CN106545879B - 一种负压引燃分离装置 - Google Patents

Abstract

一种负压引燃分离装置，涉及燃煤锅炉领域，包括炉体和风机，所述炉体包括炉壁、挡板和引燃管；所述炉壁围成竖直的气密炉膛，所述炉膛上方设置有进气口，所述炉膛下方设置有出气口且与所述风机连通；所述引燃管竖直设置于所述炉膛内，多个所述挡板与所述炉壁和/或引燃管气密连接并向下倾斜，使所述炉膛分割为上下的至少三层；且每层所述炉膛底部的挡板形成有下料和通风的落口，从上到下所述落口的口径逐渐减小。其能够持续引燃炉内燃料，促进充分燃烧，提高能效，且能够对燃料及产物分级，实现节能减排。

Description

一种负压引燃分离装置

技术领域

本发明涉及固体燃料炉具领域，具体涉及一种负压引燃分离装置。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能或电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉包括在火上加热的盛水锅和燃烧燃料的场所炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

现有燃煤锅炉采用开放式炉膛直接燃烧加热盛水锅的方式进行加热。传统燃煤式炉膛燃烧效率低，不能将化学能充分燃烧后转换为载体内热能。当外界气压较低，风向与排烟道相反，影响炉膛燃料燃烧。其不仅污染环境，降低燃烧热值；还容易引起烟气倒灌，严重影响屋内用户的人身健康和安全。

传统煤炉采用下进风方式。炉底空气温度高含氧量大，燃料燃烧较充分，靠底部热量上升将中部燃料引燃。炉顶空气温度低含氧量小，燃料燃烧不完全，容易产生有害烟气。一旦炉火半熄，因炉膛内含有未充分燃烧的低碳煤及阴火，燃料难以完全燃烧，同样容易导致烟尘颗粒、一氧化碳和一氧化硫等有害物质随烟气排出。并且再次引燃困难，需要耗费木柴和纸张等引燃物，伴随产生大量浓烟粉尘。其不仅程序复杂，成本高，并且引燃速度慢，燃料燃烧效果差，污染高。常规燃煤过程中，因高温烟气在排烟中逐渐降温，形成大量焦油附着于管道内壁，并进一步促进烟尘粘附，最终影响换热和烟气排出。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种负压引燃分离装置，能够持续引燃炉内燃料，促进充分燃烧，提高能效，且能够对燃料及产物分级，实现节能减排。

一种负压引燃分离装置，包括炉体和风机，所述炉体包括炉壁、挡板和引燃管；所述炉壁围成竖直的气密炉膛，所述炉膛上方设置有进气口，所述炉膛下方设置有出气口且与所述风机连通；所述引燃管竖直设置于所述炉膛内，多个所述挡板与所述炉壁和/或引燃管气密连接并向下倾斜，使所述炉膛分割为上下的至少三层；且每层所述炉膛底部的挡板形成有下料和通风的落口，从上到下所述落口的口径逐渐减小。

本发明工作机理为：所述风机工作，使含氧空气从进气口进入炉膛，所述燃料在炉膛上层经引燃管加热，与空气接触引燃；所述燃料燃烧一定时间后尺寸减小，经落口落入下层炉膛继续燃烧；直至燃烧完毕后经出气口排出。

优选的，所述炉壁内绕所述炉膛设置有空气预热管，所述空气预热管与所述进气口连通。含氧空气经炉膛高温加热后进入，进一步促进了燃烧效率，避免有害产物的产生。

优选的，所述出风口与所述风机通过旋风分离器相连通。所述旋风分离器能够将底部烟气中的炉灰和废气相分离，进一步减少了颗粒物向空气中的排放。

优选的，所述落口内缘呈锯齿状。该结构促进了炉内流道通风，防止阻塞；并能使单颗燃料由外而内均匀燃烧，促进燃料下落均匀。

优选的，所述炉膛上方设置有可封闭式进料口。

在本发明的一些实施方式中，所述炉膛呈圆柱形，所述引燃管设置于所述炉膛中央；所述挡板呈扇形，所述挡板的外侧圆弧与所述炉壁气密连接，内侧圆弧与所述引燃管气密连接；每层所述炉膛设置有多个挡板，相邻所述挡板的邻边与所述炉壁和引燃管围成所述落口；由上到下，每层所述挡板的宽度和/或数量逐渐增加。此类方案能够实现多通道进气，风流量大，下料较多。

