CN109631579A - 一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉，设有炉盖、炉体、炉底、内衬板、加热电热体、助燃风系统、物料托盘、水封装置、传动系统、布料机、出料机、排烟装置、检测系统及控制系统。炉底与炉体同心，内衬板将炉体内侧包覆，物料托盘固定于炉底上，炉体与炉底间用水封装置密封，炉底在传动系统作用下绕中心轴转；粉末物料在布料机作用下布料于物料托盘上，在转动炉底的带动下进入炉内，助燃风系统将空气鼓入炉内，加热电热体将粉末物料及空气加热至起燃烧反应；燃烧产生烟气由排烟装置排出，粉末物料从入口处进入在炉内运转并完全燃烧，至出口处由出料机送出。本燃烧炉结构简单、运动过程稳定，且制造成本低、施工维修简便及使用寿命长。

Description

一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉

技术领域

本发明涉及一种粉末物料燃烧炉，具体地说是涉及一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉。

背景技术

在粉末物料燃烧领域，循环流化床是应用较为成熟的清洁粉末物料燃烧技术，它具有物料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。粉末物料在流化床内燃烧时，在高速助燃风的带动下呈流动状态，流速高于4m/s，甚至达到8m/s，粉末物料在流化床内停留时间较短。因此，物料必须进行循环流化燃烧后方能达到较高燃烧效率，以煤粉为例，燃烧后灰分中含碳量超过7％。

中国的专利申请号201510975677.1，公开了一种生物质燃烧炉的炉底及燃烧炉，生物质燃烧炉的炉底，炉膛的炉底为圆台形环状结构，圆台上圆孔与炉膛进料管连接，圆台的下圆边与炉膛相连接。通过呈圆台形环状结构的炉底、排灰齿轮、外环形风道、内环形风道、环形风道分风管、振动筛组装在一起，炉底形成一个锥形面，使振动筛的上面所托乘的燃料在送出炉膛进料管时堆积形状也是锥形，这样容易使燃料稳定向周边散开，容易使各处燃料形成一个稳定的燃烧平面。

中国的专利申请号201320745668.X，公开了一种生物质粉体锅炉。主要解决现有生物质锅炉大多只能燃烧颗粒状生物质燃料的现状。所述生物质粉体锅炉特征在于包括粉末燃烧机，粉末燃烧机包括出焰口，所述炉体一端通过进焰口与出焰口法兰连接，所述的进焰口与换热管相对应，所述炉体另一端通过通风管道与引风机连接。所述生物质粉体锅炉将粉末燃烧设备与传统锅炉相结合，使锅炉能直接燃烧生物质粉末状燃料，无需将生物质粉末再加工成颗粒状，有效降低燃料成本，充分发挥粉末燃料的优势。

上述现有炉型结构复杂，应用面窄，仅适用于未经过热解处理的生物质燃料，对于热解后相对碳含量较低的燃料来说，并不适用。如对于一些特殊粉末物料生产工艺，要求粉末物料燃烧后灰分中含碳量小于1％，流化床燃烧系统及上述两种生物质燃烧炉显然不满足该类产品的质量要求。鉴于此，很有必要开发一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，而提供一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉，其结构简单，使用寿命长，占地面积小，且可以有效地满足多种粉末物料的生产工艺要求，并能在满足工艺要求基础上达到高效节能、产量调节比大等要求。

本发明为了达到上述目的，采取的措施为：提供一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉,为连续生产型的环形炉，设有环形的炉盖、炉体和炉底,还设有助燃风系统、布料机、出料机、排烟装置、传动系统、检测系统及控制系统；炉盖由炉盖钢结构、炉盖耐火材料和炉盖内衬板构成，炉盖钢结构和炉盖内衬板覆盖炉盖耐火材料；炉体包括炉体钢结构、炉体耐火材料和内衬板；炉底由炉底钢结构和炉底耐火材料构成；

