CN117029001A - 一种卧式燃烧设备和热能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式燃烧设备及热能系统，卧式燃烧设备包括燃烧炉主体、燃烧进气装置、热解装置和燃烧推料件，燃烧炉主体内设有多个燃烧腔，沿着燃烧炉主体的第一端向第二端的方向，多个燃烧腔的截面面积依次变小，并且燃烧炉主体上设有燃烧出气口；燃烧进气装置用于向燃烧腔通入氧气；热解装置包括热解驱动件和热解筒，热解筒贯穿设置在多个燃烧腔内，热解驱动件用于驱动热解筒旋转，热解筒的一端设有热解进料口，另一端设有热解出料口，热解出料口用于将热解后的物料排出至燃烧腔；燃烧推料件设置在燃烧腔内，并用于将燃烧腔内的物料逐渐输送至燃烧腔的物料出渣口处。本发明减小了燃烧腔的出气量波动，提高整个热能设备的稳定性。

Description

一种卧式燃烧设备和热能系统

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种卧式燃烧设备和热能系统。

背景技术

目前，物料在燃烧设备的燃烧腔内燃烧时经常出现燃烧腔内各处压力相差较大的现象，导致燃烧腔的出气量波动，降低了整个热能系统的稳定性。

因此，如何提高整个热能系统的稳定性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卧式燃烧设备，以提高整个热能系统的稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种卧式燃烧设备，包括：燃烧炉主体、燃烧进气装置、热解装置和燃烧推料件，所述燃烧炉主体内设有多个燃烧腔，沿着所述燃烧炉主体的第一端向第二端的方向，多个所述燃烧腔的截面面积依次变小，并且所述燃烧炉主体上设有燃烧出气口；

燃烧进气装置用于向所述燃烧腔通入氧气；

所述热解装置包括热解驱动件和热解筒，所述热解筒贯穿设置在多个所述燃烧腔内，所述热解驱动件用于驱动所述热解筒旋转，所述热解筒的一端设有热解进料口，另一端设有热解出料口，所述热解出料口用于将热解后的物料排出至所述燃烧腔；

所述燃烧推料件设置在所述燃烧腔内，并用于将所述燃烧腔内的物料逐渐输送至物料出渣口，所述物料出渣口设置在所述燃烧腔上，且所述物料出渣口与所述热解进料口位于同一端。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，各个燃烧腔的截面形状均为由半圆形和矩形组合在一起的拱形，每个所述燃烧腔的高度为定值，并且沿物料在热解筒内的输送方向，各个燃烧腔的高度均为定值且依次增大。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，所述燃烧腔的数量为三个，分别为第一燃烧腔、第二燃烧腔和第三燃烧腔，所述第一燃烧腔、所述第二燃烧腔和所述第三燃烧腔的容积沿物料在所述热解筒内的输送方向依次增大，并且所述燃烧出气口设置于所述第三燃烧腔的顶部。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，第三燃烧腔的容积大于等于第二燃烧腔的容积的1.1倍，第二燃烧腔的容积大于等于第一燃烧腔的容积的1.1倍。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，燃烧腔的一侧内壁设有多个第一风孔，燃烧腔的另一侧内壁设有多个与第一风孔相对的第二风孔，燃烧进气装置包括至少一个与第一风孔连通的第一给氧风机和至少一个与第二风孔连通的第二给氧风机。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，还包括低温低氧烟气循环系统，低温低氧烟气循环系统用于向所述燃烧腔内通入低温低氧烟气。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，还包括设置于燃烧炉主体底部的热量蓄能底座。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，还包括设置于各个燃烧腔的顶部的耐火顶盖。

优选地，在上述卧式燃烧设备中，燃烧腔的顶部设有调温口。

一种热能系统，包括如上任意一项所述的卧式燃烧设备。

使用本发明所提供的卧式燃烧设备时，物料由热解进料口进入热解筒，热解驱动件驱动热解筒旋转，将物料逐渐输送至热解出料口，同时物料在燃烧腔内燃烧释放热量的作用下，在输送过程中不断热解并通过热解出料口排出至燃烧腔，并在燃烧推料件的作用下输送至物料出渣口排出燃烧设备，因此，物料在热解筒内的输送方向与物料在燃烧腔内的输送方向相反；由于燃烧进气装置能够向燃烧腔通入氧气，并且燃烧炉主体上设有燃烧出气口，因此物料能够在燃烧腔内燃烧，并通过燃烧出气口将燃烧气体排出；由于本发明所提供的燃烧炉主体的多个燃烧腔截面面积依次变小，能够使燃烧腔的内部容积适应物料燃烧所引起的气体膨胀，减小燃烧腔内各处的压力差，从而减小燃烧腔的出气量波动，提高整个热能系统的稳定性。由此可见，本发明所提供的卧式燃烧设备能够减少燃烧炉主体末端的燃烧腔压力损失，使多个燃烧腔内的空间热负荷相同，减小了燃烧腔内各处的压力差，从而减小燃烧腔的出气量波动，提高整个热能系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的卧式燃烧设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的燃烧炉主体内多个燃烧腔的截面面积依次增大的结构示意图。

