CN108895437A - 一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉 - Google Patents

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    • F23B90/06Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere

Abstract

本发明公开了一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,包括炉膛,炉膛的中心为主燃烧室,炉膛的侧壁设有气化室,气化室的底部与主燃烧室的底部连通,气化室的顶部设有加煤口,炉排上堆有煤块层;气化室在靠近主燃烧室的一侧顶部设有煤气出口,煤气出口连通气化室与主燃烧室,气化室远离主燃烧室的一侧侧壁上设有喷头,喷头位于煤块层的上方,气化室在远离主燃烧室的一侧底部设有推煤杆,所述推煤杆通过液压驱动在炉排上往复滑动。本发明能够实现煤块的充分燃烧,提高煤块的燃烧效率,达到洁净燃烧的目的。

Description

一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉
技术领域
[0001]本发明涉及清洁燃烧技术,特别涉及一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉。
背景技术
[0002]近年来,人们在清洁煤燃烧技术方面进行了广泛的探索与实践,开发出新的产品, 如型煤锅炉等,但是综合效果都不太理想。宄其原因是由于煤块在燃烧过程中会析出挥发 物,而挥发物的燃烧对煤块己经焦化的区域具有制约作用,使焦化煤的燃烧过程复杂化、困 难化。同时煤块在燃烧时的氧化反应会产生次级反应,即一氧化碳和二氧化碳的产生以及 一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应,不利于煤块的燃烧。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,该燃烧炉能 够实现煤块的充分燃烧,提高煤块的燃烧效率,达到洁净燃烧的目的。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉, 包括炉膛,所述炉膛的顶部一侧通过烟道连接有烟肉,炉膛的中心为主燃烧室,主燃烧室的 上方设有受热装置,所述炉膛的侧壁设有气化室,所述气化室的底部与主燃烧室的底部连 通,所述主燃烧室的底部设有炉排,炉排靠近气化室的一端向气化室的底部延伸,并延伸至 气化室远离主燃烧室的一侧底部,所述气化室的顶部设有加煤口,炉排上堆有煤块层;所述 气化室在靠近主燃烧室的一侧顶部设有煤气出口,煤气出口连通气化室与主燃烧室,并且 炉膛的侧壁在煤气出口的上方处设有二次风出口,所述二次风出口的朝向主燃烧室,并倾 斜向下布置,二次出风口通过二次风通道与位于燃烧炉炉壁的二次配风口连通,所述炉膛 在炉排的下方的侧壁上设有一次进风口;所述气化室远离主燃烧室的一侧侧壁上设有单向 进水阀,单向进水阀在位于气化室内的部分设有一个耐高温的喷头,喷头位于煤块层的上 方,单向进水阀位于气化室外的部分连接进水管;所述气化室在远离主燃烧室的一侧底部 设有推煤杆,所述推煤杆通过液压驱动在炉排上往复滑动。
[0005] 优选的,气化室设有一对,两个气化室对称分布在炉膛的侧壁上。
[0006]优选的,主燃烧室内设有增温筒,增温筒为两端相通的柱状筒,增温筒的侧壁上均 勾分布若干进风孔。
[0007] 优选的,炉膛的顶部设有台阶,增温筒设于台阶内,所述台阶的侧壁设有与烟道连 接的通道。
[0008] 优选的,增温筒的底部延伸至炉排的上方,增温筒的底部与在主燃烧室内的煤块 层的顶部之间的距离为10cm,并且所述进风孔分布在增温筒的中上段。
[0009] 优选的,增温筒的底部设有圆盘,所述圆盘的直径小于增温筒的内径,并且所述圆 盘的下方设有烟气入口,烟气入口设于一个第一连接块的中心,所述第一连接块与增温筒 的内壁固定;所述圆盘的上方设有第二连接块,第二连接块的中心设有烟气出口,所述烟气 入口以及烟气出口的直径为圆盘直径的一半。
[0010] 优选的,第一连接块的顶面在与增温筒连接的一端设有斜坡,所述斜坡与增温筒 的内壁之间形成一个凹槽,凹槽的底面为平面。
[0011] 优选的,烟气入口的内壁、圆盘的底面均为凹凸不平的表面。
[0012] 优选的,第一连接块的端部与增温筒的内壁连为一体。
[0013] 优选的,炉膛的外壳为防暴外壳。
[0014] 采用上述技术方案,本发明在使用时通过加煤口向气化室内添加煤块,由于气化 室与主燃烧室连通,因而气化室内的温度逐渐升高,堆在气化室内的煤块在气化室缺氧的 条件下燃烧和气化热解,煤块层从下部引燃,形成下部为氧化段,中部为还原段、上部为干 馏段的燃烧结构。氧化段产生的一氧化碳经过干馏段,对煤块层进行干燥预热以及干馏,形 成半焦煤,半焦煤在喷头向下喷水的情况下,发生水煤气反应,从而形成煤气,煤气则通过 煤气出口通向主燃烧室,并在二次风出口的作用下,在主燃烧室内向下运动,与主燃烧室内 的火焰接触,进而燃烧。而半焦煤在推煤杆的作用下,被推向主燃烧室进行燃烧。本发明通 过在气化室内先对煤块进行气化处理,在半焦煤燃烧时,不仅避免了挥发物对半焦煤的燃 烧产生影响,而且挥发物也能再次回到主燃烧室内进行燃烧,并且半焦煤的内部在挥发后 具有孔隙,增强了半焦煤的氧化反应,从而提高了煤块的燃烧效率,而且煤块在整个燃烧过 程中产生的煤气以及半焦煤能够被燃尽,从而减少了有害物的排放,达到了清洁燃烧的目 的。
