CN117128772B - 一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高温烟气生产领域,公开了一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,燃料仓储有煤炭及生物质颗粒,燃料仓内的煤炭及生物质颗粒通过所述皮带机输送至破碎机进行破碎,被破碎的煤炭及生物质颗粒被送入燃烧部,燃烧部采用流化热风法燃烧煤炭及生物质颗粒,降尘部的底部设有用于自动集尘、运输灰尘的集尘部,干燥部包括陶瓷干燥塔,陶瓷干燥塔内储有陶瓷泥浆;燃烧部产生的热烟气通过降尘部分离灰尘后进入所述陶瓷干燥塔干燥陶瓷泥浆中的水分形成能投入陶瓷生产使用的陶瓷粉料。

Description

一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉
技术领域
本发明涉及高温烟气生产领域,具体是一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉。
背景技术
流化炉应用流态化燃烧技术,燃用劣质煤、煤矸石或其它劣质燃料,生产出不同参数的高温烟气或热空气,多应用于建材、化工、冶金、农副产品、轻工等各工业部门。在这些部门里,高温烟气或热空气以直接或间接传热的方式干燥各种物料,如水泥物料、粮食、牧草、矿石等,还可以作为各种工业窑炉、加热炉的热源,焙烧砖瓦、石灰和化工产品。这种炉型在缺少油、天然气和劣质煤储量丰富的国家和地区具有良好的发展前景。
然而现有技术中的流化炉不能将烟气和灰尘更好分离,以及分离的灰尘极易产生堆积,不能定量收集。时常需要关闭设备才能清理灰尘,这极大降低了流化炉的生产效率和生产质量,也增加了成本。
有必要提供一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,以解决上述背景技术中提出的问题。
基于上述思路,本发明提供如下技术方案一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,包括:燃料仓;输送部;破碎部;燃烧部;降尘部;集尘部;干燥部;所述燃料仓储有煤炭及生物质颗粒,所述输送部包括皮带机,所述破碎部包括破碎机;所述燃料仓内的煤炭及生物质颗粒通过所述皮带机输送至所述破碎机进行破碎,被破碎的煤炭及生物质颗粒被送入所述燃烧部,所述燃烧部采用流化热风法燃烧煤炭及生物质颗粒,所述燃烧部和所述降尘部通过第一连通管连通,所述降尘部的底部设有用于自动集尘、运输灰尘的集尘部,所述降尘部的顶部设有用于和所述干燥部连通的第二连通管,干燥部包括陶瓷干燥塔,所述陶瓷干燥塔内储有陶瓷泥浆;所述燃烧部产生的热烟气通过所述降尘部分离灰尘后进入所述陶瓷干燥塔干燥陶瓷泥浆中的水分形成能投入陶瓷生产使用的陶瓷粉料。
优选地,所述燃烧部包括热风炉、进料斗、旋转电机、进料管、螺杆、等压风箱、第一鼓风口、风帽、第二鼓风口、鼓风口仓和进风管;所述热风炉立式设置;所述进料斗开口位置正对所述研磨机的出料口,所述进料斗贯通连接在所述进料管的上侧,所述进料管内转动连接有所述螺杆,所述进料管的一端设有旋转电机,所述旋转电机的输出端与所述螺杆固定连接,所述进料管的另一端贯穿进入所述热风炉的内部,所述热风炉的底部设有所述等压风箱,所述等压风箱的内部设有所述第一鼓风口,所述等压风箱的上侧设有连通所述热风炉的所述风帽,所述风帽设有多个,多个所述风帽阵列地分布,所述热风炉的中间位置通过所述进风管连通有所述第二鼓风口,所述第二鼓风口设置在于所述热风炉固定连接的所述鼓风口仓内。
所述流化热风法包括:将煤炭及生物质颗粒破碎成10mm以下的颗粒;均匀送入热风炉内;第一鼓风口的高压风通过等压风箱从风帽射入热风炉;第二鼓风口的高压风通过进风管进入热风炉;各方散射的风聚合成“气垫”托起煤炭及生物质颗粒及炉料呈流化态沸腾状燃烧,煤炭及生物质颗粒及炉料在高温状态上下腾跃,相互磨擦,碰撞及裂解,由大至小直至燃烬为止。
优选地,所述降尘部包括落尘仓和落尘管;所述落尘仓通过所述第一连通管与所述热风炉的上端连通,所述落尘仓内壁上侧呈环形,下侧呈圆锥形,烟气通过落尘仓的内壁形状设置产生旋风,灰尘由落尘管落下至所述集尘部。
