CN115654740A - 一种适用多种燃料的热风炉设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热风炉技术领域，具体涉及一种适用多种燃料的热风炉设备，包括燃烧组件和热风炉装置，通过热风炉装置采用顺流热交换的方式使混合燃料燃烧后产生的高温气体仅会从混风换热室底端输出，使得气流的流动方向呈垂直流动，避免气流的流动不规律现象发生；通过燃烧组件使得进入到管体内部的两股气流方向不同，从而一方面使管体内部天然气和煤粉燃料混合的更完全；进而可以来提高后期火焰燃烧时的稳定性；另一方面增加了热风炉装置能够燃烧不同种类的燃料。

Description

一种适用多种燃料的热风炉设备

技术领域

本发明涉及热风炉技术领域，具体涉及一种适用多种燃料的热风炉设备。

背景技术

热风炉是一种高耗能设备，根据采用的燃料不同，通常热风炉可分为燃煤热风炉、燃油（重油、柴油）、燃气（天然气、高炉煤气）热风炉；现有技术中的每种热风炉在结构、燃烧装置上均有所差别，往往使用的燃料单一，且大多数情况下气流在炉膛内的流动不规律，造成热风炉内燃料燃烧受到影响，导致热风炉加热温度不均匀，对热风炉的工作效率产生影响。

由此，为改善上述技术问题，本发明提供了一种适用多种燃料的热风炉设备，改善了上述技术问题。

发明内容

本发明所要改善的技术问题：现有技术中的每种热风炉在结构、燃烧装置上均有所差别，往往使用的燃料单一，且大多数情况下气流在炉膛内的流动不规律，造成热风炉内燃料燃烧受到影响，导致热风炉加热温度不均匀，对热风炉的工作效率产生影响。

本发明提供一种适用多种燃料的热风炉设备，包括

燃烧组件，所述燃烧组件用于燃烧其内部盛放的多种燃料，并引入旋流状助燃风用于提高火焰燃烧的稳定性；

热风炉装置，所述热风炉装置安装在燃烧组件一端，采用顺流热交换和局部逆向流动方式来加快燃烧组件燃烧后的高温烟气和常温循环气的混合速度。

优选的，所述热风炉装置包括：助燃风入口小蜗壳段、切向风入口上锥体段、循环风入口大蜗壳段、混风换热室；所述循环风入口大蜗壳段内部中心位置固定安装有中筒；

所述切向风入口上锥体段顶端与助燃风入口小蜗壳段底端连接且内部连通；

所述切向风入口上锥体段底端与循环风入口大蜗壳段顶端连接且内部与中筒连通；

所述助燃风入口小蜗壳段、切向风入口上锥体段、循环风入口大蜗壳段侧面均开设有进风口。

优选的，所述切向风入口上锥体段侧面安装有烟囱并开设有观察孔，所述观察孔远离切向风入口上锥体段的一端安装有摄像头，所述摄像头上方设有火焰探测器，所述火焰探测器与切向风入口上锥体段连接。

优选的，所述混风换热室内部设有多个内筒，多个所述内筒的外表面均安装有多个挂钩；

所述混风换热室的内表面安装有多个挂臂，多个所述挂臂上下之间的距离小于内筒的高度；

所述循环风入口大蜗壳段底端与混风换热室顶端连接且内部顶端的内筒与中筒连通。

优选的，多个所述挂钩和挂臂均采用铍铜合金材料制作而成。

优选的，多个所述内筒侧面均开设有多个通孔。

优选的，所述燃烧组件包括：

管体，所述管体外表面与助燃风入口小蜗壳段顶端连接，所述管体下方位于助燃风入口小蜗壳段内部；

点火器，所述点火器的点火开关安装在管体顶端；所述点火器的火花塞安装在管体底端，所述火花塞与点火开关通过点火线圈电气连接；所述点火线圈表面包裹防火岩棉；

所述管体侧面安装有中心风通道、天然气通道、煤粉通道、轴流风通道和旋流风通道；

所述中心风通道位于点火器下方；所述天然气通道位于中心风通道下方；所述煤粉通道位于天然气通道下方；所述轴流风通道位于煤粉通道下方；所述旋流风通道与轴流风通道位于同一水平线上。

优选的，所述旋流风通道内安装有多个弯曲叶片。

优选的，所述管体位于助燃风入口小蜗壳段内的一端开设有多个通孔。

优选的，所述切向风入口上锥体段、循环风入口大蜗壳段和混风换热室外表面均包裹保温岩棉。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供一种适用多种燃料的热风炉设备， 通过热风炉装置采用顺流热交换的方式使混合燃料燃烧后产生的高温气体仅会从混风换热室底端输出，使得气流的流动方向呈垂直流动，避免气流的流动不规律现象发生。