在本发明的另一些优选实施方式中，在所述炉膛内，每层所述炉膛的挡板所形成的落口仅设置有一个，使所述炉膛内气流通道单一。该结构设置能够防止进气流道短路，燃料燃烧不均匀。

优选的，所述炉膛呈椭圆柱形；两根所述引燃管分别设置于所述炉膛内左右两侧，并与所述炉壁气密连接；所述挡板呈长条状，一端与左右两根所述引燃管由上到下交替地气密连接，另一端与不相连的所述引燃管和两侧炉壁围成所述落口；由上到下，所述挡板的长度逐渐增加和/或所述挡板的向下倾斜度逐渐减小。此类方案能够增加炉膛引燃效率，降低引燃需氧量，进一步促进短时速热。

优选的，所述炉膛呈圆柱形，所述引燃管设置于所述炉膛中央；所述挡板为偏心漏斗，所述引燃管穿过所述漏斗的侧壁，并与所述挡板气密连接，所述漏斗上缘与所述炉壁气密连接，所述漏斗偏向所述引燃管与所述炉壁之间，并底部开口形成所述落口；由上到下，所述落口偏心位置左右交替设置。所述挡板具有弧形底面，促进了燃料在燃烧下落过程中，经向下滚动或滑动到达下层落口，避免下料死角的产生，提高燃烧换热效率；降低了落口至下层挡板间的下落距离，进一步防止燃料摔落产生不规则块和粉尘，安全静音。

优选的，所述炉膛呈圆柱形，所述引燃管设置于所述炉膛中央；所述挡板包括，连续向下的螺旋板，以及多个竖直设置于所述螺旋板上的隔板；所述引燃管穿过所述螺旋板的螺旋中心，并与所述螺旋板内缘气密连接，所述螺旋板外缘与所述炉壁气密连接，形成螺旋向下的单通道；所述隔板呈长方形，上下两边与螺旋板气密连接，外边与炉壁气密连接，内边与不相连的所述螺旋板和引燃管围成所述落口；由上到下，所述隔板的左右宽度逐渐增加。所述螺旋板，进一步促进了燃料在燃烧下落过程中，经向下滚动或滑动到达下层落口，完全避免了燃料摔落产生的不规则块和粉尘。

本实用发明所带来综合效果包括：

本发明能够利用风机及气密管路，实现炉膛和气路内的负压状态，促进气体在炉膛内从上到下有效流动，不仅有利于燃料的充分燃烧，还排除了有害废气的泄漏隐患。本发明利用即燃式持续引燃机构，供热量稳定，提高了燃料燃烧效率。本发明还通过多级燃料分离机构对燃料进行多级燃烧，充分利用炉膛空间，不仅燃烧充分，减少有害物质的产生；并且降低了焦油，煤灰等中间产物，提高了燃料引燃速率；同时，还避免了一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等气体有害产物的泄漏。本发明还通过对进气、进料和引燃热度三种方式，对燃烧功率综合控制，定量供热。结构设计综合起效，实现了短时速热可控。且燃烧产物收集方便，安全环保。