优选地,所述集尘部包括集尘仓、进尘口、升降板、挡板、固定筒、升降杆、滑动板、磁块、弹簧和铰链;所述进尘口被所述落尘管贯通,所述挡板固定设置在所述集尘仓内壁两侧,所述升降板滑动设置在两侧所述挡板的中间位置,所述升降板的中间位置的两侧通过所述铰链转动连接有所述升降杆的一端,所述升降杆的另一端设有所述滑动板,所述滑动板在所述固定筒内滑动连接,所述固定筒内壁的顶部固定设有所述磁块,所述滑动板的顶部可与所述磁块磁吸,所述滑动板的下端和所述固定筒的开口位置之间连接有所述弹簧;所述挡板限制所述升降板的转动,灰尘由进尘口进入集尘仓,通过磁块与滑动板的磁吸配合定量收集灰尘,在沉积到升降板上的灰尘的重力大于磁块与滑动板的吸力和弹簧的弹性力时升降板才会下降收集灰尘,这起到了定量收集灰尘的作用,即每次收集灰尘时重力相同。
优选地,所述集尘部还包括贯通口、导杆、集尘斗、履带、转轴、齿轮、齿杆、滑块、棘齿、轴承座、弹性件、固定块、缺口和滑槽;所述升降板的下端中间位置两侧通过所述铰链转动连接有所述齿杆,所述齿杆面向所述集尘仓内壁的一侧设有滑块,所述滑块与所述集尘仓内壁两侧开设的所述滑槽配合,所述贯通口被所述履带贯穿,所述履带的上侧设有所述集尘斗,所述集尘斗设有多个,所述履带之间设有多根所述转轴,所述履带由所述转轴驱动,位于所述集尘仓内部中间位置的所述转轴的两侧分别设有所述齿轮,所述齿杆上设有多个所述轴承座,所述轴承座外侧设有缺口,所述棘齿贯穿所述缺口与所述轴承座转动连接,所述棘齿设有固定块,所述固定块通过所述弹性件与所述齿杆连接,所述齿杆向下运动时所述棘齿由于向下的朝向以及所述弹性件的作用接触所述齿轮但不与所述齿轮啮合;所述齿杆向上运动时所述棘齿由于所述缺口的限位带动所述齿轮旋转,导杆横向放置在升降板一侧下端,当升降板下降时,由于导杆与升降板一侧相抵,使升降板向一侧倾斜,灰尘倒入集尘斗内,通过齿轮的转动可以带动履带的传动,自动使空置的集尘斗移动到升降板倾斜的下侧。
优选地,所述落尘仓的顶部和所述陶瓷干燥塔之间连通有第二连通管,所述第二连通管包括滤网,所述滤网设置在所述第二连通管靠近所述落尘仓的一端。
优选地,其特征在于,还包括支架,所述燃料仓、破碎部、燃烧部、降尘部和干燥部均通过所述支架与地面固定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、在沉积到升降板上的灰尘的重力大于磁块与滑动板的吸力和弹簧的弹性力时升降板才会下降收集灰尘,这起到了定量收集灰尘的作用,即每次收集灰尘时重力相同。
2、当升降板下降时,由于导杆与升降板一侧相抵,使升降板向一侧倾斜,灰尘倒入集尘斗内,起到了自动集尘的作用。
3、升降板的归位动作与灰尘的传输动作相结合,在升降板归位准备进行下一次集尘的同时,带动齿杆向上运动,使棘齿与齿轮啮合,通过齿轮的转动可以带动履带的传动,自动使空置的集尘斗移动到升降板倾斜的下侧,起到了自动运输灰尘的作用,不需要停止热风炉的工作才可以收集转运灰尘。
附图说明
图1为本发明的燃料仓和破碎部的连接示意图;
图2为本发明燃烧部、降尘部、集尘部和干燥部的连接示意图;
图3为本发明燃烧部、降尘部和集尘部的三维示意图;
图4为本发明进料斗的剖视图;
图5为本发明燃烧部和降尘部的剖视图;
图6为本发明集尘部的剖视图;
图7为本发明图6的A处结构放大图;
图8为本发明升降板下降时的结构示意图;
图9为本发明集尘仓的侧壁示意图;
图10为本发明固定筒的剖视图;
图11为本发明轴承座的三维示意图;
图12为本发明升降板的三维示意图。
图中:1、燃料仓;2、输送部;3、破碎部;301、破碎机;4、燃烧部;401、热风炉;402、进料斗;403、旋转电机;404、进料管;405、螺杆;406、等压风箱;407、第一鼓风口;408、风帽;409、第二鼓风口;410、鼓风口仓;411、进风管;5、第一连通管;6、降尘部;601、落尘仓;602、落尘管;7、集尘部;701、集尘仓;702、贯通口;703、进尘口;704、升降板;705、挡板;706、固定筒;707、升降杆;708、滑动板;709、磁块;710、弹簧;711、导杆;712、集尘斗;713、履带;714、转轴;715、齿轮;716、铰链;717、齿杆;718、滑块;719、棘齿;720、轴承座;721、弹性件;722、固定块;723、缺口;724、滑槽;8、第二连通管;801、滤网;9、干燥部;10、支架。