CN109827173B - 一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，包括横梁，所述横梁两侧均开设有滑槽，所述横梁上方安装有驱动组件，所述横梁外侧套接有滑动组件，本发明结构科学合理，使用安全方便，通过驱动组件驱动滑动组件在横梁外侧移动，带动煤粉管在横梁下方移动，在等离子热裂化点火阶段驱动煤粉管一端的射流燃烧器退出热裂化反应室内部的高温区域，可以有效地避免高温对射流燃烧器造成损坏，有效地延长了射流燃烧器的使用寿命，点火结束后，驱动组件再次驱动射流燃烧器进入热裂化反应室前端，喷入煤粉投入正常生产，通过内置伸缩式射流燃烧器，使得在正常生产过程中可以减少氮氧化合物的形成，有效地保护了环境卫生。
Description
技术领域
本发明涉及煤粉窑炉燃烧装置技术领域，具体为一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置。
背景技术
目前，煤粉窑炉的烘炉和点火大多沿用传统的燃油和燃气等方式点火和烘炉，结果是除了浪费了大量的高品质能源，还会排放黑色烟尘和氮氧化合物，污染空气环境。
公告号为ZL201220583470.1的内含式射流煤粉窑炉等离子热裂化燃烧装置提出的在等离子热裂化燃烧器点火时候，主煤粉射流燃烧器外壁得到等离子。
热裂化燃烧器火焰的加热，同时使在内部的部分煤粉得到加热，喷出的煤粉包含在等离子热裂化燃烧器喷出的火焰内而高燃尽度燃烧，等离子热裂化燃烧器完成点火后，主煤粉射流燃烧器作为主燃烧器喷出高速、细长煤粉流在窑内高温下形成细长火焰很好的解决了这一问题。
但是，由于此种结构造成了射流燃烧器在等离子热裂化室内高温下会引起烧损，减少了设备的使用寿命，同时，还造成热裂化室空间减少引起煤粉热裂化反应数量降低，所以，人们急需一种新型内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，可以有效解决上述背景技术中提出的射流燃烧器在等离子热裂化室内高温下会引起烧损，减少了设备的使用寿命，同时，还造成热裂化室空间减少引起煤粉热裂化反应数量降低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，包括横梁，所述横梁两侧中部均开设有滑槽，所述横梁顶端安装有驱动组件，所述驱动组件包括固定板、驱动电机、螺纹丝杆、旋转轴承和轴承座；
所述横梁顶端一端通过焊接安装有固定板，所述固定板一侧通过固定螺丝固定安装有驱动电机，所述驱动电机一端通过固定螺丝固定安装有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆一端外侧通过卡合连接安装有旋转轴承，所述旋转轴承外侧通过卡合连接安装有轴承座。
优选的，所述横梁与轴承座之间通过固定螺丝固定连接，所述轴承座表面涂抹有防腐蚀涂料。
优选的，所述横梁外侧套接有滑动组件，所述滑动组件包括滑动支撑架、螺纹孔、滚动轮、紧固旋钮和牵引吊架；
所述滑动支撑架顶端中部开设有螺纹孔，所述滑动支撑架内部两侧中部均通过焊接安装有滚动轮，所述滚动轮下方位于滑动支撑架内部通过螺纹嵌入安装有紧固旋钮，所述滑动支撑架底端中部通过焊接安装有牵引吊架，所述横梁与滑动支撑架之间通过滚动轮和滑槽卡合连接。
优选的，所述牵引吊架内部通过卡合连接固定穿插有煤粉管，所述煤粉管一端通过固定螺丝固定安装有射流燃烧器，所述煤粉管一端外侧通过焊接等距离安装有滚动珠。
优选的，所述煤粉管一端外侧套接有支撑密封组件，所述支撑密封组件包括密封管、石墨密封环、固定支撑管和固定支撑滚珠；
所述密封管内部填充有石墨密封环，所述密封管一端通过焊接安装有固定支撑管，所述固定支撑管内部中部通过焊接等距离安装有固定支撑滚珠，所述煤粉管与石墨密封环之间通过卡合连接。
优选的，所述固定支撑管一端通过法兰盘固定安装有转接套管，所述转接套管一端下方通过焊接安装有裂化室煤粉快速进口，所述横梁一端下方通过固定螺丝固定安装有第一气压杆，所述第一气压杆下方安装有支撑柱，所述第一气压杆与支撑柱之间通过固定螺丝固定连接，所述支撑柱底端通过焊接安装有安装板，所述转接套管一端下方通过固定螺丝固定安装有第二气压杆。
优选的，所述转接套管一端通过法兰盘固定安装有热裂化反应室，所述热裂化反应室一端上方通过法兰盘固定安装有等离子发生器。