所述的炉盖钢结构和炉体钢结构均通过连接件连接固定，采用连接件连接便于揭开炉盖对炉体进行检修；整个炉体通过炉体钢结构固定于基础上；所述的炉体耐火材料设于炉体钢结构与内衬板之间，内衬板将炉体耐火材料包覆形成炉膛，内衬板用于防止耐火材料粉化影响粉末物料燃烧后产品的品质；所述的炉底耐火材料固定于环形的炉底钢结构上，炉底钢结构与炉体钢结构同心；炉底由传动系统驱动，绕环形炉中心轴转动；

所述的助燃风系统通过风管穿过炉体钢结构、炉体耐火材料和内衬板将燃烧用空气鼓入炉膛内；所述的环形炉炉膛设有入口处及出口处，在入口处设置有布料机，在出口处设置有出料机；所述的排烟装置设置于出料机的右侧，物料燃烧产生的烟气由排烟装置排出；

所述的环形炉还设有加热电热体、物料托盘和水封装置；所述的加热电热体安装在内衬板上；所述物料托盘通过托盘固定件固定于炉底耐火材料上，在物料托盘上方安装有搅拌装置，用于对燃烧的粉末物料进行搅拌，使粉末物料燃烧完全；所述的物料托盘带有U型膨胀节，用于吸收高温下物料托盘的膨胀量；所述的炉体与炉底之间采用水封装置密封，用于防止炉内外气氛对流；

所述的检测系统用于检测炉内温度、压力以及设备运行参数，并将检测得到的信号传送至控制系统；所述的控制系统分别与上述的加热电热体、助燃风系统、物料托盘、传动系统、布料机、出料机和排烟装置电连接；当炉底在传动系统的作用下围绕环形炉中心轴旋转时，粉末物料在布料机作用下均匀平铺于物料托盘上，在转动的炉底带动下进入炉内，粉末物料在炉膛内从入口处运转至出口处，在运转中完成燃烧过程，燃烧完全后的成品在出口处由出料机送入料斗。

所述的加热电热体用于在冷炉起炉或需要热量补充时，采用加热电热体将粉末物料及空气加热升温至起燃点，使粉末物料与空气发生燃烧反应。

所述的传动系统设有电机、减速机、齿轮、齿条和滚轮，电机安装在基础上，通过电机转动带动滚轮运动，从而带动整个炉底钢结构、炉底耐火材料和物料托盘围绕环形炉中心轴做旋转运动，使物料托盘上的粉末物料从炉膛的入口处运转到出口处。

本发明应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉与现有技术相比具有的有益效果是：

⑴、本发明的燃烧炉结构简单，设计为环形炉，借用环形加热炉的运行原理进行粉末物料的固定床燃烧，可以弥补现有技术的不足。本燃烧炉的炉盖钢结构和炉体钢结构通过连接件连接固定，采用连接件连接便于在需要检修时可揭开炉盖对炉体进行检修，这是本燃烧炉的一大优点，使维护维修很方便。

⑵、本发明的燃烧炉在冷炉起炉或需要热量补充时可采用加热电热体加热方式，使炉内粉末物料和空气升温达到起燃点完成燃烧。

⑶、本发明的燃烧炉中有一关键的设计是将物料托盘固定于炉底，并带有U型膨胀节用于吸收高温下物料托盘的膨胀量，这样可保障物料托盘在生产过程中形状稳定，炉底运动过程稳定可靠。

⑷、本发明的燃烧炉运行过程中炉体内物料托盘上方设置有搅拌装置，可对物料托盘上的粉末物料进行搅拌，使燃烧炉内粉末物料燃烧均匀及燃烧完全，提高粉末物料燃烧后成品质量。

⑸、本发明的燃烧炉制造成本低，占地面积小，施工简便、使用寿命长，且整个工艺过程控制简单、产量调节幅度大。

附图说明

图1为本发明的一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉的俯视结构示意图。

图2为图1的A-A向视图。

上述图中：1—炉盖钢结构；2—连接件；3—炉体钢结构；4—炉体耐火材料；5—内衬板；6—搅拌装置；7—炉底耐火材料；8—炉底钢结构；9—加热电热体；10—助燃风系统；11—布料机；12—出料机；13—排烟装置；14—物料托盘；15—托盘固定件；16—水封装置；17—传动系统；18—滚轮；19—基础；20—检测系统；21—控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的燃烧炉作进一步说明，但本发明的实施不限于此。

