),还装有带鼓风机(29)及送风管(30)的旋风式助燃吹风装置,温控自动强化燃烧装置中的加水管(27)与送风管(30)连接在一起;通过点火口(11)点火启燃后,间歇加燃料(固相)连续运行。能广泛适用于包括生物质燃料在内的多种燃料,并且烟气排放指标明显优于现有技术;易加工制作、运行成本低。

Description

多功能汽化燃烧炉
技术领域
[0001] 本发明属于燃烧设备领域,涉及一种多功能汽化燃烧炉。
背景技术
[0002] 现有技术中,中国专利ZL200610169544 · 6“一种燃煤炉”,相对于大量用于采暖的 普通燃煤炉而言具有多方面的优越性,燃料燃烧状态好,热利用及热回收效率高,水夹套出 水温度高,炉碴中固定碳残留少,烟气排放污染较小,加料时间间隔长,使用方便,其不足之 处在于:对于燃料而言,只适用于无烟煤或烟煤,适用燃料范围小,应用有较大的局限性;炉 膛内供氧量不充分,燃烧强度不高,导致炉膛内的温度较低,热量换热导出及回收不充分; 正常运行时,烟气排放指标环保质量不高。
发明内容
[0003] 解决的技术问题:
[0004] 提供多功能汽化燃烧炉,能克服现有技术ZL200610169544 · 6存在的不足,于中层 水夹套的内壁上增装水平且圆环式换热水盘,并于炉膛内紧挨水平且圆环式换热水盘的下 方安装配套的旋风式助燃吹风(空气)装置,同时将现有技术中温控自动强化燃烧装置中的 加水管与旋风式助燃吹风装置连接在一起,从而能广泛适用于烟煤、无烟煤、生物质燃料、 燃油及燃气,并且燃烧状况好,热效率高,烟气排放指标环保性能高;易制作,并且制作及运 行成本低。
[0005] 采用的技术方案:
[0006] 多功能汽化燃烧炉,具有炉体、炉膛、炉盘、炉口、炉盖、炉栅、相互连通的内、中、夕卜 三层结构型的水夹套换热装置,侧向排烟管、烟气列管换热器、底盘、点火口、灰门、炉座、夕卜 保温层、水平且圆环式换热水盘、配套的旋风式助燃吹风装置以及温控自动强化燃烧装置, 其特征在于:于水夹套换热装置的中层水夹套的主壁上装有水平且圆环式换热水盘,水平 且圆环式换热水盘的顶面与水夹套换热装置的内层水夹套的底端口面之间,必须有足够高 的距离S1,水平且圆环式换热水盘的底面与炉柵之间,必须有足够高的距离S2;炉口上装有 配套可卸且高度可调的下料筒,下料筒的底端口必须向下足量穿过水平且圆环式换热水盘 的中心圆孔,并与炉柵之间必须有足够高的距离S3,而且下料筒的底端口必须高于点火口, 同时,下料筒与水平且圆环式换热水盘的中心圆孔对应的外周边之间必须保有充分的间距 为心的环形过火孔;温控自动强化燃烧装置包括装在托架上的贮水罐,通过装有温控电磁 阀的加水管与配套的旋风式助燃吹风装置连接在一起。
[0007] 有益效果:
[0008] 多功能汽化燃烧炉,由于具有配套的旋风式助燃吹风(空气)装置,因此,供氧充分 且流速快,燃烧状况好,燃烧完全,固定碳残留少,热效率高;烟气排放指标环保性能高,其 烟气排量、颗粒物浓度、二氧化硫浓度,氮氧化物浓度及排放速率指示完全达标,并且均明 显优于现有技术;能广泛适用于多种燃料:无烟煤、烟煤、生物质燃料、燃油及燃气,尤其是 多种生物质燃料;易制作,应用范围广,并且制作及运行成本低,便于产业化生产应用。
附图说明
[0009] 图1,总体结构示意图;
[0010] 图2,按图1中所示的A-A剖图;
[0011] 图3,按图1中所示的B-B剖图;
[0012] 图4,按图3中所示的放大II图;
[0013] 图5,按图1中所示的放大I图;
具体实施方式
[0014] 如图1-5所示,多功能汽化燃烧炉,具有炉体1、炉膛2、炉盘3、炉口 4、炉盖5、炉柵6、 相互连通的内、中、外三层结构型的水夹套换热装置7,侧向排烟管8、烟气列管换热器9、底 盘10、点火口 11、灰门12、炉座13、外保温层14、水平且圆环式换热水盘、配套的旋风式助燃 吹风装置以及温控自动强化燃烧装置,其特征在于:于水夹套换热装置7的中层水夹套15的 主壁16上装有水平且圆环式换热水盘17,水平且圆环式换热水盘17的顶面与水夹套换热装 置7的内层水夹套18的底端口面之间,必须有足够高的距离51,水平且圆环式换热水盘17的 底面与炉栅6之间,必须有足够高的距离51,水平且圆环式换热水盘17的底面与炉栅6之间, 必须有足够高的距离S2;炉口4上装有配套可卸且高度可调的下料筒22,下料筒22的底端口 必须向下足量穿过水平且圆环式换热水盘17的中心圆孔20,并与炉柵6之间必须有足够高 的距离S3,而且下料筒22的底端口必须高于点火口 11,以便于通过点火口 11点火启燃,同 时,下料筒22与水平且圆环式换热水盘17的中心圆孔20对应的外周边之间必须具有充分的 间距为S1的环形过火孔21;温控自动强化燃烧装置包括装在托架28上的贮水罐24,通过装 有温控电磁阀25的加水管27与配套的旋风式助燃吹风装置连接在一起。
