CN111023159A - 一种供暖炉具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供暖技术领域,公开了一种供暖炉具,包括炉体和进料装置,炉体内设主燃区,主燃区内设燃烧板用于承接由进料装置提供的燃料;燃烧板包括沿燃料输送方向依次分布的热解板、半焦板和燃尽板,热解板的长度为50‑260mm,半焦板的长度为150‑350mm,燃尽板的长度为50‑150mm。通过进料装置推动燃料由低温热解区逐步向低温燃尽区运动,对热解板、半焦板和燃尽板的长度进行控制,使燃料的热解气化阶段、半焦阶段及燃尽阶段分别在热解板对应的热解区、半焦板对应的半焦区以及燃尽板对应的燃尽区发生,避免燃料直接进入高温区域使热解气化阶段和半焦阶段在同一区域内发生,使热解气对半焦阶段的氧化还原气氛造成影响减小。
Description
技术领域
本发明涉及供暖技术领域,尤其涉及一种供暖炉具。
背景技术
洁净煤技术是一种煤炭改良技术,具有优异的炉内固硫、固灰特性,洁净煤的燃烧大体分为三个阶段,即热解气化阶段、半焦阶段及燃尽阶段,为了发挥洁净煤的优点,既要保证在每个阶段的温度、配风能够合适,又要保证每个阶段有足够的燃烧时间。
现有的供热锅炉采用洁净煤作为燃料,而供热锅炉又分为正烧炉和反烧炉,其中,正烧炉结构比较传统,燃料在炉排上方燃烧,空气通过炉排和燃料之间的间隙到达燃烧反应面。但是上述结构的正烧炉存在诸多弊端,首先,无法保证供风量充足,极易导致燃烧不充分;其次,在添加燃料时,将燃料直接添加到燃烧区域,导致温度上升过快,瞬间挥发分析出,造成烟气排放不稳定,容易出现冒黑烟现象等问题。
反烧炉是在正烧炉基础上的改进,通过改变正烧炉的风道设计,让气流在燃烧面向下走,这对于解决上述排放不稳定等问题有帮助,但是对于降低污染物排放量的作用不大,且由于热解气对半焦阶段的氧化还原气氛造成影响,易使半焦阶段出现结焦现象,燃烧无法持续稳定的进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种供暖炉具,能够解决现有的反烧炉相比于正烧炉降低污染物排放量的作用不大,以及易使半焦阶段出现结焦现象而导致燃烧无法持续稳定进行的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种供暖炉具,包括炉体和进料装置,所述炉体内设有主燃区,所述主燃区内设有燃烧板,用于承接由所述进料装置提供的燃料;所述燃烧板包括沿燃料输送方向依次分布的热解板、半焦板和燃尽板,所述进料装置能够推动所述燃料由所述热解板逐渐向所述燃尽板运动;
沿燃料输送方向,所述热解板的长度为50-260mm,所述半焦板的长度为150-350mm,所述燃尽板的长度为50-150mm。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述半焦板上设有多个风孔,且沿燃料运动方向,所述风孔在所述燃烧板上所占的面积逐渐增大;
沿燃料运动方向相邻两个所述风孔之间的中心距相等,每个所述风孔的直径逐渐增大;
或,沿燃料运动方向相邻两个所述风孔之间的中心距逐渐减小,每个所述风孔的直径相等。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述半焦板背对所述主燃区的一侧设有加强筋。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,还包括进料装置,所述进料装置包括:
料仓,储存有燃料,且其下端设有出料口,所述炉体上设有送料口;
第一推料板,设于所述料仓的下方且位于所述出料口和所述送料口之间;
驱动单元,驱动所述第一推料板沿所述燃烧板的延伸方向运动往复运动以将所述燃烧板上的燃料推向所述炉体中心并使所述出料口和所述送料口连通或不连通。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述进料装置还包括位置检测单元,用于检测所述第一推料板是否处于第一预设位置;