附图标记：100、燃烧炉主体；101、燃烧腔；1011、第一风孔；1012、第二风孔；1013、调温口；1014、燃烧出气口；1015、第一烟气连通口；1016、第二烟气连通口、101-a、第一燃烧腔；101-b、第二燃烧腔；101-c、第三燃烧腔；200、燃烧进气装置；300、热解装置；301、热解驱动件；302、热解筒；3021、热解出料口；3022、热解进料口；400、低温低氧烟气循环系统；500、热量蓄能底座；600、耐火顶盖。

具体实施方式

有鉴于此，本发明的核心在于提供一种卧式燃烧设备，以提高整个热能系统的稳定性。

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。

如图1至图2所示，本发明实施例公开了一种卧式燃烧设备，包括：燃烧炉主体100、燃烧进气装置200、热解装置300和燃烧推料件，所述燃烧炉主体100内设有多个燃烧腔101，沿着所述燃烧炉主体100的第一端向第二端的方向，多个所述燃烧腔101的截面面积依次变小，并且所述燃烧炉主体100上设有燃烧出气口1014；

燃烧进气装置200用于向所述燃烧腔101通入氧气；

所述热解装置300包括热解驱动件301和热解筒302，所述热解筒302贯穿设置在多个所述燃烧腔101内，热解筒302与燃烧腔101之的衔接部分通过密封件进行衔接，所述热解驱动件301用于驱动所述热解筒302旋转，所述热解筒302的一端设有热解进料口3022，另一端设有热解出料口3021，所述热解出料口3021用于将热解后的物料排出至所述燃烧腔101；

所述燃烧推料件设置在所述燃烧腔101内，并用于将所述燃烧腔101内的物料逐渐输送至物料出渣口，所述物料出渣口设置在所述燃烧腔101上，且所述物料出渣口与所述热解进料口3022位于同一端，所述热解出料口3021与所述燃烧出气口1014位于同一端。

在本实施例中，所述燃烧炉主体100的第一端为热解出料口3021所在的位置，所述第二端为热解进料口3022所在的位置，燃烧推料件可采用现有技术中的推料方式，实现物料在燃烧腔101内移动。

其中，热解驱动件301包括电机，电机的输出端设有齿轮一，所述热解筒302的外侧周向设有齿轮二，齿轮一与齿轮二啮合，电机工作时带动齿轮一转动，从而带动齿轮二及热解筒302转动，可以理解的是，热解驱动件301也可采用其他方式驱动所述热解筒302旋转。

使用本发明所提供的卧式燃烧设备时，物料由热解进料口3022进入热解筒302，热解驱动件301驱动热解筒302旋转，将物料逐渐输送至热解出料口3021，物料在燃烧腔101内燃烧释放热量的作用下，在热解筒302内输送的过程中不断热解，并通过热解出料口3021排出至燃烧腔101，在燃烧推料件的作用下输送至物料出渣口并排出燃烧设备，因此，物料在热解筒302内的输送方向A与物料在燃烧腔101内的输送方向B相反；由于燃烧进气装置200能够向各个燃烧腔101补氧，并且燃烧炉主体100主体上设有燃烧出气口1014，因此物料能够在燃烧腔101内燃烧，并通过燃烧出气口1014将燃烧气体排出；由于本发明所提供的燃烧炉主体100的多个燃烧腔101截面面积依次变小，使燃烧腔101的内部容积适应物料燃烧所引起的气体膨胀，减小各个燃烧腔101内各处的压力差，从而减小燃烧腔101的出气量波动，提高整个热能系统的稳定性。由此可见，本发明所提供的卧式燃烧设备能够减少燃烧炉主体100末端的燃烧腔101的压力损失，使多个燃烧腔101内的空间热负荷基本相同，减小了燃烧腔101内各处的压力差，从而减小燃烧腔101的出气量波动，提高整个热能系统的稳定性。

应当理解，上述各个燃烧腔101的顶部均可以沿物料在燃烧腔101内的输送方向B向下倾斜设置，即各个燃烧腔101的截面面积沿物料在燃烧腔101内的输送方向B逐渐变小。

也可以将燃烧腔101的顶部设计为平行于燃烧腔101的底部，即各个燃烧腔101为定截面面积的燃烧腔101，沿物料燃烧腔101内的输送方向B逐渐变小，只要是能够使多个燃烧腔101的容积依次减小的设置方式均属于本发明保护范围内；并且，上述燃烧腔101的截面形状可以是矩形或者拱形等形状，只要是能够满足使用要求的结构均属于本发明保护范围内；