优选的，所述热裂化反应室中部下方通过焊接安装有冷却风进管，所述热裂化反应室一端侧壁内部开设有降温腔室，所述降温腔室内壁通过焊接等距离安装有传导凸楞，所述降温腔室内部安装有半导体制冷片。
优选的，所述驱动电机、等离子发生器和半导体制冷片的输入端均与电源的输出端电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
1、通过驱动组件驱动滑动组件在横梁外侧移动，通过滑动组件，带动煤粉管在横梁下方移动，在等离子热裂化点火阶段驱动煤粉管一端的射流燃烧器退出热裂化反应室内部的高温区域，可以有效地避免高温对射流燃烧器造成损坏，有效地延长了射流燃烧器的使用寿命，点火结束后，驱动组件再次驱动射流燃烧器进入热裂化反应室前端，喷入煤粉投入正常生产，通过内置伸缩式射流燃烧器，使得在正常生产过程中可以减少氮氧化合物的形成，有效地保护了环境卫生。
2、设置有冷却风进管、降温腔室、传导凸楞和半导体制冷片，通过冷却风进管和半导体制冷片，可以对热裂化反应室内壁进行有效地降温，防止超高的温度导致热裂化反应室出现损坏，延长热裂化反应室的使用寿命，同时，通过冷却风进管进入热裂化反应室内部的空气还可以起到助燃的效果，使得煤粉燃烧的更加充分，提高了煤粉燃烧的利用率，通过导热凸楞，可以有效的增加降温腔室内壁与降温腔室内部的冷空气的接触面积，提高了降温的效果。
3、设置有驱动组件，通过驱动电机带动螺纹丝杆转动，使得滚动轮在滑槽内部来回滑动，可以使得射流燃烧器在伸缩的过程中更加的稳定，不会出现纵向位置的晃动，使得燃烧装置在使用时更加的安全，避免了意外事故的发生。
4、设置有支撑密封组件和滚动珠，通过密封管内部的石墨密封环对煤粉管外侧进行密封处理，避免煤粉出现煤粉泄露的现象，减少了装置在使用时对煤粉的浪费量，通过固定支撑滚珠和滚动珠，使得射流燃烧器在伸缩移动时更加的稳定。
5、设置有第一气压杆和第二气压杆，通过第一气压杆和第二气压杆的伸长和收缩，可以对装置的高度进行调节，使得装置在使用时可以适用于不同的煤粉窑炉，提高了装置的适用性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明驱动组件的结构示意图；
图3是本发明滑动组件的结构示意图；
图4是本发明射流燃烧器的安装结构示意图；
图5是本发明支撑密封组件的结构示意图；
图6是本发明热裂化反应室的结构示意图；
图7是本发明热裂化反应室内壁内部的结构示意图；
图中标号：1、横梁；2、滑槽；
3、驱动组件；301、固定板；302、驱动电机；303、螺纹丝杆；304、旋转轴承；305、轴承座；
4、滑动组件；401、滑动支撑架；402、螺纹孔；403、滚动轮；404、紧固旋钮；405、牵引吊架；
5、第一气压杆；6、支撑柱；7、安装板；8、煤粉管；9、射流燃烧器；10、滚动珠；
11、支撑密封组件；1101、密封管；1102、石墨密封环；1103、固定支撑管；1104、固定支撑滚珠；
12、转接套管；13、第二气压杆；14、热裂化反应室；15、等离子发生器；16、冷却风进管；17、降温腔室；18、传导凸楞；19、半导体制冷片；20、裂化室煤粉快速进口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-7所示，本发明提供一种技术方案，一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，包括横梁1，横梁1两侧中部均开设有滑槽2，横梁1顶端安装有驱动组件3，驱动组件3包括固定板301、驱动电机302、螺纹丝杆303、旋转轴承304和轴承座305；
横梁1顶端一端通过焊接安装有固定板301，固定板301一侧通过固定螺丝固定安装有驱动电机302，驱动电机302的型号为5IK90A-CF，驱动电机302一端通过固定螺丝固定安装有螺纹丝杆303，螺纹丝杆303一端外侧通过卡合连接安装有旋转轴承304，旋转轴承304外侧通过卡合连接安装有轴承座305，横梁1与轴承座305之间通过固定螺丝固定连接，轴承座305表面涂抹有防腐蚀涂料，为了便于对轴承座305进行固定安装和拆卸，便于对旋转轴承304进行更换，同时，防止轴承座305表面生锈，延长轴承座305的使用寿命。