所述第一推料板处于第一预设位置时,所述出料口和所述送料口不连通。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,还包括设于所述第一推料板正前方的隔板,所述隔板的上端可拆卸连接于所述炉体或所述进料装置,其下端与所述燃烧板之间预留有缝隙以形成所述送料口,所述第一推料板的前端能够脱离或抵接于所述隔板以使所述出料口和所述送料口的连通或不连通。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述隔板设有至少两个,每个所述隔板的高度不同,能够选择不同高度的所述隔板可拆卸连接于所述炉体以改变所述送料口的开口大小。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述炉体内设有位于所述主燃区下游的二次燃烧区,及用于为所述二次燃烧区提供二次风的二次风管。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述二次燃烧区的上方设有空行程区,沿烟气流动方向所述空行程区位于所述二次燃烧区的下游。
作为上述供暖炉具的一种优选技术方案,所述燃烧板与水平面之间的夹角为3°-15°。
本发明的有益效果:本发明通过进料装置推动燃烧板上的燃料由热解板逐渐向半焦板、燃尽板运动,燃料由低温热解区进入高温半焦区,再进入低温燃尽区。热解板的长度为50-260mm;半焦板的长度为150-350mm;燃尽板的长度为50-150mm,通过对热解板、半焦板和燃尽板的长度进行控制,使燃料的热解气化阶段、半焦阶段以及燃尽阶段分别在热解板对应的热解区、半焦板对应的半焦区以及燃尽板对应的燃尽区发生,从而避免了燃料直接进入高温区域而使热解气化阶段和半焦阶段在同一区域内发生,使热解气对半焦阶段的氧化还原气氛造成的影响大大的减小,半焦阶段不易出现结焦现象,保证燃烧持续稳定的进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的供暖炉具的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的加强筋在半焦板上的分布示意图;
图3是本发明实施例提供的进料装置(未设料仓)的剖视图;
图4是本发明实施例提供的第一推料板在进料前处于第一预设位置的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的第一推料板处于第二预设位置的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的第一推料板在一次进料结束时处于第一预设位置的结构示意图。
图中:
100、进料装置;101、料仓;1011、进料口;1012、第一侧壁;102、第一推料板;103、第二推料板;104、进料壳体;105、接料板;
200、炉体;20、主燃区;21、二次燃烧区;22、空行程区;23、热交换区;
201、燃烧板;2011、热解板;2012、半焦板;2013、燃尽板;2014、风孔;202、隔板;203、二次风管;204、换热单元;205、排气口;206、观察口;207、卸料口;208;下分割壁;209、第一分割壁;210、第二分割壁;211、第一支撑板;212、加强筋。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
图1是实施例提供的供暖炉具的结构示意图,如图1所示,本实施例提供了一种供暖炉具,通过燃烧燃料产生的高温烟气与冷煤进行换热,加热后的冷媒用于供暖。该供暖炉具包括炉体200和进料装置100,其中炉体200用于点燃燃料并将燃料燃烧产生的高温烟气与冷媒进行换热,进料装置100用于为炉体200提供燃烧所用的燃料,本实施例中的燃料指的是洁净煤,但并不仅限于洁净煤,在此不再一一举例。炉体200用于点燃燃料,以提供能量。
由于洁净煤等燃料的燃烧过程大致分为三个阶段,分别是热解气化阶段、半焦阶段及燃尽阶段。现有技术通常将燃料送入一指定区域内进行燃烧,由于不同阶段的温度、氧气含量不同,采用上述方式时热解气化阶段的热解气会对半焦阶段的氧化还原气氛造成影响从而使半焦阶段出现结焦现象。
