CN106524139A - 锅炉燃烧器及锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明是一种锅炉燃烧器及锅炉，涉及锅炉设备技术领域，为解决锅炉燃烧器污染严重的问题而设计。该锅炉燃烧器包括燃料供给系统、蒸气供给系统和与燃料供给系统及蒸气供给系统均连通的气化装置，气化装置包括气化腔、设置在气化腔腔体内的至少一个筛板和设置在气化腔腔壁上的喷嘴，每个筛板上均设置有若干筛孔。本发明提供的锅炉燃烧器和锅炉用于实现燃料的充分燃烧。

Description

锅炉燃烧器及锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉设备技术领域，尤其涉及一种锅炉燃烧器及锅炉。

背景技术

能源安全作为国家经济安全的重要方面，直接影响着国家安全、可持续发展以及社会的和谐稳定。但随着人们对能源的无节制使用及不科学使用，使得能源危机问题日益凸显。锅炉作为一种十分重要的工业及供暖设备，在全球范围内得到了广泛应用，并且，在大多数锅炉设备中，均需要设置燃烧器以获取能量。

通常，现有的锅炉燃烧器在工作过程中，会产生大量的浓重黑烟，不仅污染环境，而且还对人身健康造成了极大威胁。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种锅炉燃烧器，以解决现有锅炉燃烧器污染严重的技术问题。

本发明提供的锅炉燃烧器，包括燃料供给系统、蒸气供给系统和与所述燃料供给系统及所述蒸气供给系统均连通的气化装置。

所述气化装置包括气化腔、设置在所述气化腔腔体内的至少一个筛板和设置在所述气化腔腔壁上的喷嘴；至少一个所述筛板上设置有若干筛孔。

所述燃料供给系统的热量释放口与所述气化腔相连通，所述蒸气供给系统的蒸气出口与所述气化腔相连通。

进一步的，至少一个所述筛板固定设置在所述气化腔腔体内，且至少一个所述筛板与所述喷嘴的喷出方向呈一定夹角设置，所述夹角为30-90°。

进一步的，该锅炉燃烧器还包括设置在所述喷嘴喷出口的热量传感器和用于调节所述筛板位置的调节装置。

所述调节装置包括固定设置在各所述筛板侧壁的手轮、套装在所述筛板与所述手轮之间的手轮轴上的摇杆、用于将所述摇杆固定在所述手轮轴上的顶丝、与各所述摇杆的自由端均铰接的连杆、套装固定在其中一个所述手轮轴上的从动齿轮、与所述从动齿轮相啮合的主动齿轮和用于驱动所述主动齿轮转动的调节电机。

所述调节电机与所述热量传感器电连接。

各所述手轮、各所述摇杆、各所述顶丝、所述连杆、所述从动齿轮、所述主动齿轮和所述调节电机57均设置在所述气化腔的外部。

进一步的，所述燃料供给系统包括沿燃料进给方向依次设置的燃料箱、燃料泵和燃烧器，所述燃料箱与所述燃料泵之间、所述燃料泵与所述燃烧器之间均设置有相连通的燃料管路。

进一步的，所述蒸气供给系统包括与所述气化装置相连通的水雾化器、与所述水雾化器相连通的水箱、设置在所述水箱与所述水雾化器之间的供水控制阀和设置在所述水雾化器上的液位检测装置。

所述液位检测装置与所述供水控制阀电连接。

进一步的，所述蒸气供给系统包括与所述气化装置相连通的水雾化器、与所述水雾化器相连通的水箱和设置在所述水箱与所述水雾化器之间的水泵；所述水泵的进水口与所述水箱连通设置，所述水泵的出水口与所述水雾化器连通设置。

进一步的，所述喷嘴与所述燃料供给系统的热量释放口设置在所述气化腔的相对腔壁上。

进一步的，该锅炉燃烧器还包括鼓风机；所述鼓风机的出风口设置在所述气化腔的腔壁上，且所述出风口与所述喷嘴设置在所述气化腔的相对腔壁上。

本发明带来的有益效果是：

通过设置燃料供给系统、蒸气供给系统和与上述燃料供给系统及蒸气供给系统均连通的气化装置，其中，气化装置包括气化腔、设置在气化腔腔体内的至少一个筛板和设置在气化腔腔壁上的喷嘴。通过燃料供给系统将热量和输出至气化腔中，从而实现对气化腔腔体的加热处理。同时，燃料供给系统也将未经充分燃烧的燃料一起输送至气化腔中。另一方面，蒸气供给系统将水雾输出至气化腔中。