进一步，本发明实施例所提供的各个燃烧腔101的截面形状均为由半圆形和矩形组合在一起的拱形，每个所述燃烧腔101的高度为定值，以便于在呈矩形结构的底部设置热解筒302，通过呈半圆形的顶部提高燃烧炉主体100的承载力；并且沿物料在燃烧腔101内的输送方向B，各个燃烧腔101的高度依次减小，即将每个燃烧腔101设计为定容积的燃烧腔101，通过依次减小各个燃烧腔101的高度使燃烧腔101的容积依次减小。

并且，本发明对燃烧腔101的长度和燃烧炉主体100的长度不作具体限定，实际应用中，可以根据物料热解反应的时间长短适应性调整燃烧腔的长度，只要是能够满足使用要求的长度均属于本发明保护范围内。

另外，可以在热解筒302内设置热解推料件，热解推料件可以仅具备推动物料的功能，也可以将推料功能和翻料功能集成在一起，同时具备推料和翻料两种功能，实际应用中，可以对燃烧推料件作适应性调整，只要是能够满足使用要求的类型均属于本发明保护范围内。

并且，本发明对上述燃烧腔的数量不作具体限定，实际应用中，可以根据实际需求适应性调整燃烧腔的数量，只要是能够满足使用要求的数量均属于本发明保护范围内。

本发明实施例所提供的燃烧腔101的数量为三个，如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种沿着燃烧炉主体100的第一端向第二端的方向，三个燃烧腔101的截面面积依次变小的卧式燃烧设备，该卧式燃烧设备包括三个燃烧腔101，分别为第一燃烧腔101-a、第二燃烧腔101-b和第三燃烧腔101-c，第三燃烧腔101-c、第二燃烧腔101-b和第一燃烧腔101-a的容积沿物料在燃烧腔101内的输送方向B依次减小，能够达到的效果有：(1)热解后的物料在重力的作用下，从热解出料口3021落入燃烧腔101，物料及时与燃烧腔101内的氧气充分接触进行燃烧，减少物料的热量损失，燃烧过程释放大量的热量，因此第三燃烧腔101-c的容积较大，随着物料在燃烧腔101内不断移动，物料不断燃烧，燃烧释放的热量不断减小，因此第一燃烧腔101-a的容积较小，通过使燃烧腔101的容积变化趋势与燃烧所引起的气体膨胀体积变化趋势一致，使得各个燃烧腔101的压力相对稳定，气体流动速度相对稳定，减小燃烧出气口1014的气量波动；(2)由于各个燃烧腔101内的压力相对稳定，进入第一燃烧腔101-a、第二燃烧腔101-b和第三燃烧腔101-c的气体也相对均衡，使得第一燃烧腔101-a、第二燃烧腔101-b和第三燃烧腔101-c较为均匀的释放热量和气体，并且使得各燃烧腔101的温度趋于相同；(3)节约了燃烧炉主体100的修建材料和建造成本。

另外，燃烧出气口1014设置于第三燃烧腔101-c的顶部，以便于燃烧过程产生的大量热量及时由燃烧出气口1014排出燃烧炉主体100，保证各个燃烧腔101内压力相对稳定。

进一步，热解出料口3021处设有单向溢料阀门，保证热解物料正常落入燃烧腔101内，并避免燃烧腔101内的氧气进入热解筒302而影响物料正常热解。

需要说明的是，本发明对上述第一燃烧腔101-a、第二燃烧腔101-b和第三燃烧腔101-c的容积大小，以及相邻燃烧腔101的容积比值不作具体限定，只要是能够满足使用要求的大小均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的第三燃烧腔101-c的容积大于等于第二燃烧腔101-b的容积的1.1倍，优选为1.1倍-10倍，第二燃烧腔101-b的容积大于等于第一燃烧腔101-a的容积的1.1倍，优选为1.1倍-10倍，经试验，按照此比值设计的燃烧腔101，具有较好的稳压效果和稳流效果。

进一步地，如图2所示，燃烧腔101的一侧内壁设有多个第一风孔1011，燃烧腔101的另一侧内壁设有多个与第一风孔1011相对的第二风孔1012，燃烧进气装置200包括至少一个与第一风孔1011连通的第一给氧风机和至少一个与第二风孔1012连通的第二给氧风机，以便于使通过第一给氧风机与第一风孔1011进入燃烧腔101的氧气和通过第二给氧风机与第二风孔1012进入燃烧腔101的氧气，从两侧向燃烧腔101内通入氧气，增加氧气与物料的接触面积，提高燃烧效果，保证物料充分燃烧。同时热解筒302沿外圆ω方向作圆周运动时，氧气在燃烧腔内形成螺旋移动的气流，进一步提高燃烧效果。