2、本发明提供一种适用多种燃料的热风炉设备，通过燃烧组件使得进入到管体内部的两股气流方向不同，从而一方面使管体内部天然气和煤粉燃料混合的更完全；进而可以来提高后期火焰燃烧时的稳定性；另一方面增加了热风炉装置能够燃烧不同种类的燃料。

3、本发明提供一种适用多种燃料的热风炉设备，利用混风换热室采用局部逆向流动的方式，使得混风换热室内部气流实现局部逆向流动，从而实现气流的流动方向局部呈水平流动，进而可以进一步加快混风换热室内气流的流速，提高混合材料的燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视图；

图2为本发明图1的A处放大图；

图3为本发明燃烧组件的主视图；

图4为本发明燃烧组件的局部剖视图；

图5为本发明管体的底端剖视图；

图6为本发明旋流风通道的剖视图；

图7为本发明助燃风入口小蜗壳段和切向风入口上锥体段内部的剖视图；

图8为本发明内筒的主视图；

图9为本发明燃烧组件和热风炉装置内部气体流向的示意图；

图中：助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13、混风换热室14、中筒15、进风口16、观察孔21、摄像头22、火焰探测器23、内筒31、挂钩32、挂臂33、管体41、点火开关43、火花塞44、中心风通道45、天然气通道46、煤粉通道47、轴流风通道48、旋流风通道49、弯曲叶片51、通孔6、保温岩棉7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明；

本发明提供一种适用多种燃料的热风炉设备，如图1-9所示，包括燃烧组件用于燃烧其内部盛放的多种燃料，并引入旋流状助燃风用于提高火焰燃烧的稳定性；热风炉装置安装在燃烧组件一端，采用顺流热交换和局部逆向流动方式来加快燃烧组件燃烧后的高温烟气和常温循环气的混合速度。

作为本发明的一种实施方式，热风炉装置包括：助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13、混风换热室14；循环风入口大蜗壳段13内部中心位置固定安装有中筒15；切向风入口上锥体段12顶端与助燃风入口小蜗壳段11底端固定连接且内部连通；切向风入口上锥体段12底端与循环风入口大蜗壳段13顶端固定连接且内部与中筒15连通；助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13侧面均开设有进风口16；切向风入口上锥体段12侧面固定安装有烟囱并开设有观察孔21，观察孔21远离切向风入口上锥体段12的一端固定安装有摄像头22，摄像头22上方设有火焰探测器23，火焰探测器23与切向风入口上锥体段12固定连接。

作为本发明的一种实施方式，混风换热室14内部设有多个内筒31，多个内筒31的外表面均固定安装有多个挂钩32；混风换热室14的内表面固定安装有多个挂臂33，多个挂臂33上下之间的距离小于内筒31的高度；循环风入口大蜗壳段13底端与混风换热室14顶端固定连接且内部顶端的内筒31与中筒15连通；多个挂钩32和挂臂33均采用铍铜合金材料制作而成；多个内筒31侧面均开设有多个通孔6。

作为本发明的一种实施方式，燃烧组件包括：管体41外表面与助燃风入口小蜗壳段11顶端固定连接，且管体41下方位于助燃风入口小蜗壳段11内部；点火器的点火开关43固定安装在管体41顶端；点火器的火花塞44固定安装在管体41底端，火花塞44与点火开关43通过点火线圈电气连接；点火线圈表面包裹防火岩棉；通过防火岩棉的防火性可以避免点火线圈的损坏；管体41侧面固定安装有中心风通道45、天然气通道46、煤粉通道47、轴流风通道48和旋流风通道49；中心风通道45位于点火器下方；天然气通道46位于中心风通道45下方；煤粉通道47位于天然气通道46下方；轴流风通道48位于煤粉通道47下方；旋流风通道49与轴流风通道48位于同一水平线上；旋流风通道49内固定安装有多个弯曲叶片51；管体41位于助燃风入口小蜗壳段11内的一端开设有多个通孔6；切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14外表面均包裹保温岩棉7，通过保温岩棉7的保温性可以降低热风炉装置外表面的温度。

实施例，混合燃料燃烧前；工作人员通过现有气管将现有的鼓风机分别与中心风通道45、轴流风通道48、旋流风通道49、助燃风入口小蜗壳段11的进风口16、切向风入口上锥体段12的进风口16、循环风入口大蜗壳段13的进风口16进行连接；使得鼓风机能够往中心风通道45、轴流风通道48、旋流风通道49、助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13内部灌输气体；