[0015] 如图1-5所示,配套的旋风式助燃吹风装置的结构为,炉体1外装有鼓风机29,鼓风 机29的送风管30经调风板31并且横向密封式穿过外、中层水夹套35、15之后,与圆圈型配风 管32可卸性连接在一起,圆圈型配风管32与中层水夹套15的主壁16配套、并且紧挨水平且 圆环式换热水盘17的底面可卸性的装在支架34上,支架34等间距式装在中层水夹套15的主 壁16上;圆圈型配风管32的内圆周上水平且等间距式装有结构相同、并且具有相等喷射角α 的空气喷嘴33;温控自动强化燃烧装置中的加水管27连接在调风板31之后的送风管30上。
[0016] 如图1所示,温控电磁阀25具有自动控制其开与关的配套的感温传感头26,感温传 感头26装在多功能汽化燃烧炉的紧贴在炉体1的外壁上,或插入水夹套换热装置7中,或固 定在炉盘3上,必须保证多功能汽化燃烧炉正常运行时,感温传感头26于其所在位置处能感 知到稳定、可靠的设定温度,并输出相应的信号,从而自动调控温控电磁阀25的开或关,同 时必须保证温控电磁阀25打开时,贮水罐24内的水依据位差,能通过加水管27自动加入到 送风管30中。
[0017] 如图1-3所示,下料筒22呈上大下小式的锥型,并与内层水夹套18的内壁19配套, 下料筒22的上端口均布式装有外张开式挂杆23,外张开式挂杆23可动性的定位挂在炉口 4 上;点火口 11横向密封式穿过外、中层水夹套35、15之后,外装封堵板。
[0018] —般情况下,相应尺寸规格选用如下:
[0019] 下料筒22与中心圆孔20对应的外周边之间的环形过火间距-即环形过火孔21的宽 度 δι 为 100 〜150mm;
[0020] 水平且圆环式换热水盘17的顶面与水夹套换热装置的内层水夹套18的底端口面 之间的距离Si为100〜300mm;
[0021] 水平且圆环式换热水盘17的底面与炉栅6之间的距离S2为250〜500mm;
[0022] 下料筒22的底端口与炉柵6之间的距离为100〜300mm;
[0023] 送风管30及圆圈型配风管32选用管径为2〃〜3〃;
[0024] 如图4所示,空气喷嘴33的喷射角α,空气喷嘴33的轴线为η-〆,η-〆与圆圈型配风 管32的内圆周线相交于B点,过B点作圆圈型配风管32的内圆周线的切线m-m/,其与轴线n-r/所呈的夹角即为喷射角α,一般选用10〜20度。
[0025] 空气喷嘴33的个数a彡6个;
[0026] 空气喷嘴33的喷嘴内径Φ /对应的空气喷嘴33的总喷射面积S1 (为α · π · Φ /2/4) 小于或等于圆圈型配风管32的内径Φ所对应的面积S (为π · Φ 2/4)。
[0027] 关于设定温度:
[0028] 无论感温传感头26装在何位置,都需预先测定多功能汽化燃烧炉正常运行时,炉 膛2内一次燃烧室中心的温度与感温传感头26所在位置处的温度,以便合理设定感温传感 头26的设定温度;所谓设定温度一一直接反映感温传感头26安装位置处的温度,间接反映 炉膛2内一次燃烧室中心的温度;设定温度依据感温传感头26的安装位置、燃料品种、炉型 及功能而不同,设定温度必须以保证烟气排放指标符合环保要求为前题;设定温度一般范 围较宽,为50-500 °C。
[0029] 汽化燃烧原理:
[0030] 本发明属于上吹式气化燃烧炉,即燃料向下、空气龙卷风式螺旋型向上流动,利用 加水管27加入到送风管30中的水调控炉膛2内的温度;当感温传感头26感知温度达到设定 温度时,温控电磁阀25自动开启,则自动通过加水管27向送风管30中加水,水随空气进入炉 膛2达炙热的一次燃烧室中心,从而迅速气化形成过热蒸汽,并进而与碳原子发生骤烈的氧 化还原反应生成氢和一氧化碳,随即进入二次燃烧室37与氧相互作用,迅速并充分燃烧;当 感温传感头26感知温度低于设定温度时,温控电磁阀25自动关闭,即停止向送风管30中加 水,则感温传感头26感知温度上升,直至达到设定温度,温控电磁阀25再次自动开启,加水 管27再次自动向送风管30中加水,如此往复,既能避免炉膛2中温度过高,以免使排烟中氮 氧化物含量增加,又能防止炉膛2中温度过低,造成燃料燃烧不充分,以致排放黑烟,并且固 定碳残留增大。