横梁1外侧套接有滑动组件4，滑动组件4包括滑动支撑架401、螺纹孔402、滚动轮403、紧固旋钮404和牵引吊架405；
滑动支撑架401顶端中部开设有螺纹孔402，滑动支撑架401内部两侧中部均通过焊接安装有滚动轮403，滚动轮403下方位于滑动支撑架401内部通过螺纹嵌入安装有紧固旋钮404，滑动支撑架401底端中部通过焊接安装有牵引吊架405，横梁1与滑动支撑架401之间通过滚动轮403和滑槽2卡合连接。
牵引吊架405内部通过卡合连接固定穿插有煤粉管8，煤粉管8一端通过固定螺丝固定安装有射流燃烧器9，煤粉管8一端外侧通过焊接等距离安装有滚动珠10，为了使得煤粉管8移动的更加顺畅，更加的平稳。
为了对煤粉管8一端进行密封处理，防止出现煤粉泄露的现象，煤粉管8一端外侧套接有支撑密封组件11，支撑密封组件11包括密封管1101、石墨密封环1102、固定支撑管1103和固定支撑滚珠1104；
密封管1101内部填充有石墨密封环1102，密封管1101一端通过焊接安装有固定支撑管1103，固定支撑管1103内部中部通过焊接等距离安装有固定支撑滚珠1104，煤粉管8与石墨密封环1102之间通过卡合连接。
为了可以对整个装置的高度进行调节，提高装置的适用性，固定支撑管1103一端通过法兰盘固定安装有转接套管12，转接套管12一端下方通过焊接安装有裂化室煤粉快速进口20，横梁1一端下方通过固定螺丝固定安装有第一气压杆5，第一气压杆5下方安装有支撑柱6，第一气压杆5与支撑柱6之间通过固定螺丝固定连接，支撑柱6底端通过焊接安装有安装板7，转接套管12一端下方通过固定螺丝固定安装有第二气压杆13，为了可以通过等离子发生器15对煤粉进行点火，降低对高品质能源的浪费，转接套管12一端通过法兰盘固定安装有热裂化反应室14，热裂化反应室14一端上方通过法兰盘固定安装有等离子发生器15，等离子发生器15的型号为TFB-Y102DJ1。
为了可以对热裂化反应室14进行降温处理，热裂化反应室14中部下方通过焊接安装有冷却风进管16，热裂化反应室14一端侧壁内部开设有降温腔室17，降温腔室17内壁通过焊接等距离安装有传导凸楞18，降温腔室17内部安装有半导体制冷片19，半导体制冷片19的型号为TEC1-12715，驱动电机302、等离子发生器15和半导体制冷片19的输入端均与电源的输出端电性连接。
本发明的工作原理及使用流程：在使用一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置的过程中，首先，窑炉点火升温阶段，接通驱动电机302的电源，通过驱动电机302的转动带动螺纹丝杆303在旋转轴承304的作用下转动，通过螺纹丝杆303的转动，使得滚动轮403在滑槽2内部滑动，带动滑动支撑架401移动，通过滑动支撑架401底端焊接的牵引吊架405驱动煤粉管8向第一气压杆5方向移动，使得射流燃烧器9头部退回到热裂化反应室14后段，热裂化反应室14变成空心柱形通道，然后，通过紧固旋钮404对滑动支撑架401的位置进行固定，避免滑动支撑架401发生位移导致煤粉管8和射流燃烧器9发生移动，然后，通过裂化室煤粉快速进口20向热裂化反应室14内部通入煤粉，煤粉在热裂化反应室14内部形成旋流，煤粉在经过等离子发生器15时，等离子发生器15喷出电弧等离子体，使得煤粉在热裂化反应室14内部发生裂化反应，释放出能量开始燃烧，随着新鲜的煤粉的不断流入，热裂化反应得以持续进行，煤粉被加热到燃点以上，喷出后在窑内形成稳定的火焰，同时，通过冷却风进管16通入空气，用于对煤粉的燃烧进行助燃，使得煤粉燃烧的更加充分，提高了煤粉的利用率；
当窑内温度达到正常生产条件后，等离子发生器15停止工作，通过驱动组件3和滑动组件4再次驱动煤粉管8移动，使得射流燃烧器9伸入热裂化反应室14头部，当射流燃烧器9移动至热裂化反应室14头部后，再次通过紧固旋钮404对滑动支撑架401进行固定，使得煤粉管8和射流燃烧器9在使用时更加的稳定，此时，通过煤粉管8为热裂化反应室14供应煤粉；
在煤粉管8和射流燃烧器9来回伸缩移动的过程中，通过密封管1101和石墨密封环1102，可以有效地避免通入热裂化反应室14内部的煤粉出现泄漏现象，减少了对煤粉的浪费，通过滚动珠10和固定支撑滚珠1104，可以使得煤粉管8和射流燃烧器9在来回伸缩移动的过程中更加的稳定，使得煤粉的供应更加的稳定，避免了意外事故的发生；