将现有的天然气管道与天然气通道46进行连接，现有的煤粉管道与煤粉通道47进行连接，使得天然气燃料和煤粉燃料均能够被盛放到管体41内部；

通过旋流风通道49内固定安装有多个弯曲叶片51，使得被吹到旋流风通道49内的气体形成旋流状；由于此时的旋流风通道49内是旋流状风且轴流风通道48内是轴向风，所以进入到管体41内部的两股气流方向不同，从而使管体41内部天然气和煤粉燃料混合的更完全；进而可以来提高后期火焰燃烧时的稳定性；

由于管体41顶端处于封闭状态，且管体41位于助燃风入口小蜗壳段11内的一端开设有多个通孔6，所以管体41内的气流将随着鼓风机的持续输送向助燃风入口小蜗壳段11方向流动，因此管体41内的混合燃料因自身重力和气流的推动进入到助燃风入口小蜗壳段11内。

混合燃料进入到助燃风入口小蜗壳段11内后，开启点火器的点火开关43，使得点火器的火花塞44点燃助燃风入口小蜗壳段11内的混合燃料，由于助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14相互之间内部连通，所以点燃后的混合燃料将会在助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14内燃烧；

鼓风机通过助燃风入口小蜗壳段11的进风口16和切向风入口上锥体段12的进风口16，分别向助燃风入口小蜗壳段11和切向风入口上锥体段12内吹入气体，利用助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14相互之间内部连通，助燃风入口小蜗壳段11和切向风入口上锥体段12内的气体，将会提高助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14内气流的流速，保证其内部混合燃料能够充分燃烧；

由于助燃风入口小蜗壳段11顶端处于封闭状态，且管体41位于助燃风入口小蜗壳段11内的一端持续向助燃风入口小蜗壳段11内灌输混合燃料和气体，所以混合燃料燃烧后产生的高温气体仅会从混风换热室14底端输出，因此采用了顺流热交换的方式实现了气流的流动方向呈垂直流动，避免气流的流动不规律现象发生。

由于，鼓风机灌输到循环风入口大蜗壳段13内的气体，循环风入口大蜗壳段13底端与混风换热室14顶端连接且内部顶端的内筒31与中筒15连通，所以鼓风机灌输到循环风入口大蜗壳段13内的气体仅在中筒15外部，随着鼓风机的持续输送气体，中筒15外部的气体将会流入到混风换热室14内，此时，通过混风换热室14内部挂有多个内筒31，且多个挂臂33上下之间的距离小于内筒31的高度，因此进入到混风换热室14内的气体将会从多个内筒31侧面均开设有多个的通孔6进入到多个内筒31内部，从而实现混风换热室14内部气流的局部逆向流动，因此采用了局部逆向流动的方式实现了气流的流动方向局部呈水平流动，进而可以进一步加快混风换热室14内气流的流速，提高混合材料的燃烧效率。最后，混合燃料燃烧后；燃烧后的高温气体将从混风换热室14底端喷出。

此外，通过多个挂钩32和挂臂33均采用铍铜合金材料制作而成，利用铍铜合金材料的弹性，减小多个内筒31之间的热应力；利用摄像头22和火焰探测器23，一方面可以观测火焰燃烧情况；另一方面可以探测燃烧温度；通过鼓风机灌输到中心风通道45内的气体，一方面可以降低助燃风入口小蜗壳段11顶端温度，减少点火器的点火开关43损坏；另一方面中心风通道45内部的气体将会从底端进入到助燃风入口小蜗壳段11内部，进一步加快助燃风入口小蜗壳段11内气流的流速。

工作原理：混合燃料进入到助燃风入口小蜗壳段11内后，开启点火器的点火开关43，使得点火器的火花塞44点燃助燃风入口小蜗壳段11内的混合燃料，由于助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14相互之间内部连通，所以点燃后的混合燃料将会在助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14内燃烧；

鼓风机通过助燃风入口小蜗壳段11的进风口16和切向风入口上锥体段12的进风口16，分别向助燃风入口小蜗壳段11和切向风入口上锥体段12内吹入气体，利用助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14相互之间内部连通，助燃风入口小蜗壳段11和切向风入口上锥体段12内的气体，将会提高助燃风入口小蜗壳段11、切向风入口上锥体段12、循环风入口大蜗壳段13和混风换热室14内气流的流速，保证其内部混合燃料能够充分燃烧；