当水雾进入气化腔腔体之后，腔体内部的高温使得水雾迅速气化，由于水雾在气化过程中体积膨胀，压力增加，使其连同经热量释放口喷出的未完全燃烧的燃料混合喷向喷嘴处。在水雾与燃料的混合物喷向喷嘴的过程中，由于筛板上设置的若干筛孔，大大增加了水雾与筛板的接触面积，进一步提高了水雾的气化速率与气化效果，使得由喷嘴喷出的经过气化的水蒸气和气化腔内未充分燃烧的燃料的混合物质，在达到燃点及适当的氧含量条件下即可充分燃烧。

通过在气化腔腔体内设置带有筛孔的筛板，大大提高了水雾的气化速率与气化效果，使得气化后的水蒸气起到了一定的助燃作用，使经热量释放口排出的未燃尽的燃料在喷嘴处得以充分燃烧，大大提高了燃料的利用率及热效率，节约了能源，并且大幅度地降低了燃料成本。同时，经过充分燃烧的燃料，大大减少了黑烟的产生，降低了对周围环境的污染危害，并且减小了由于人体吸入大量黑烟后而造成的身体危害。

本发明的另一个目的在于提供一种锅炉，以解决现有锅炉污染严重的技术问题。

本发明提供的锅炉，包括上述锅炉燃烧器。

进一步的，该锅炉还包括导热管，所述导热管的一端与所述锅炉的排烟道相连通，所述导热管的另一端与所述水箱相连通。

本发明带来的有益效果是：

通过在锅炉中设置上述锅炉燃烧器，其中，锅炉燃烧器的工作过程及有益效果已在上述锅炉燃烧器的有益效果中详细描述，在此不再赘述。

该锅炉的燃烧工作过程，使经燃烧器热量释放口排出的未燃尽的燃料得以充分燃烧，大大提高了燃料的利用率及热效率，节约了能源，并且大幅度地降低了燃料成本。同时，经过充分燃烧的燃料，大大减少了黑烟的产生，降低了对周围环境的污染危害，具有较高的经济价值和环保价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例锅炉燃烧器的结构示意图；

图2为本实施例气化装置的俯视结构示意图；

图3为本实施例筛板的结构示意图；

图4为本实施例锅炉燃烧器的另一种结构示意图，其中，筛板倾斜设置在气化腔腔体内；

图5为本实施例锅炉燃烧器的又一种结构示意图，其中，筛板侧壁设置有调节装置；

图6为本实施例调节装置的主视结构示意图；

图7为本实施例调节装置的俯视局部剖视图；

图8为本实施例锅炉燃烧器的再一种结构示意图。

图标：1-燃料供给系统；2-蒸气供给系统；3-气化装置；4-鼓风机；5-调节装置；6-排烟道；7-导热管；11-燃料箱；12-燃料控制阀；13-燃料过滤器；14-燃料管路；15-燃料泵；16-燃烧器；21-水箱；22-供水控制阀；23-水泵；24-供水管路；25-液位检测装置；26-水雾化器；31-气化腔；32-筛板；33-喷嘴；321-筛孔；51-手轮；52-摇杆；53-顶丝；54-连杆；55-从动齿轮；56-主动齿轮；57-调节电机；58-热量传感器；59-手轮轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种锅炉燃烧器，该锅炉燃烧器包括燃料供给系统1、蒸气供给系统2和与上述燃料供给系统1及蒸气供给系统2均连通的气化装置3。具体的，请继续参照图1，气化装置3包括气化腔31、设置在气化腔31腔体内的至少一个筛板32和设置在气化腔31腔壁上的喷嘴33。其中，各筛板32上均设置有若干筛孔321，筛板32的结构如图3所示。并且，燃料供给系统1的热量释放口与气化腔31相连通，蒸气供给系统2的蒸气出口与气化腔31相连通。本实施例中，筛板32为两个。

通过设置燃料供给系统1、蒸气供给系统2和与上述燃料供给系统1及蒸气供给系统2均连通的气化装置3，其中，气化装置3包括气化腔31、设置在气化腔31腔体内的至少一个筛板32和设置在气化腔31腔壁上的喷嘴33。通过燃料供给系统1将热量输出至与气化腔31中，从而实现对气化腔31腔体的加热处理。同时，燃料供给系统1也将未经充分燃烧的燃料一起输送至气化腔31中。另一方面，蒸气供给系统2将水雾输出至气化腔31中。