为此,如图1所示,本实施例在炉体200内设置主燃区20,主燃区20内设置燃烧板201,用于承接由进料装置100提供的燃料,燃烧板201包括沿燃料输送方向依次分布的热解板2011、半焦板2012和燃尽板2013,通过对热解板2011、半焦板2012和燃尽板2013的长度进行控制,使燃料的热解气化阶段、半焦阶段以及燃尽阶段分别在热解板2011对应的热解区、半焦板2012对应的半焦区以及燃尽板2013对应的燃尽区发生。具体地,沿燃料输送方向,热解板2011的长度为50-260mm;半焦板2012的长度为150-350mm;燃尽板2013的长度为50-150mm,延长燃料在半焦区内的时间,以使燃料能够充分燃烧。由热解板2011承接由进料装置100提供的燃料,再通过进料装置100推动燃烧板201上燃料由热解板2011逐渐向半焦板2012、燃尽板2013运动,燃料由低温热解区进入高温半焦区,再进入低温燃尽区,使燃料燃烧过程中的三个阶段依次在热解区、半焦区和燃尽区进行,从而避免了燃料直接进入高温区域而使热解气化阶段和半焦阶段在同一区域内发生,从而使热解气对半焦阶段的氧化还原气氛造成影响大大的减小,半焦阶段不易出现结焦现象,保证燃烧持续稳定的进行。
炉体200内设有第一支撑板211,第一支撑板211的一端连接于炉体200底壁,另一端连接于燃尽板2013的下游端部,通过第一支撑板211支撑燃尽板2013。为了提高半焦板2012在高温下的强度,在半焦板2012的下侧设置加强筋213,通过加强筋213提高半焦板2012的强度,防止半焦板2012在高温下发生变形。
图2是本实施例提供的加强筋在半焦板上的分布示意图,如图2所示,加强筋213设有多条,多条加强筋213纵横交错设置,经过试验验证上述结构的加强筋213能够提高燃烧板201的整体刚度,防止半焦板2012因高温而发生变形,加强筋213同时具有加强散热的作用。
由于燃料大致呈椭圆状或其他不规则的颗粒状,相互之间会发生挤压,导致燃料间隙越来越小,为了防止不同颗粒之间的间隙过小而引起通风不畅,本实施例中的燃烧板201倾斜设置,且沿燃料输送方向,燃烧板201的高度逐渐减小,保证了燃料之间的间隙不会过小,避免因通风不畅而导致燃料燃烧不完全,或散热效果不好而导致局部温度过高从而发生结焦现象。
根据燃料的不同,燃烧板201的倾斜角度不同,优选地,燃烧板与水平面之间的夹角为3°-15°,具体数值可以根据选择的燃料确定,以适应不同燃料的堆积角。
为了使燃料燃烧的更加充分,本实施例在燃尽区上方设置二次燃烧区21,沿燃料输送方向二次燃烧区21位于主燃区20的下游,炉体200内设有用于为二次燃烧区21提供二次风的二次风管203,以将燃烧产生的混合气体中未燃尽的CO、炭黑、焦油等在高温下进行二次燃烧,进一步降低烟气排放中的污染物含量,即,使由燃烧后的烟气在二次燃烧区21能够进一步的燃烧,提高燃尽率。本实施例中的二次风管203设有两个,可以理解的是,本发明的其他实施例还可以仅设置一个二次风管203或更多的二次风管203。
在安装时,通过法兰将二次风管203栓接在炉体200上,二次风管203在炉体200上的位置可以调节。二次风管203内设有手动调节的二次风风门,以调节进入二次风管203内的空气量,适应不同工况下对二次风的需求。为了使二次风管203提供的二次风与炉体200的混合气体混合的更加充分,二次风管203的轴线垂直于燃烧板201所在竖直平面,使二次风管203提供的二次风正对主燃区20吹入炉体200内,提高二次风管203的扰流能力。
二次燃烧区21和主燃区20的上方设有热交换区23,热交换区23和主燃区20通过下分割壁208分割,下分割壁208固定于炉体200内壁,其中下分割壁208倾斜设置,沿燃料输送方向,下分割壁208的高度逐渐增大。优选地,热解板2011的中心到下分割壁208的距离:半焦板2012的中心到下分割壁208的距离:燃尽板2013的中心到下分割壁208的距离等于1:3:5。主燃区20内的燃料燃烧后产生的烟气在二次燃烧区21进行燃烧,经过二次燃烧后进入热交换区23,热交换区23上设有排气口205,进入热交换区23的烟气在热交换区23进行热交换后通过排气口205排出。热交换区23内设有换热单元204,换热单元204内设有冷媒,冷媒与热交换区23内的高温烟气进行换热,以使高温烟气的温度降低,冷媒的温度提高,以用于生活供暖。上述换热单元204为水冷换热器,当然还可以其他具有换热能力的换热结构,如风冷换热器。