附图说明

图1是本发明实施例1负压引燃换热预热装置外部立体示意图。

图2是本发明实施例1负压引燃换热预热装置纵截面内部结构示意图。

图3是本发明实施例1负压引燃换热预热装置炉体上部横截面内部结构示意图。

图4是本发明实施例1负压引燃换热预热装置炉体中部横截面内部结构示意图。

图5是本发明实施例1负压引燃换热预热装置炉体下部横截面内部结构示意图。

图6是本发明实施例2负压引燃换热预热装置纵截面内部结构示意图。

图7是本发明实施例2负压引燃换热预热装置横截面内部结构示意图。

图8是本发明实施例3负压引燃换热预热装置上半部分立体结构示意图。

图9是本发明实施例4负压引燃换热预热装置纵截面内部结构示意图。

图10是本发明实施例4负压引燃换热预热装置横截面内部结构示意图。

其中，为简化视图，除图2外所述风机均未示出；在附图中相同的部件用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用发明。

实施例1

一种负压引燃分离装置，包括炉体1和风机2，所述炉体1包括炉壁11、挡板12和引燃管13；所述炉壁11围成竖直的气密炉膛14，所述炉膛14上方设置有进气口15，所述炉膛下方设置有出气口16且与所述风机2连通；所述引燃管13竖直设置于所述炉膛14内，多个所述挡板12与所述炉壁11和引燃管13气密连接并向下倾斜，使所述炉膛14分割为上下的四层；且每层所述炉膛11底部的挡板12形成有下料和通风的落口17，从上到下所述落口17的口径逐渐减小。

本实施例工作机理为：所述风机2工作，使含氧空气从进气口15进入炉膛14，所述燃料在炉膛14上层经引燃管13加热，与空气接触引燃；所述燃料燃烧一定时间后尺寸减小，经落口17落入下层炉膛14继续燃烧；直至燃烧完毕后经出气口16排出。

所述炉壁11内绕所述炉膛14设置有空气预热管3，所述空气预热管3与所述进气口15连通。含氧空气经炉膛14高温加热后进入，进一步促进了燃烧效率，避免有害产物的产生。

所述出风口16与所述风机通过旋风分离器4相连通。所述旋风分离器4能够将底部烟气中的炉灰和废气相分离，进一步减少了颗粒物向空气中的排放。

所述落口17内缘呈锯齿状。该结构促进了炉内流道通风，防止阻塞；并能使单颗燃料由外而内均匀燃烧，促进燃料下落均匀。

所述炉膛14上方设置有可封闭式进料口。

具体的，所述炉膛14呈圆柱形，所述引燃管13设置于所述炉膛14中央；所述挡板12呈扇形，所述挡板12的外侧圆弧与所述炉壁11气密连接，内侧圆弧与所述引燃管13气密连接；每层所述炉膛14设置有多个挡板12，相邻所述挡板12的邻边与所述炉壁11和引燃管13围成所述落口17；由上到下，每层所述挡板12的数量逐渐增加。此类方案能够实现多通道进气，风流量大，下料较多。

实施例2

本实施例采用实施例1所述装置结构和机理进行实施，不同之处在于：

在所述炉膛24内，每层所述炉膛24的挡板22所形成的落口27仅设置有一个，使所述炉膛24内气流通道单一。该结构设置能够防止进气流道短路，燃料燃烧不均匀。

具体的，所述炉膛24呈椭圆柱形；两根所述引燃管23分别设置于所述炉膛24内左右两侧，并与所述炉壁21气密连接；所述挡板22呈长条状，一端与左右两根所述引燃管23由上到下交替地气密连接，另一端与不相连的所述引燃管23和两侧炉壁围成所述落口27；由上到下，所述挡板22的长度逐渐增加。此类方案能够增加炉膛24引燃效率，降低引燃需氧量，进一步促进短时速热。

实施例3

本实施例采用实施例2所述装置结构和机理进行实施，不同之处在于：

所述炉膛34呈圆柱形，所述引燃管33设置于所述炉膛中央；所述挡板为偏心漏斗32，所述引燃管33穿过所述漏斗32的侧壁，并与所述挡板气密连接，所述漏斗32上缘与所述炉壁31气密连接，所述漏斗32偏向所述引燃管33与所述炉壁31之间，并底部开口形成所述落口37；由上到下，所述落口37偏心位置左右交替设置。所述挡板具有弧形底面，促进了燃料在燃烧下落过程中，经向下滚动或滑动到达下层落口37，避免下料死角的产生，提高燃烧换热效率；降低了落口37至下层挡板间的下落距离，进一步防止燃料摔落产生不规则块和粉尘，安全静音。