当水雾进入气化腔31腔体之后，腔体内部的高温使得水雾迅速气化，由于水雾在气化过程中体积膨胀，压力增加，使其连同经热量释放口喷出的未完全燃烧的燃料混合喷向喷嘴33处。在水雾与燃料的混合物喷向喷嘴33的过程中，由于筛板32上设置的若干筛孔321，大大增加了水雾与筛板32的接触面积，进一步提高了水雾的气化速率与气化效果，使得由喷嘴33喷出的经过气化的水蒸气和气化腔31内未充分燃烧的燃料的混合物质，在达到燃点及适当的氧含量条件下即可充分燃烧。

通过在气化腔31腔体内设置带有筛孔321的筛板32，大大提高了水雾的气化速率与气化效果，使得气化后的水蒸气起到了一定的助燃作用，使经热量释放口排出的未燃尽的燃料在喷嘴处得以充分燃烧，大大提高了燃料的利用率及热效率，节约了能源，并且大幅度地降低了燃料成本。同时，经过充分燃烧的燃料，大大减少了黑烟的产生，降低了对周围环境的污染危害，并且减小了由于人体吸入大量黑烟后而造成的身体危害。

如图2所示，本实施例中，各筛板32均设置在热量释放口与喷嘴33之间。

需要说明的是，本实施例中，筛板32上的筛孔321形状为圆形，但不仅仅局限于这种形状种类，还可以是其他种类的形状，如三角形、矩形等，其只要是通过设置在筛板32上的筛孔321能够实现筛板32与水雾接触面积的增大，使水雾迅速气化，并使水雾最终能够顺利穿过筛板32而到达喷嘴33处即可。

如图4所示，本实施例中，两个筛板32固定设置在气化腔31腔体内，并且，每个筛板32均与喷嘴33的喷出方向呈一定夹角设置，其中，夹角为30-90°。

请继续参照图1，本实施例中，该锅炉燃烧器的工作原理为：开启燃料供给系统1，将燃烧后的热量和未完全燃烧的燃料持续输送至气化腔31中，使气化腔31中的温度保持在400-500℃之间；同时，开启蒸气供给系统2，将水雾输送至气化腔31中，使水雾气化。并且，在热量释放口的高压作用下，将水雾不断向前推送，并利用筛板32的温度加速水雾的气化过程。当气化腔31中的混合物质到达喷嘴33处时，在达到燃点及适当的氧含量条件下即可实现燃料的充分燃烧，从而实现节能减排。

如图5所示，本实施例中，该锅炉燃烧器还包括设置在喷嘴33处的热量传感器58和用于调节筛板32位置的调节装置5。具体的，调节装置5包括固定设置在筛板32侧壁的手轮51、套装在筛板32与手轮51之间的手轮轴59上的摇杆52、用于将摇杆52固定在手轮轴59上的顶丝53、与各摇杆52的自由端均铰接的连杆54、固定套装在其中一个手轮轴59上的从动齿轮55、与从动齿轮55相啮合的主动齿轮56和用于驱动主动齿轮56转动的调节电机57。其中，调节电机57与热量传感器58电连接，并且，各手轮51、各摇杆52、各顶丝53、连杆54、从动齿轮55、主动齿轮56和调节电机57均设置在气化腔31的外部。

如图5-图7所示，当该锅炉燃烧器工作时，设置在喷嘴33喷出口的热量传感器58若检测到喷嘴33处的热量低于一定值时，即热效率不佳时，则将该检测信号输出至与其电连接的调节电机57上，使调节电机57启动。此时，调节电机57的输出轴转动，带动套装固定在其上的主动齿轮56正向或者反向转动，从而驱动与主动齿轮56相啮合的从动齿轮55转动。随后，从动齿轮55利用连接键将转矩输出至手轮轴59上，从而实现气化腔31腔体内一个筛板32的转动。最后，通过与各摇杆52的自由端均铰接设置的连杆54，将上述一个筛板32的转动传递到另一筛板32上，使另一筛板32从动动作，从而实现各筛板32的联动控制，通过调节各筛板32在气化腔31内的设置角度，从而提高水雾的气化效率，进而在喷嘴33处获得所需的热量。