实施例1：本发明提供一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉，其结构如图1、2所示。图1为燃烧炉的俯视图，从图1可见本发明的燃烧炉整体结构为连续生产型的环形炉，图上可见环形燃烧炉设有环形的炉盖，同样在炉盖之下的炉体、炉底均为环形的。图1中燃烧炉左侧有一物料的入口处，设有布料机11，右侧有一出口处，设有出料机12，出料机的右侧边有排烟装置13，物料燃烧产生的烟气由排烟装置排出。

参见图2，为图1的A-A向视图，即环形燃烧炉的一个截面，可见炉盖、炉体、炉底、内衬板5、搅拌装置6、加热电热体9、助燃风系统10、物料托盘14、托盘固定件15、水封装置16、传动系统17、检测系统20及控制系统21；炉盖由炉盖钢结构1、炉盖耐火材料和炉盖内衬板构成，炉盖钢结构和炉盖内衬板覆盖炉盖耐火材料；炉体包括炉体钢结构3、炉体耐火材料4和内衬板5；炉底由炉底钢结构8和炉底耐火材料7构成。所述的炉盖钢结构和炉体钢结构通过连接件2连接固定，本实施例中的连接件为螺栓，炉子需要检修时只需旋下螺栓便可揭开炉盖对炉体进行检修；整个炉体通过炉体钢结构固定于基础19上，本实施例中的基础19是指地基地面。炉体耐火材料4在炉体钢结构3与内衬板5之间，内衬板将炉体耐火材料包覆形成环形的炉膛，内衬板用于防止耐火材料粉化影响粉末物料燃烧后产品的品质。

所述的炉底耐火材料7固定于炉底钢结构8上，炉底钢结构与炉体钢结构同心；整个炉底由传动系统17驱动，所述的传动系统设有电机、减速机、齿轮、齿条和滚轮18，电机安装在基础19上，通过电机转动带动滚轮运动，从而带动整个炉底钢结构、炉底耐火材料和物料托盘14围绕环形中心轴做旋转运动，使物料托盘上的粉末物料从炉膛的入口处运转到出口处。所述物料托盘通过托盘固定件15固定于炉底耐火材料上，物料托盘带有U型膨胀节，用于吸收高温下物料托盘的膨胀量，这样可保障物料托盘在生产过程中形状稳定，炉底运动过程稳定可靠。在物料托盘上方安装有搅拌装置6，用于对燃烧的粉末物料进行搅拌，使粉末物料燃烧完全，保证燃烧后产品的品质。

所述的助燃风系统10通过风管穿过炉体钢结构、炉体耐火材料和内衬板将燃烧用空气鼓入炉膛内；燃烧炉内的加热电热体9安装在内衬板5上，加热电热体用于在冷炉起炉或需要热量补充时，采用加热电热体将粉末物料及空气加热升温至起燃点，使粉末物料与空气发生燃烧反应。所述的炉体与炉底之间采用水封装置16密封，用于防止炉内外气氛对流。

所述的检测系统20用于检测炉内温度、压力以及设备运行参数，并将检测得到的信号传送至控制系统21；所述的控制系统分别与上述的加热电热体9、助燃风系统10、布料机11、出料机12、排烟装置13、物料托盘14和传动系统17电连接。

本发明的燃烧炉在连续生产过程中，布料机11布料速度及厚度、出料机12出料速度、炉底钢结构8转速、炉内温度、加热电热体9功率、助燃风系统10鼓入炉内风量、排烟装置13烟气排出流速等参数由检测系统20进行检测和控制系统21进行控制。