实施例4

本实施例采用实施例2所述装置结构和机理进行实施，不同之处在于：

所述炉膛44呈圆柱形，所述引燃管43设置于所述炉膛中央44；所述挡板42包括，连续向下的螺旋板421，以及多个竖直设置于所述螺旋板上的隔板422；所述引燃管43穿过所述螺旋板421的螺旋中心，并与所述螺旋板421内缘气密连接，所述螺旋板421外缘与所述炉壁41气密连接，形成螺旋向下的单通道；所述隔板422呈长方形，上下两边与螺旋板421气密连接，外边与炉壁41气密连接，内边与不相连的所述螺旋板421和引燃管43围成所述落口47；由上到下，所述隔板422的左右宽度逐渐增加。所述螺旋板421，进一步促进了燃料在燃烧下落过程中，经向下滚动或滑动到达下层落口，完全避免了燃料摔落产生的不规则块和粉尘。

以上参考了优选实施例对本实用发明进行了描述，但本实用发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用发明的保护范围内。在不脱离本实用发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (9)

1.一种负压引燃分离装置，包括炉体和风机，其特征在于，所述炉体包括炉壁、挡板和引燃管；所述炉壁围成竖直的气密炉膛，所述炉膛上方设置有进气口，所述炉膛下方设置有出气口且与所述风机连通；所述引燃管竖直设置于所述炉膛内，多个所述挡板与所述炉壁和/或引燃管气密连接并向下倾斜，使所述炉膛分割为上下的至少三层；且每层所述炉膛底部的挡板形成有下料和通风的落口，从上到下所述落口的口径逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述炉壁内绕所述炉膛设置有空气预热管，所述空气预热管与所述进气口连通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述落口内缘呈锯齿状。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：所述炉膛呈圆柱形，所述引燃管设置于所述炉膛中央；所述挡板呈扇形，所述挡板的外侧圆弧与所述炉壁气密连接，内侧圆弧与所述引燃管气密连接；每层所述炉膛设置有多个挡板，相邻所述挡板的邻边与所述炉壁和引燃管围成所述落口；由上到下，每层所述挡板的宽度和/或数量逐渐增加。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：在所述炉膛内，每层所述炉膛的挡板所形成的落口仅设置有一个，使所述炉膛内气流通道单一。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述炉膛呈椭圆柱形；两根所述引燃管分别设置于所述炉膛内左右两侧，并与所述炉壁气密连接；所述挡板呈长条状，一端与左右两根所述引燃管由上到下交替地气密连接，另一端与不相连的所述引燃管和两侧炉壁围成所述落口；由上到下，所述挡板的长度逐渐增加和/或所述挡板的向下倾斜度逐渐减小。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述炉膛呈圆柱形，所述引燃管设置于所述炉膛中央；所述挡板为偏心漏斗，所述引燃管穿过所述漏斗的侧壁，并与所述挡板气密连接，所述漏斗上缘与所述炉壁气密连接，所述漏斗偏向所述引燃管与所述炉壁之间，并底部开口形成所述落口；由上到下，所述落口偏心位置左右交替设置。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述炉膛呈圆柱形，所述引燃管设置于所述炉膛中央；所述挡板包括，连续向下的螺旋板，以及多个竖直设置于所述螺旋板上的隔板；所述引燃管穿过所述螺旋板的螺旋中心，并与所述螺旋板内缘气密连接，所述螺旋板外缘与所述炉壁气密连接，形成螺旋向下的单通道；所述隔板呈长方形，上下两边与螺旋板气密连接，外边与炉壁气密连接，内边与不相连的所述螺旋板和引燃管围成所述落口；由上到下，所述隔板的左右宽度逐渐增加。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述炉膛上方设置有可封闭式进料口。