热交换区23和二次燃烧区21之间设有空行程区22,空行程区22位于二次燃烧区21的上方,沿烟气流动方向空行程区22位于二次燃烧区21的下游。二次燃烧区21的混合气体通过空行程区22进入热交换区23内,空行程区22的设置能够延长气体依靠二次燃烧区21的火苗燃烧的时间,使燃烧更加充分。具体地,热交换区23的一侧设有第一分割壁209,第一分割壁209竖直设置,第一分割壁209与炉体200的右侧壁之间形成空行程区22,空行程区22的下方与二次燃烧区21连通,第一分割壁209的上端与炉体200的顶壁之间设有间隔。第一分割壁209与炉体200的左侧壁、下分割壁208围成的区域为热交换区23,空行程区22内的混合气体通过上述间隔进入热交换区23内。
为了进一步地提高换热效率,热交换区23内设有第二分割壁210,通过第二分割壁210将热交换区23分为第一热交换区和第二热交换区,空行程区22、第一热交换区和第二热交换区依次连通且呈S型设置,以延长气体在主燃区20以及热交换区23内的流动时间,提高换热效率。
为了进一步地利用燃烧生成的烟气中的热量,本实施例将炉体200的壁体、下分割壁208、第一分割壁209和第二分割壁210均设置为水冷壁结构,具体地,水冷壁包括内壁和外壁,内壁和外壁之间形成空腔,空腔内有流动的介质,以对内壁形成的内腔中的气体进行冷却,换热面积大,换热效率高,对高温烟气的降温具有显著作用。
炉体200的一侧设有观察口206和卸料口207,其中,观察口206安装有透明的耐高温玻璃,观察口206和进料装置100设于炉体200的相对两侧,以便于观察炉体200内的燃烧情况,而且观察口206正对燃烧板201设置。卸料口207设于炉体200侧壁的下部,并安装于炉体200上与进料装置100相对的一侧,燃烧板201上的燃料在燃烧后形成的灰渣落入炉体200底部,卸料口207安装有门体,通过打开门体可以对炉体200底部堆积的灰渣进行清理。上述观察口206还具有观察炉体200底部堆积的灰渣是否应该清理的作用。
图3是本实施例提供的进料装置未带料仓的剖视图,如图1和图3所示,进料装置100包括料仓101,料仓101上设有进料口101和出料口,其中进料口101设于料仓101的上方,当然还可以将进料口101设于料仓101的侧面,但是相比于将进料口101设于料仓101的上方,会减小储料量。料仓101的下方设有出料口,料仓101下方设有第一推料板102,料仓101的出料口位于第一推料板102的正上方,使料仓101内的洁净煤能够在重力作用下通过出料口落入在第一推料板102上。本实施例中料仓101的进料口101的口径较大,便于将洁净煤送入料仓101内,出料口的口径较小,以防一次性出料过多,限制出料速度和出料量。
进一步地,第一推料板102倾斜设置,且沿燃料输送方向第一推料板102的高度逐渐降低,能够加快洁净煤向炉体200内运动的速度。燃烧板201位于第一推料板102的下方,以承接由第一推料板102推入炉体200内的洁净煤。
由于洁净煤存在粉尘或较小的颗粒,为了避免风尘飞扬而影响工作环境,第一推料板102外罩设有进料壳体104,进料壳体104位于料仓101的正下方,进料壳体104的顶部设有正对出料口的开口,使料仓101内的燃料通过出料口、进料壳体104顶部的开口落在第一推料板102上。
进一步地,为了便于料仓101的燃料下落,而且要求不会降低第一推料板102上燃料的运行速度,本实施例中,料仓101远离炉体200一侧的侧壁为第一侧壁1012,第一侧壁1012倾斜设置,且由上至下第一侧壁1012到与其正对的炉体200侧壁的距离逐渐减小,这样会使料仓101内的部分洁净煤沿着第一侧壁1012滑向炉体200所在侧运动,而且会冲击第一推料板102上的燃料,给第一推料板102上的燃料一个向炉体200中心运动的力。
洁净煤为颗粒状,只是单纯的依靠第一推料板102和第一侧壁1012的倾斜无法保证燃料能够顺利的进入炉体200内,为此,上述进料装置100还包括驱动第一推料板102向靠近或远离炉体200的方向运动的驱动单元。具体地,如图1所示,炉体200的一侧设有连通进料壳体104的送料口。燃烧板201沿燃料输送方向的上游端连接有接料板105,接料板105倾斜设置,且接料板105的倾斜角度与燃烧板201的倾斜角度相同,接料板105的一端置于炉体200内,另一端伸出炉体200外并连接进料壳体104的侧壁。第一推料板102前端的下部抵接于接料板105,在第一推料板102向靠近炉体200的方向运动时,第一推料板102的前端将会推动接料板105上的燃料向炉体200中心运动,接料板105的燃料将会继续推动燃烧板201上的燃料向炉体200中心运动。为了满足使用需求,本实施例中的第一推料板102大致呈型。