在点火阶段时，接通半导体制冷片19的电源，通过半导体制冷片19产生低温，并通过传导凸楞18增加降温腔室17内壁与降温腔室17内部冷空气之间的接触面积，使得对于热裂化反应室14内壁的降温效果更加的明显，同时，通过冷却风进管16进入热裂化反应室14内部的冷空气，也可以对热裂化反应室14内壁进行降温处理，延长了热裂化反应室14的使用寿命，同时，还可以通过第一气压杆5和第二气压杆13对装置的高度进行调节，使得装置在使用时可以适用于不同的煤粉窑炉，提高了装置的适用性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，包括横梁(1)，其特征在于：所述横梁(1)两侧中部均开设有滑槽(2)，所述横梁(1)顶端安装有驱动组件(3)，所述驱动组件(3)包括固定板(301)、驱动电机(302)、螺纹丝杆(303)、旋转轴承(304)和轴承座(305)；
所述横梁(1)顶端一端通过焊接安装有固定板(301)，所述固定板(301)一侧通过固定螺丝固定安装有驱动电机(302)，所述驱动电机(302)一端通过固定螺丝固定安装有螺纹丝杆(303)，所述螺纹丝杆(303)一端外侧通过卡合连接安装有旋转轴承(304)，所述旋转轴承(304)外侧通过卡合连接安装有轴承座(305)；
所述横梁(1)外侧套接有滑动组件(4)，所述滑动组件(4)包括滑动支撑架(401)、螺纹孔(402)、滚动轮(403)、紧固旋钮(404)和牵引吊架(405)；
所述滑动支撑架(401)顶端中部开设有螺纹孔(402)，所述滑动支撑架(401)内部两侧中部均通过焊接安装有滚动轮(403)，所述滚动轮(403)下方位于滑动支撑架(401)内部通过螺纹嵌入安装有紧固旋钮(404)，所述滑动支撑架(401)底端中部通过焊接安装有牵引吊架(405)，所述横梁(1)与滑动支撑架(401)之间通过滚动轮(403)和滑槽(2)卡合连接；
所述牵引吊架(405)内部通过卡合连接固定穿插有煤粉管(8)，所述煤粉管(8)一端通过固定螺丝固定安装有射流燃烧器(9)，所述煤粉管(8)一端外侧通过焊接等距离安装有滚动珠(10)；
所述煤粉管(8)一端外侧套接有支撑密封组件(11)，所述支撑密封组件(11)包括密封管(1101)、石墨密封环(1102)、固定支撑管(1103)和固定支撑滚珠(1104)；
所述密封管(1101)内部填充有石墨密封环(1102)，所述密封管(1101)一端通过焊接安装有固定支撑管(1103)，所述固定支撑管(1103)内部中部通过焊接等距离安装有固定支撑滚珠(1104)，所述煤粉管(8)与石墨密封环(1102)之间通过卡合连接；
所述固定支撑管(1103)一端通过法兰盘固定安装有转接套管(12)，所述转接套管(12)一端下方通过焊接安装有裂化室煤粉快速进口(20)，所述横梁(1)一端下方通过固定螺丝固定安装有第一气压杆(5)，所述第一气压杆(5)下方安装有支撑柱(6)，所述第一气压杆(5)与支撑柱(6)之间通过固定螺丝固定连接，所述支撑柱(6)底端通过焊接安装有安装板(7)，所述转接套管(12)一端下方通过固定螺丝固定安装有第二气压杆(13)；
所述转接套管(12)一端通过法兰盘固定安装有热裂化反应室(14)，所述热裂化反应室(14)一端上方通过法兰盘固定安装有等离子发生器(15)；
所述热裂化反应室(14)中部下方通过焊接安装有冷却风进管(16)，所述热裂化反应室(14)一端侧壁内部开设有降温腔室(17)，所述降温腔室(17)内壁通过焊接等距离安装有传导凸楞(18)，所述降温腔室(17)内部安装有半导体制冷片(19)。
2.根据权利要求1所述的一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述横梁(1)与轴承座(305)之间通过固定螺丝固定连接，所述轴承座(305)表面涂抹有防腐蚀涂料。
3.根据权利要求1所述的一种内置伸缩式等离子热裂化点火与射流煤粉燃烧装置，其特征在于：所述驱动电机(302)、等离子发生器(15)和半导体制冷片(19)的输入端均与电源的输出端电性连接。
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2019
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