本发明的燃烧炉在连续生产过程中，当炉底在传动系统的作用下围绕燃烧炉中心轴转动时，在燃烧炉入口处，粉末物料在布料机11的作用下均匀平铺于物料托盘14上，布料机不断地布料，粉末物料在转动的炉底带动下连续不断地进入炉内，助燃风系统10将燃烧用的空气鼓入炉内，加热电热体9将粉末燃料及空气加热升温至起燃点，燃烧的粉末物料在环形炉膛内从入口处运转至出口处，粉末物料在跟随物料托盘运转时完成燃烧过程，完全燃烧后的成品由出料机12送入料斗。

本发明的燃烧炉设计合理结构简单，占地面积小，制造成本低，施工简便，维护、维修也方便，炉底运动过程稳定可靠，燃烧炉使用寿命长。本发明的燃烧炉适用于各种类型的粉末物料固定床燃烧。

Claims (3)

1.一种应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉,为连续生产型的环形炉，设有环形的炉盖、炉体和炉底,还设有助燃风系统、布料机、出料机、排烟装置、传动系统、检测系统及控制系统；炉盖由炉盖钢结构、炉盖耐火材料和炉盖内衬板构成，炉盖钢结构和炉盖内衬板覆盖炉盖耐火材料；炉体包括炉体钢结构、炉体耐火材料和内衬板；炉底由炉底钢结构和炉底耐火材料构成；其特征在于：

所述的炉盖钢结构和炉体钢结构均通过连接件连接固定，采用连接件连接便于揭开炉盖对炉体进行检修；整个炉体通过炉体钢结构固定于基础上；所述的炉体耐火材料设于炉体钢结构与内衬板之间，内衬板将炉体耐火材料包覆形成炉膛，内衬板用于防止耐火材料粉化影响粉末物料燃烧后产品的品质；所述的炉底耐火材料固定于环形的炉底钢结构上，炉底钢结构与炉体钢结构同心；炉底由传动系统驱动，绕环形炉中心轴转动；

所述的助燃风系统通过风管穿过炉体钢结构、炉体耐火材料和内衬板将燃烧用空气鼓入炉膛内；所述的环形炉炉膛设有入口处及出口处，在入口处设置有布料机，在出口处设置有出料机；所述的排烟装置设置于出料机的右侧，物料燃烧产生的烟气由排烟装置排出；

所述的环形炉还设有加热电热体、物料托盘和水封装置；所述的加热电热体安装在内衬板上；所述物料托盘通过托盘固定件固定于炉底耐火材料上，在物料托盘上方安装有搅拌装置，用于对燃烧的粉末物料进行搅拌，使粉末物料燃烧完全；所述的物料托盘带有U型膨胀节，用于吸收高温下物料托盘的膨胀量；所述的炉体与炉底之间采用水封装置密封，用于防止炉内外气氛对流；

所述的检测系统用于检测炉内温度、压力以及设备运行参数，并将检测得到的信号传送至控制系统；所述的控制系统分别与上述的加热电热体、助燃风系统、物料托盘、传动系统、布料机、出料机和排烟装置电连接；当炉底在传动系统的作用下围绕环形炉中心轴旋转时，粉末物料在布料机作用下均匀平铺于物料托盘上，在转动的炉底带动下进入炉内，粉末物料在炉膛内从入口处运转至出口处，在运转中完成燃烧过程，燃烧完全后的成品在出口处由出料机送入料斗。

2.根据权利要求1所述的应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉，其特征在于：所述的加热电热体用于在冷炉起炉或需要热量补充时，采用加热电热体将粉末物料及空气加热升温至起燃点，使粉末物料与空气发生燃烧反应。

3.根据权利要求1所述的应用于粉末物料的环形固定床燃烧炉，其特征在于：所述的传动系统设有电机、减速机、齿轮、齿条和滚轮，电机安装在基础上，通过电机转动带动滚轮运动，从而带动整个炉底钢结构、炉底耐火材料和物料托盘围绕环形炉中心轴做旋转运动，使物料托盘上的粉末物料从炉膛的入口处运转到出口处。