参照图3,进料壳体104内设有沿燃料输送方向倾斜设置的第二推料板103,第二推料板103位于料仓101的出料口和第一推料板102之间,且第二推料板103的一端连接于进料壳体104的第一侧壁1013,另一端抵接于第一推料板102。第二推料板103与水平面所成夹角小于第二侧壁1013与水平面所成夹角,且大于第一推料板102与水平面所成夹角。
图4是实施例提供的第一推料板102在进料前处于第一预设位置的结构示意图;图5是实施例提供的第一推料板102处于第二预设位置的结构示意图;图6是实施例提供的第一推料板102在一次进料结束时处于第一预设位置的结构示意图。如图4至图6所示,驱动单元驱动第一推料板102在第一预设位置和第二预设位置之间往复运动,第一推料板102处于第一预设位置时,出料口和送料口不连通,即料仓101与炉体200的内腔不连通,第一推料板102上落满燃料;在第一推料板102由第一预设位置逐渐向第二预设位置运动的过程中,出料口和送料口逐渐连通,第二推料板103上的燃料将不断地落到第一推料板102上,并会推动第一推料板102上的燃料向炉体200的中心运动,使燃料逐渐进入炉体200内。
在第一推料板102的正前方设有隔板202,隔板202的上端可拆卸连接于进料壳体104,隔板202的下端与燃烧板201之间预留有缝隙以形成上述送料口,当推料板102到达第一预设位置时,推料板102的前端抵接于隔板202,使料仓101与炉体200的内腔不连通,起到防回火的效果;推料板102处于第一预设位置时,第一推料板102前端与隔板202外壁之间的间隙小于3mm,通常设置为2mm,能够切断燃料通道,防止回火。上述隔板202设有至少两个,每个隔板202的高度不同,能够选择不同高度的隔板202以改变送料口的开口大小,继而改变送入炉体200内的燃料厚度,不同类型的燃料可以选择不同高度的隔板202。通常为燃烧不同燃料的供暖炉具匹配对应高度的隔板202。
在第一推料板102由第一预设位置向第二预设位置运动的过程中,第二推料板103上燃料将会推动第一推料板102上的燃料向炉体200的中心运动,第一推料板102上的燃料将会不断的落入第一推料板102前端与隔板202之间;在第一推料板102由第二预设位置向第一预设位置运动的过程中,第一推料板102前端与隔板202之间的距离逐渐减小,第一推料板102前端推动接料板105上的燃料通过上述缝隙沿燃烧板201向炉体200中心运动。
由于燃烧板201伸出炉体200外的一端连接于进料壳体104侧壁,因此在第一推料板102向背离炉体200的一侧运动时,即第一推料板102由第二预设位置运动至第一预设位置的过程中,即使燃烧板201上存在少量的粉末,也会直接进入进料壳体104内,而不会外溢。
本实施例中上述驱动单元可以是气缸、油缸、直线电机等现有技术中能够实现第一推料板102往复运动的结构,在此不再具体限定。
进一步地,第一推料板102与进料壳体104内壁滑动连接,第一推料板102和进料壳体104中的一个上设有滑槽,另一个上设有滑轨,通过滑槽与滑轨的配合,实现第一推料板102和进料壳体104之间的相对滑动。
上述送料装置的送料过程如下:
1、第一推料板102处于第一预设位置,料仓101与炉体200的内腔不连通,通过驱动单元驱动第一推料板102由第一预设位置逐渐运动至第二预设位置,第一推料板102前端与隔板202之间的距离逐渐增大,在第二推料板103的阻挡作用下,部分燃料将会落入第一推料板102与隔板202之间的燃烧板201上。
2、第一推料板102运动至第二预设位置后,驱动单元再驱动第一推料板102由第二预设位置向第一预设位置运动,第一推料板102前端与隔板202之间的距离不断减小,第一推料板102上的燃料逐渐向靠近炉体200中心的方向运动,第一推料板102前端也会推动接料板105上的燃料由热解区逐渐向燃尽区运动,直至第一推料板102达到第一预设位置,料仓101与炉体200之间不连通,等待预设时间后再执行上述步骤1和步骤2。