应当理解，上述热解筒302沿外圆ω方向作圆周运动可以是沿顺时针方向，也可以是沿逆时针方向，只要是最终能够形成螺旋移动的气流即可。

另外，该卧式燃烧设备还包括低温低氧烟气循环系统400，燃烧腔101的一侧内壁设有多个第一烟气连通口1015，燃烧腔101的另一侧内壁设有多个与第一烟气连通口1015相对的第二烟气连通口1016，低温低氧烟气循环系统400用于向所述燃烧腔101内通入低温低氧烟气，该低温低氧烟气能够通过第一烟气连通口1015和第二烟气连通口1016与燃烧腔101导通，将燃烧过后经过降温的烟气注入燃烧腔101内，一方面减少给氧空气的氧的含量，通过控制总氧量来控制降低物料的燃烧状态，另一方面是通过降温后的少氧空气来带走燃烧腔101内的过多热量，保证燃烧腔101内压力稳定。

更进一步地，该卧式燃烧设备还包括设置于燃烧炉主体100的底部的热量蓄能底座500，以便于减小该燃烧炉主体100的热量流失，提高该燃烧炉主体100的蓄热保温效果，具有较高的热效率。

另外，该卧式燃烧设备还包括设置于各个燃烧腔101的顶部的耐火顶盖600，以便于提高该卧室燃烧设备的密封性和安全性。

并且，该卧式燃烧设备还在燃烧腔101的顶部设有调温口1013，当燃料过量燃烧时，调温口1013排出部分高温气体，或直接注入冷空气，实现调节燃烧腔101温度的作用，进一步，所述调温口1013设置在第一燃烧腔101-a上，减少燃烧腔101内的气量波动。

此外，本发明还公开了一种热能系统，包括如上任意一项所述的卧式燃烧设备，因此兼具了上述卧式燃烧设备的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种卧式燃烧设备，其特征在于，包括：燃烧炉主体、燃烧进气装置、热解装置和燃烧推料件，所述燃烧炉主体内设有多个燃烧腔，沿着所述燃烧炉主体的第一端向第二端的方向，多个所述燃烧腔的截面面积依次变小，并且所述燃烧炉主体上设有燃烧出气口；

燃烧进气装置用于向所述燃烧腔通入氧气；

所述热解装置包括热解驱动件和热解筒，所述热解筒贯穿设置在多个所述燃烧腔内，所述热解驱动件用于驱动所述热解筒旋转，所述热解筒的一端设有热解进料口，另一端设有热解出料口，所述热解出料口用于将热解后的物料排出至所述燃烧腔；

所述燃烧推料件设置在所述燃烧腔内，并用于将所述燃烧腔内的物料逐渐输送至物料出渣口，所述物料出渣口设置在所述燃烧腔上，且所述物料出渣口与所述热解进料口位于同一端。

2.根据权利要求1所述的卧式燃烧设备，其特征在于，各个所述燃烧腔的截面形状均为由半圆形和矩形组合在一起的拱形，每个所述燃烧腔的高度为定值，并且沿物料在所述燃烧腔内的输送方向，各个所述燃烧腔的高度依次变小。

3.根据权利要求1或2所述的卧式燃烧设备，其特征在于，所述燃烧腔的数量为三个，分别为第一燃烧腔、第二燃烧腔和第三燃烧腔，所述第三燃烧腔、所述第二燃烧腔和所述第一燃烧腔的容积沿物料在所述燃烧腔内的输送方向依次变小，并且所述燃烧出气口设置于所述第三燃烧腔的顶部。

4.根据权利要求3所述的卧式燃烧设备，其特征在于，所述第三燃烧腔的容积大于等于所述第二燃烧腔的容积的1.1倍，所述第二燃烧腔的容积大于等于所述第一燃烧腔的容积的1.1倍。

5.根据权利要求1所述的卧式燃烧设备，其特征在于，所述燃烧腔的一侧内壁设有多个第一风孔，所述燃烧腔的另一侧内壁设有多个与所述第一风孔相对的第二风孔，所述燃烧进气装置包括至少一个与所述第一风孔连通的第一给氧风机和至少一个与所述第二风孔连通的第二给氧风机。

6.根据权利要求1所述的卧式燃烧设备，其特征在于，还包括低温低氧烟气循环系统，所述低温低氧烟气循环系统用于向所述燃烧腔内通入低温低氧烟气。

7.根据权利要求1所述的卧式燃烧设备，其特征在于，还包括设置于所述燃烧炉主体底部的热量蓄能底座。

8.根据权利要求1所述的卧式燃烧设备，其特征在于，还包括设置于所述各个燃烧腔的顶部的耐火顶盖。

9.根据权利要求1所述的卧式燃烧设备，其特征在于，所述燃烧腔的顶部设有调温口。

10.一种热能系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的卧式燃烧设备。