附图说明
[0015] 图1是本发明结构示意图; 图2是本发明增温筒的结构示意图。
[0016]
具体实施方式
[0017]下面结合附图,通过对实施例的描述,对本发明做进一步说明: 如图1所示,本发明一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,包括炉膛1,炉膛1的顶部一侧通 过烟道2连接有烟囱3,炉膛1的中心为主燃烧室4,主燃烧室4的上方设有受热装置,炉膛1的 侧壁设有气化室5,气化室5设有一对,两个气化室5对称分布在炉膛1的侧壁上。气化室5的 底部与主燃烧室4的底部连通,主燃烧室4的底部设有炉排6,炉排6靠近气化室5的一端向气 化室5的底部延伸,并延伸至气化室5远离主燃烧室4的一侧底部,气化室5的顶部设有加煤 口 7,炉排6上堆有煤块层17。
[0018]气化室5在靠近主燃烧室4的一侧顶部设有煤气出口 8,煤气出口 8连通气化室5与 主燃烧室4,并且炉膛1的侧壁在煤气出口 8的上方处设有二次风出口 9,二次风出口 9的朝向 主燃烧室4,并倾斜向下布置,二次出风口 9通过二次风通道10与位于燃烧炉炉壁的二次配 风口 11连通,炉膛1在炉排6的下方的侧壁上设有一次进风口 12。
[0019] 气化室5远离主燃烧室4的一侧侧壁上设有单向进水阀13,单向进水阀13在位于气 化室5内的部分设有一个耐高温的喷头14,喷头14位于煤块层I7的上方,单向进水阀I3位于 气化室5外的部分连接进水管15。气化室5在远离主燃烧室4的一侧底部设有推煤杆I6,推煤 杆I6通过液压驱动在炉排6上往复滑动。
[0020] 如图2所示,本发明为了能够增加主燃烧室4的热能传递效率,在主燃烧室4内安装 增温筒18,增温筒18的顶部与设在炉膛1顶部的台阶2〇固定,台阶20的侧壁设有与烟道2连 接的通道21。增温筒18为两端相通的柱状筒,增温筒18的侧壁上均匀分布进风孔I9。增温筒 18的底部延伸至炉排6的上方,增温筒18的底部与在主燃烧室4内的煤块层17的顶部之间的 距离为10cm,并且所述进风孔19分布在增温筒18的中上段。
[0021] 本发明为了进一步实现清洁燃烧,在增温筒1S的底部设有圆盘22,圆盘22的直径 小于增温筒18的内径,并且圆盘22的下方设有烟气入口 23,烟气入口 23设于一个第一连接 块24的中心,圆盘22通过支撑杆固定在第一连接块24上,第一连接块24与增温筒1S的内壁 固定。圆盘22的上方设有第二连接块25,第二连接块25的中心设有烟气出口 26,烟气入口 23 以及烟气出口 26的直径为圆盘23直径的一半。第一连接块24的顶面在与增温筒18连接的一 端设有斜坡27,斜坡27与增温筒18的内壁之间形成一个凹槽28,凹槽28的底面为平面。烟气 入口 23的内壁、圆盘22的底面均为凹凸不平的表面,能够便于烟气在凹凸不平的表面产生 涡流和混合,进一步降低烟气的流速。本发明的第一连接块24的端部与增温筒18的内壁连 为一体。
[0022]主燃烧室4在燃烧时,产生的烟气通过增温筒18的烟气入口 23向上提升,当遇到圆 盘22时,烟气由垂直提升变为水平移动,而且由于第一连接块24的顶面在与增温筒1S连接 的一端设有斜坡27,使得水平移动的烟气流速减缓,使得半焦煤燃烧时产生的烟尘失去了 烟气的托举力,从而向下掉落至凹槽内,不含烟尘的烟气则通过圆盘22端部的间隙继续向 上提升,与从气化室5进入主燃烧室4内的煤气混合,煤气在烟气的高温下被点燃,进一步燃 烧,最终烟气通过台阶20侧部的通道21排到烟道2内,并从烟囱3排出炉膛1,实现清洁燃烧, 并提高煤块的燃烧效率。
[0023] 本发明在使用时通过加煤口 7向气化室5内添加煤块,由于气化室5与主燃烧室4连 通,因而气化室5内的温度逐渐升高,堆在气化室5内的煤块在气化室5缺氧的条件下燃烧和 气化热解,煤块层17从下部引燃,形成下部为氧化段,中部为还原段、上部为干馏段的燃烧 结构。氧化段产生的一氧化碳经过干馏段,对煤块层17进行干燥预热以及干馈,形成半焦 煤,半焦煤在喷头14向下喷水的情况下,发生水煤气反应,从而形成煤气,煤气则通过煤气 出口 8通向主燃烧室4,并在二次风出口 9的作用下,在主燃烧室4内向下运动,并通过增温筒 18的进风孔19进入增温筒18内部,在遇到高温的烟气后点燃,进而燃烧。而半焦煤在推煤杆 16的作用下,被推向主燃烧室4进行燃烧。
[0024] 本发明通过在气化室5内先对煤块进行气化处理,在半焦煤燃烧时,不仅避免了挥 发物对半焦煤的燃烧产生影响,而且挥发物也能再次回到主燃烧室4内进行燃烧,并且半焦 煤的内部在挥发后具有孔隙,增强了半焦煤的氧化反应,从而提高了煤块的燃烧效率,而且 煤块在整个燃烧过程中产生的煤气以及半焦煤能够被燃尽,从而减少了有害物的排放,达 到了清洁燃烧的目的。
[0025]以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明 的保护范围。