本实施例中进料装置100通过料仓101向供暖炉具的炉体200供料,并设置了倾斜设置的第二推料板103和能够沿接料板105的延伸方向运动的第一推料板102,通过第二推料板103配合第一推料板102的往复移动将燃料由送料口送入炉体200内,而且省却了传统链条炉的链条炉排,降低了进料装置的体积和造价,也降低了操作者的劳动强度。
实际燃烧过程中发现,主燃区20中不同区域燃烧所需的氧气含量不同,相比于热解气化阶段,洁净煤在半焦阶段所需的氧气量高,为此本实施例在半焦板2012上设置多个风孔2014,在半焦板2012的下方配设进气室,进气室内的空气通过风孔2014进入半焦区,再扩散至半焦区两侧的热解区和燃尽区,相比于热解区,半焦区的氧气含量更高,为燃料提供了充足的氧气,使燃料能够在半焦区充分燃烧。
而且在采用上述结构的燃烧板201后,实际发现燃尽区的温度偏低,通常低于300℃,在小于300℃的环境下,远低于氧气和氮气发生反应而生成氮氧化物的温度,为了进一步地使燃料燃烧的更加充分,本实施例中,沿燃料运动方向,风孔2014在燃烧板201上所占的面积逐渐增大,使通过风孔2014送入主燃区20的空气量逐渐增大。具体地,沿燃料运动方向,相邻两个风孔2014之间的中心距相等,风孔2014的直径逐渐增大。可以理解的是,本发明的其他实施例中,风孔2014还可以采用其他结构实现沿燃料运动方向风孔2014在燃烧板201上所占的面积逐渐增大。如沿燃料运动方向,相邻两个风孔2014之间的中心距逐渐减小,风孔2014的直径相等。
由于洁净煤的颗粒较小,为了避免洁净煤颗粒通过风孔2014落入进气室内,要求风孔2014的最大直径小于8mm。由于不断地通过风孔2014向炉体200内通入空气,由于通入半焦区的空气气流作用下,更小的洁净煤颗粒或粉尘基本不会通过风孔2014落入进气室内。
为了对热解区、半焦区和燃尽区的氧气含量进行精确调节,本实施例在热交换区23的排气口205设置风量调节单元,如抽风机,抽风机工作时,会加快烟气在主燃气、二次燃烧区21、空行程区22以及热交换区23的流通速度,炉体200内的压力减小,进气室内的空气将会通过风孔2014进入主燃区20内,以调节各个区域的氧气含量。
本实施例中影响炉体200内氧气含量的因素包括:风量调节单元的功率大小以及进料装置100送入炉体200内的燃料量,而进料装置100送入炉体200内的燃料量与第一推料板102的运行速度、相邻两次送料之间的间隔有关。因此,可以通过多次重复试验确定炉体200内的各个区域烟气含量与风量调节单元的功率、第一推料板102的运行速度、相邻两次送料之间的间隔之间的对应关系,使炉体200内各个区域的氧气含量满足要求,而且能够根据炉体200内的各个区域烟气含量需求进行调整风量调节单元的功率、第一推料板102的运行速度和相邻两次送料之间的间隔。本实施例中,进料量与风量调节单元的功率呈正比,上述进料量与换热需求有关,所需的热量越多,相应地进料量也就越大,相应地炉体200的温度也就越高,风量调节单元的功率也就越大。
采用本实施例中的供暖炉具,能够使热解区中氧体积含量为小于3%,而半焦区的混合气含氧量约为5%-8%,半焦区内的燃料燃烧后形成的混合气体与二次风混合后进行二次燃烧,能够使最终烟气中的含氧量约为6%-9%,燃尽区的混合气含氧量约为6%-9%。
通过将热解区、半焦区、燃尽区和经二次燃烧后的混合气体中的含氧量把控在上述范围内,满足了热解区对氧气量的需求。由于本实施例中供暖炉具主要是为了水冷水进行加热,由于加热水所需的能量的不同,称之为供暖炉具的输出功率不同,相应地供暖炉具所需提供的能量也就不同,具体体现在燃料量不同,在燃料量增多的情况下,热解区、半焦区和燃尽区的温度也所有不同。采用上述结构的供暖炉具时,热解区的温度在500℃-550℃,半焦区温度随炉具输出功率上升而升高,温度变化范围为800℃-1050℃,半焦区后洁净煤燃尽,剩余的灰渣温度逐渐降低,燃尽区末端的灰渣温度不超过300℃。
由于半焦区的温度高于800℃,将半焦区混合气中的氧气含量把控在5%-8%范围内,半焦区的氧气含量相对偏低,能够有效避免多余的氧气与空气中的氮气在高温下反应,而影响烟气中氮氧化物的含量。而燃尽区的温度偏低,通常低于300℃,空气的氮气不会与氧气发生反应生成氮氧化物,相对提高燃尽区的氧气含量,能够使燃烧更加的充分。