[0031] 工作方式:
[0032] 多功能气化燃烧炉为间歇加料连续运行式。
[0033] 1、添加燃料(对固体燃料而言)
[0034] 打开炉盖5,向下料筒22及燃料仓36中加满燃料后盖上炉盖5,同时打开水夹套换 热装置7的水进、出口 39、40;
[0035] 2、点火启燃
[0036] 打开点火口 11的封堵板,以明火点燃下料筒22底端口处的燃料,正常燃烧后关闭 封堵板;
[0037] 3、开启旋风式助燃吹风装置,调节调风板31直至燃料正常燃烧及排烟,从而转入 正常运行;不同的燃料所需风量不同,对一定的燃料品种而言,风量过大,排烟温度高,浪费 热量,风量过小,燃烧不完全,热效率低,甚至排放冒黑烟;
[0038] 4、定期通过灰门12排碴,通过底盘10上的清理口 38清灰;
[0039] 5、适情间歇加燃料,先停止鼓风机29运转,再打开炉盖5并尽快向燃料仓36中补加 满燃料,之后启动鼓风机29并调试正常运行。
[0040] 烟气排放数据比较,如下表所示:
Figure CN106287788BD00061
[0042]从上表可看出,本发明烟气排放指标明显优于现有技术。

Claims (5)

1. 多功能汽化燃烧炉,具有炉体、炉膛、炉盘、炉口、炉盖、炉栅、相互连通的内、中、外三 层结构型的水夹套换热装置,侧向排烟管、烟气列管换热器、底盘、点火口、灰门、炉座、外保 温层、水平且圆环式换热水盘、配套的旋风式助燃吹风装置以及温控自动强化燃烧装置,其 特征在于:于水夹套换热装置的中层水夹套的主壁上装有水平且圆环式换热水盘,水平且 圆环式换热水盘的顶面与水夹套换热装置的内层水夹套的底端口面之间,必须有足够高的 距离S1,水平且圆环式换热水盘的底面与炉柵之间,必须有足够高的距离S2;炉口上装有配 套可卸且高度可调的下料筒,下料筒的底端口必须向下足量穿过水平且圆环式换热水盘的 中心圆孔,并与炉柵之间必须有足够高的距离&,而且下料筒的底端口必须高于点火口,同 时,下料筒与水平且圆环式换热水盘的中心圆孔对应的外周边之间必须保有充分的间距为 心的环形过火孔;温控自动强化燃烧装置包括装在托架上的贮水罐,通过装有温控电磁阀 的加水管与配套的旋风式助燃吹风装置连接在一起。
2. 根据权利要求1所述的多功能汽化燃烧炉,其特征在于:配套的旋风式助燃吹风装置 的结构为,炉体(1)外装有鼓风机(29),鼓风机(29)的送风管(30)经调风板(31)并且横向 密封式穿过外、中层水夹套(35、15)之后,与圆圈型配风管(32)可卸性连接在一起,圆圈型 配风管(32)与中层水夹套(15)的主壁(16)配套、并且紧挨水平且圆环式换热水盘(17)的底 面可卸性的装在支架(34)上,支架(34)等间距式装在中层水夹套(15)的主壁(16)上;圆圈 型配风管(32)的内圆周上水平且等间距式装有结构相同、并且具有相等喷射角α的空气喷 嘴(33);温控自动强化燃烧装置中的加水管(27)连接在调风板(31)之后的送风管(30)上。
3. 根据权利要求1或2所述的多功能汽化燃烧炉,其特征在于:温控电磁阀(25)具有自 动控制其开与关的配套的感温传感头(26),感温传感头(26)装在多功能汽化燃烧炉的紧贴 在炉体(1)的外壁上,或插入水夹套换热装置(7)中,或固定在炉盘(3)上,必须保证多功能 汽化燃烧炉正常运行时,感温传感头(26)于其所在位置处能感知到稳定、可靠的设定温度, 并输出相应的信号,从而自动调控温控电磁阀(25)的开或关,同时必须保证温控电磁阀 (25)打开时,贮水罐(24)内的水依据位差,能通过加水管(27)自动加入到送风管(30)中。
4. 根据权利要求1或2所述的多功能汽化燃烧炉,其特征在于:下料筒(22)呈上大下小 式的锥型,并与内层水夹套(18)的内壁(19)配套,下料筒(22)的上端口均布式装有外张开 式挂杆(23),外张开式挂杆(23)可动性的定位挂在炉口(4)上;点火口(11)横向密封式穿过 夕卜、中层水夹套(35、15)之后,外装封堵板。
5. 根据权利要求3所述的多功能汽化燃烧炉,其特征在于:下料筒(22)呈上大下小式的 锥型,并与内层水夹套(18)的内壁(19)配套,下料筒(22)的上端口均布式装有外张开式挂 杆(23),外张开式挂杆(23)可动性的定位挂在炉口(4)上;点火口(11)横向密封式穿过外、 中层水夹套(35、15)之后,外装封堵板。
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