Claims (10)

1. 一种能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,包括炉膛(D,所述炉膛(1)的顶部一侧通过烟道 (2)连接有烟囱(3),炉膛(1)的中心为主燃烧室(4),主燃烧室(4)的上方设有受热装置,其 特征在于:所述炉膛(1)的侧壁设有气化室(5),所述气化室(5)的底部与主燃烧室(4)的底 部连通,所述主燃烧室(4)的底部设有炉排(6),炉排(6)靠近气化室(5)的一端向气化室(5) 的底部延伸,并延伸至气化室(5)远离主燃烧室(4)的一侧底部,所述气化室(5)的顶部设有 加煤口(7),炉排(6)上堆有煤块层(17);所述气化室(5)在靠近主燃烧室(4)的一侧顶部设 有煤气出口(8),煤气出口(8)连通气化室(5)与主燃烧室(4),并且炉膛(1)的侧壁在煤气出 口(8)的上方处设有二次风出口(9),所述二次风出口(9)的朝向主燃烧室(4),并倾斜向下 布置,二次出风口(9)通过二次风通道(1〇)与位于燃烧炉炉壁的二次配风口(U)连通,所述 炉膛(1)在炉排(6)的下方的侧壁上设有一次进风口(12);所述气化室(5)远离主燃烧室(4) 的一侧侧壁上设有单向进水阀(13),单向进水阀(13)在位于气化室(5)内的部分设有一个 耐高温的喷头(14),喷头(14)位于煤块层(17)的上方,单向进水阀(13)位于气化室(5)外的 部分连接进水管(15);所述气化室(5)在远离主燃烧室(4)的一侧底部设有推煤杆(16),所 述推煤杆(16)通过液压驱动在炉排(6)上往复滑动。
2. 根据权利要求1所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述气化室(5)设 有一对,两个气化室(5)对称分布在炉膛(1)的侧壁上。
3. 根据权利要求2所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述主燃烧室(4) 内设有增温筒(18),增温筒(18)为两端相通的柱状筒,增温筒(18)的侧壁上均匀分布若干 进风孔(19)。
4. 根据权利要求3所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述炉膛(1)的顶 部设有台阶(20),增温筒(18)设于台阶(20)内,所述台阶(20)的侧壁设有与烟道(2)连接的 通道(21)。
5. 根据权利要求4所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述增温筒(18)的 底部延伸至炉排(6)的上方,增温筒(18)的底部与在主燃烧室(4)内的煤块层(17)的顶部之 间的距离为10cm,并且所述进风孔(19)分布在增温筒(18)的中上段。
6. 根据权利要求5所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述增温筒(18)的 底部设有圆盘(22),所述圆盘(22)的直径小于增温筒(18)的内径,并且所述圆盘(22)的下 方设有烟气入口(23),烟气入口(23)设于一个第一连接块(24)的中心,所述第一连接块 (24) 与增温筒(18)的内壁固定;所述圆盘(22)的上方设有第二连接块(25),第二连接块 (25) 的中心设有烟气出口(26),所述烟气入口(23)以及烟气出口(26)的直径为圆盘(23)直 径的一半。
7. 根据权利要求6所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述第一连接块 (24)的顶面在与增温筒(18)连接的一端设有斜坡(27),所述斜坡(27)与增温筒(18)的内壁 之间形成一个凹槽(28),凹槽(28)的底面为平面。
8.根据权利要求7所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述烟气入口(23) 的内壁、圆盘(22)的底面均为凹凸不平的表面。
9. 根据权利要求8所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述第一连接块 (24)的端部与增温筒(18)的内壁连为一体。
10. 根据权利要求1〜9任一项所述的能够清洁燃烧煤块的燃烧炉,其特征在于:所述炉 膛(1)的外壳为防暴外壳。
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