通过在该锅炉燃烧器中设置调节装置5及用于检测热量信号的热量传感器58，实现了对喷嘴33处热量的及时反馈。通过这种反馈信号，使气化腔31中的筛板32正向或者反向转动一定距离，以使喷嘴33处获得最佳的热效率。这种将热量信号及时反馈从而对筛板32角度进行调节的设置方式，实现了锅炉燃烧器工作过程中的在线调节，以保证喷嘴33处获得尽可能大的热量值，从而保证对燃料的充分利用，达到节能减排的目的。

需要说明的是，本实施例中，调节电机57为带有抱闸的电机或者采用蜗杆减速器进行减速调节的电机。这样的设置，使得在对筛板32进行角度调节后，能够将筛板32固定在该调节后的角度上，以提高该锅炉燃烧器的工作可靠性。

请继续参照图6-图7，本实施例中，当操作者只想单独调节其中一个筛板32的角度时，可以将从动的筛板32的手轮轴59上的顶丝53松开，使从动筛板32上的手轮轴59与摇杆52分开，即使摇杆52空套在上述手轮轴59上。当主动的筛板32动作时，从动的筛板32不受其动作影响。通过设置顶丝53，实现了手轮轴59与摇杆52之间的离合控制，使该锅炉燃烧器更能适应复杂工况下的工作。

请继续参照图1，本实施例中，燃料供给系统1包括沿燃料进给方向依次设置的燃料箱11、燃料泵15和燃烧器16，燃料箱11与燃料泵15之间、燃料泵15与燃烧器16之间均设置有相连通的燃料管路14。

请继续参照图4-图5，本实施例中，在燃料箱11与燃料泵15之间的燃料管路14上还可以设置燃料过滤器13。这样的设置，实现了对燃料的过滤处理，保证了所燃烧的燃料的清洁度。并且，在燃料箱11与燃料泵15之间还可以设置燃料控制阀12，以实现对燃料进料量的控制。

此外，本实施例中，如图4和图5所示，蒸气供给系统2可以包括与气化装置3相连通的水雾化器26、与水雾化器26相连通的水箱21、设置在水箱21与水雾化器26之间的供水控制阀22和设置在水雾化器26上的液位检测装置25。其中，液位检测装置25与供水控制阀22电连接。

当液位检测装置25检测到水雾化器26中的水量无法满足要求时，则将检测到的水量信号迅速反馈至供水控制阀22上，使供水控制阀22开启，从而使水箱21中的水快速补入至水雾化器26中，以保证该锅炉燃烧器的工作可靠性。

本实施例中，液位检测装置25为超声波液位传感器，超声波液位传感器采用非接触式测量方式，测量精度高，且灵敏性较高。需要说明的是，本实施例中，可以采用上述超声波液位传感器进行水位检测，但不仅仅限于这种检测方式，还可以采用其他形式的液位检测装置25，如浮球式传感器，其只要是通过这种液位检测装置25能够实现对水雾化器26中水量的可靠检测，以保证该锅炉燃烧器的正常工作即可。

此外，该锅炉燃烧器除利用上述液位检测装置25和供水控制阀22的配合动作来实现供水外，还可以采用在水箱21与水雾化器26之间的供水管路24上设置水泵23来实现供水。具体的，如图8所示，水泵23的进水口与水箱21连通设置，水泵23的出水口与水雾化器26连通设置。开启水泵23后，即可以实现对水雾化器26的连续、稳定供水，该结构简单易行，成本较低。

为了提高该锅炉燃烧器的工作效率，本实施例中，喷嘴33与燃料供给系统1的热量释放口设置在气化腔31的相对腔壁上。

为了进一步提高该锅炉燃烧器的工作效率，本实施例中，该锅炉燃烧器还可以包括鼓风机4，如图1、图4、图5和图8所示。具体的，鼓风机4的出风口设置在气化腔31的腔壁上，且该出风口与喷嘴33设置在气化腔31的相对腔壁上。通过设置鼓风机4，加大了气化腔31中混合燃料的流动速度，从而进一步提高了该锅炉燃烧器的工作效率。

本实施例还提供了一种锅炉，该锅炉包括上述锅炉燃烧器。

通过在锅炉中设置上述锅炉燃烧器，其中，锅炉燃烧器的工作过程及有益效果已在上述锅炉燃烧器的有益效果中详细描述，在此不再赘述。该锅炉的燃烧工作过程，使经燃烧器热量释放口排出的未燃尽的燃料得以充分燃烧，大大提高了燃料的利用率及热效率，节约了能源，并且大幅度地降低了燃料成本。同时，经过充分燃烧的燃料，大大减少了黑烟的产生，降低了对周围环境的污染危害，具有较高的经济价值和环保价值。