本实施例通过配设的进料装置100配合炉内主燃区20内的燃烧板201的结构以及风量调节单元对风量的控制,实现洁净煤的低温热解气化,半焦燃烧区的贫氧燃烧、燃尽区的富氧燃尽及炉膛中部二次风管203的布置方式实现分级燃烧,提高了燃料燃尽率,使燃料燃尽率达到95%以上;同时,降低了烟气中污染物的排放量,使NOx排放量低于200mg/nm3,CO排放量低于300mg/Nm3,SO2<400mg/nm3,烟尘<50mg/Nm3,并且没有明显黑烟产生。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一预设位置”和“第二预设位置”为两个不同的位置。
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。
Claims (10)
1.一种供暖炉具,包括炉体(200)和进料装置(100),其特征在于,所述炉体(200)内设有主燃区(20),所述主燃区(20)内设有燃烧板(201),用于承接由所述进料装置(100)提供的燃料;所述燃烧板(201)包括沿燃料输送方向依次分布的热解板(2011)、半焦板(2012)和燃尽板(2013),所述进料装置(100)能够推动所述燃料由所述热解板(2011)逐渐向所述燃尽板(2013)运动;
沿燃料输送方向,所述热解板(2011)的长度为50-260mm,所述半焦板(2012)的长度为150-350mm,所述燃尽板(2013)的长度为50-150mm。
2.根据权利要求1所述的供暖炉具,其特征在于,所述半焦板(2012)上设有多个风孔(2014),且沿燃料运动方向所述风孔(2014)在所述燃烧板(201)上所占的面积逐渐增大;
沿燃料运动方向相邻两个所述风孔(2014)之间的中心距相等,每个所述风孔(2014)的直径逐渐增大;或,沿燃料运动方向相邻两个所述风孔(2014)之间的中心距逐渐减小,每个所述风孔(2014)的直径相等。
3.根据权利要求1所述的供暖炉具,其特征在于,所述半焦板(2012)背对所述主燃区(20)的一侧设有加强筋(213)。
4.根据权利要求1所述的供暖炉具,其特征在于,还包括进料装置(100),所述进料装置(100)包括:
料仓(101),储存有燃料,且其下端设有出料口,所述炉体(200)上设有送料口;
第一推料板(102),设于所述料仓(101)的下方且位于所述出料口和所述送料口之间;
驱动单元,驱动所述第一推料板(102)沿所述燃烧板(201)的延伸方向往复运动以将所述燃烧板(201)上的燃料推向所述炉体(200)中心并使所述出料口和所述送料口连通或不连通。
5.根据权利要求4所述的供暖炉具,其特征在于,所述进料装置(100)还包括位置检测单元,用于检测所述第一推料板(102)是否处于第一预设位置;
所述第一推料板(102)处于第一预设位置时,所述出料口和所述送料口不连通。
6.根据权利要求4所述的供暖炉具,其特征在于,还包括设于所述第一推料板(102)正前方的隔板(202),所述隔板(202)的上端可拆卸连接于所述炉体(200)或所述进料装置(100),其下端与所述燃烧板(201)之间预留有缝隙以形成所述送料口,所述第一推料板(102)的前端能够脱离或抵接于所述隔板(202)以使所述出料口和所述送料口的连通或不连通。
7.根据权利要求6所述的供暖炉具,其特征在于,所述隔板(202)设有至少两个,每个所述隔板(202)的高度不同,能够选择不同高度的所述隔板(202)可拆卸连接于所述炉体(200)或所述进料装置(100)以改变所述送料口的开口大小。
8.根据权利要求1至7任一项所述的供暖炉具,其特征在于,所述炉体(200)内设有位于所述主燃区(20)下游的二次燃烧区(21),及用于为所述二次燃烧区(21)提供二次风的二次风管(203)。
9.根据权利要求8所述的供暖炉具,其特征在于,所述二次燃烧区(21)的上方设有空行程区(22),沿烟气流动方向所述空行程区(22)位于所述二次燃烧区(21)的下游。
10.根据权利要求1至7任一项所述的供暖炉具,其特征在于,所述燃烧板(201)与水平面之间的夹角为3°-15°。
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