由于助燃风入口小蜗壳段11顶端处于封闭状态，且管体41位于助燃风入口小蜗壳段11内的一端持续向助燃风入口小蜗壳段11内灌输混合燃料和气体，所以混合燃料燃烧后产生的高温气体仅会从混风换热室14底端输出，即：流动方向呈垂直流向，避免气流的流动不规律现象发生。

由于，鼓风机灌输到循环风入口大蜗壳段13内的气体，循环风入口大蜗壳段13底端与混风换热室14顶端连接且内部顶端的内筒31与中筒15连通，所以鼓风机灌输到循环风入口大蜗壳段13内的气体仅在中筒15外部，随着鼓风机的持续输送气体，中筒15外部的气体将会流入到混风换热室14内，此时，通过混风换热室14内部挂有多个内筒31，且多个挂臂33上下之间的距离小于内筒31的高度，因此进入到混风换热室14内的气体将会从多个内筒31侧面均开设有多个的通孔6进入到多个内筒31内部，从而实现混风换热室14内部气流的局部逆向流动，即：流动方向局部呈水平流向，进而可以进一步加快混风换热室14内气流的流速，提高混合材料的燃烧效率。最后，混合燃料燃烧后；燃烧后的高温气体将从混风换热室14底端喷出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：包括

燃烧组件，所述燃烧组件用于燃烧其内部盛放的多种燃料，并引入旋流状助燃风用于提高火焰燃烧的稳定性；

热风炉装置，所述热风炉装置安装在燃烧组件一端，采用顺流热交换和局部逆向流动方式来加快燃烧组件燃烧后的高温烟气和常温循环气的混合速度。

2.根据权利要求1所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述热风炉装置包括：助燃风入口小蜗壳段（11）、切向风入口上锥体段（12）、循环风入口大蜗壳段（13）、混风换热室（14）；所述循环风入口大蜗壳段（13）内部中心位置固定安装有中筒（15）；

所述切向风入口上锥体段（12）顶端与助燃风入口小蜗壳段（11）底端连接且内部连通；

所述切向风入口上锥体段（12）底端与循环风入口大蜗壳段（13）顶端连接且内部与中筒（15）连通；

所述助燃风入口小蜗壳段（11）、切向风入口上锥体段（12）、循环风入口大蜗壳段（13）侧面均开设有进风口（16）。

3.根据权利要求2所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述切向风入口上锥体段（12）侧面安装有烟囱并开设有观察孔（21），所述观察孔（21）远离切向风入口上锥体段（12）的一端安装有摄像头（22），所述摄像头（22）上方设有火焰探测器（23），所述火焰探测器（23）与切向风入口上锥体段（12）连接。

4.根据权利要求2所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述混风换热室（14）内部设有多个内筒（31），多个所述内筒（31）的外表面均安装有多个挂钩（32）；

所述混风换热室（14）的内表面安装有多个挂臂（33），多个所述挂臂（33）上下之间的距离小于内筒（31）的高度；

所述循环风入口大蜗壳段（13）底端与混风换热室（14）顶端连接且内部顶端的内筒（31）与中筒（15）连通。

5.根据权利要求4所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：多个所述挂钩（32）和挂臂（33）均采用铍铜合金材料制作而成。

6.根据权利要求4所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：多个所述内筒（31）侧面均开设有多个通孔（6）。

7.根据权利要求1所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述燃烧组件包括：

管体（41），所述管体（41）外表面与助燃风入口小蜗壳段（11）顶端连接，所述管体（41）下方位于助燃风入口小蜗壳段（11）内部；

点火器，所述点火器的点火开关（43）安装在管体（41）顶端；所述点火器的火花塞（44）安装在管体（41）底端，所述火花塞（44）与点火开关（43）通过点火线圈电气连接；所述点火线圈表面包裹防火岩棉；

所述管体（41）侧面安装有中心风通道（45）、天然气通道（46）、煤粉通道（47）、轴流风通道（48）和旋流风通道（49）；

所述中心风通道（45）位于点火器下方；所述天然气通道（46）位于中心风通道（45）下方；所述煤粉通道（47）位于天然气通道（46）下方；所述轴流风通道（48）位于煤粉通道（47）下方；所述旋流风通道（49）与轴流风通道（48）位于同一水平线上。

8.根据权利要求7所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述旋流风通道（49）内安装有多个弯曲叶片（51）。

9.根据权利要求7所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述管体（41）位于助燃风入口小蜗壳段（11）内的一端开设有多个通孔（6）。

10.根据权利要求2所述的一种适用多种燃料的热风炉设备，其特征在于：所述切向风入口上锥体段（12）、循环风入口大蜗壳段（13）和混风换热室（14）外表面均包裹保温岩棉（7）。

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