请继续参照图4、图5和图8，本实施例中，该锅炉还包括导热管7，具体的，导热管7的一端与锅炉的排烟道6相连通，导热管7的另一端与水箱21相连通。这样的设置，使导热管7将排烟道6中的热量进行回收，并将回收的热量导入至水箱21中，从而实现对水箱21中水的预热，以降低水雾气化过程中对燃料的消耗。这种对热量的回收利用方式，减少了能源的浪费，大大节约了成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锅炉燃烧器，其特征在于，包括燃料供给系统(1)、蒸气供给系统(2)和与所述燃料供给系统(1)及所述蒸气供给系统(2)均连通的气化装置(3)；

所述气化装置(3)包括气化腔(31)、设置在所述气化腔(31)腔体内的至少一个筛板(32)和设置在所述气化腔(31)腔壁上的喷嘴(33)；至少一个所述筛板(32)上设置有若干筛孔(321)；

所述燃料供给系统(1)的热量释放口与所述气化腔(31)相连通，所述蒸气供给系统(2)的蒸气出口与所述气化腔(31)相连通。

2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器，其特征在于，至少一个所述筛板(32)固定设置在所述气化腔(31)腔体内，且至少一个所述筛板(32)与所述喷嘴(33)的喷出方向呈一定夹角设置，所述夹角为30-90°。

3.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器，其特征在于，还包括设置在所述喷嘴(33)喷出口的热量传感器(58)和用于调节所述筛板(32)位置的调节装置(5)；

所述调节装置(5)包括固定设置在各所述筛板(32)侧壁的手轮(51)、套装在所述筛板(32)与所述手轮(51)之间的手轮轴(59)上的摇杆(52)、用于将所述摇杆(52)固定在所述手轮轴(59)上的顶丝(53)、与各所述摇杆(52)的自由端均铰接的连杆(54)、固定套装在其中一个所述手轮轴(59)上的从动齿轮(55)、与所述从动齿轮(55)相啮合的主动齿轮(56)和用于驱动所述主动齿轮(56)转动的调节电机(57)；

所述调节电机(57)与所述热量传感器(58)电连接；

各所述手轮(51)、各所述摇杆(52)、各所述顶丝(53)、所述连杆(54)、所述从动齿轮(55)、所述主动齿轮(56)和所述调节电机(57)均设置在所述气化腔(31)的外部。

4.根据权利要求1所述的锅炉燃烧器，其特征在于，所述燃料供给系统(1)包括沿燃料进给方向依次设置的燃料箱(11)、燃料泵(15)和燃烧器(16)，所述燃料箱(11)与所述燃料泵(15)之间、所述燃料泵(15)与所述燃烧器(16)之间均设置有相连通的燃料管路(14)。

5.根据权利要求4所述的锅炉燃烧器，其特征在于，所述蒸气供给系统(2)包括与所述气化装置(3)相连通的水雾化器(26)、与所述水雾化器(26)相连通的水箱(21)、设置在所述水箱(21)与所述水雾化器(26)之间的供水控制阀(22)和设置在所述水雾化器(26)上的液位检测装置(25)；

所述液位检测装置(25)与所述供水控制阀(22)电连接。

6.根据权利要求4所述的锅炉燃烧器，其特征在于，所述蒸气供给系统(2)包括与所述气化装置(3)相连通的水雾化器(26)、与所述水雾化器(26)相连通的水箱(21)和设置在所述水箱(21)与所述水雾化器(26)之间的水泵(23)；所述水泵(23)的进水口与所述水箱(21)连通设置，所述水泵(23)的出水口与所述水雾化器(26)连通设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的锅炉燃烧器，其特征在于，所述喷嘴(33)与所述燃料供给系统(1)的热量释放口设置在所述气化腔(31)的相对腔壁上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的锅炉燃烧器，其特征在于，该锅炉燃烧器还包括鼓风机(4)；所述鼓风机(4)的出风口设置在所述气化腔(31)的腔壁上，且所述出风口与所述喷嘴(33)设置在所述气化腔(31)的相对腔壁上。

9.一种锅炉，其特征在于，设置有如权利要求1-8任一项所述的锅炉燃烧器。

10.根据权利要求9所述的锅炉，其特征在于，还包括导热管(7)，所述导热管(7)的一端与所述锅炉的排烟道(6)相连通，所述导热管(7)的另一端与所述水箱(21)相连通。