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1和2,本发明实施例中,一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,包括:燃料仓1;输送部2;破碎部3;燃烧部4;降尘部6;集尘部7;干燥部9;所述燃料仓1储有煤炭及生物质颗粒,所述输送部2包括皮带机,所述破碎部2包括破碎机301,所述燃料仓1内的煤炭及生物质颗粒通过所述皮带机输送至所述破碎机301进行破碎,被破碎的煤炭及生物质颗粒被送入所述燃烧部4,所述燃烧部4采用流化热风法燃烧煤炭及生物质颗粒,所述燃烧部4和所述降尘部6通过第一连通管5连通,所述降尘部6的底部设有用于自动集尘、运输灰尘的集尘部7,所述降尘部6的顶部设有用于和所述干燥部9连通的第二连通管8,干燥部9包括陶瓷干燥塔;陶瓷干燥塔内储有陶瓷泥浆;燃烧部4产生的热烟气通过降尘部6分离灰尘后进入所述陶瓷干燥塔干燥陶瓷泥浆中的水分形成能投入陶瓷生产使用的陶瓷粉料。
请参阅图3、4和5,所述燃烧部4包括热风炉401、进料斗402、旋转电机403、进料管404、螺杆405、等压风箱406、第一鼓风口407、风帽408、第二鼓风口409、鼓风口仓410和进风管411;所述热风炉401立式设置;所述进料斗402开口位置正对所述研磨机302的出料口,所述进料斗402贯通连接在所述进料管404的上侧,所述进料管404内转动连接有所述螺杆405,所述进料管404的一端设有旋转电机403,所述旋转电机403的输出端与所述螺杆405固定连接,所述进料管404的另一端贯穿进入所述热风炉401的内部,所述热风炉401的底部设有所述等压风箱406,所述等压风箱406的内部设有所述第一鼓风口407,所述等压风箱406的上侧设有连通所述热风炉401的所述风帽408,所述风帽408设有多个,多个所述风帽408阵列地分布,所述热风炉401的中间位置通过所述进风管411连通有所述第二鼓风口409,所述第二鼓风口409设置在于所述热风炉401固定连接的所述鼓风口仓410内;所述流化热风法包括:将煤炭及生物质颗粒破碎成10mm以下的颗粒;均匀送入热风炉内;第一鼓风口的高压风通过等压风箱从风帽射入热风炉;第二鼓风口的高压风通过进风管进入热风炉;各方散射的风聚合成“气垫”托起煤炭及生物质颗粒及炉料呈流化态沸腾状燃烧,煤炭及生物质颗粒及炉料在高温状态上下腾跃,相互磨擦,碰撞及裂解,由大至小直至燃烬为止;所述降尘部6包括落尘仓601和落尘管602;所述落尘仓601通过所述第一连通管5与所述热风炉401的上端连通,所述落尘仓601内壁上侧呈环形,下侧呈圆锥形,烟气通过落尘仓601的内壁形状设置产生旋风,灰尘由落尘管602落下至所述集尘部7。
请参阅图6、8和10,所述集尘部7包括集尘仓701、进尘口703、升降板704、挡板705、固定筒706、升降杆707、滑动板708、磁块709、弹簧710和铰链716;所述进尘口703被所述落尘管602贯通,所述挡板705固定设置在所述集尘仓701内壁两侧,所述升降板704滑动设置在两侧所述挡板705的中间位置,所述升降板704的中间位置的两侧通过所述铰链716转动连接有所述升降杆707的一端,所述升降杆707的另一端设有所述滑动板708,所述滑动板708在所述固定筒706内滑动连接,所述固定筒706内壁的顶部固定设有所述磁块709,所述滑动板708的顶部可与所述磁块709磁吸,所述滑动板708的下端和所述固定筒706的开口位置之间连接有所述弹簧710;所述挡板705限制所述升降板704的转动,灰尘由进尘口703进入集尘仓701,通过磁块709与滑动板708的磁吸配合定量收集灰尘,在沉积到升降板704上的灰尘的重力大于磁块709与滑动板708的吸力和弹簧710的弹性力时升降板704才会下降收集灰尘,这起到了定量收集灰尘的作用,即每次收集灰尘时重力相同。
请参阅图7、9、11和12,所述集尘部7还包括贯通口702、导杆711、集尘斗712、履带713、转轴714、齿轮715、齿杆717、滑块718、棘齿719、轴承座720、弹性件721、固定块722、缺口723和滑槽724;所述升降板704的下端中间位置两侧通过所述铰链716转动连接有所述齿杆717,所述齿杆717面向所述集尘仓701内壁的一侧设有滑块718,所述滑块718与所述集尘仓701内壁两侧开设的所述滑槽724配合,所述贯通口702被所述履带713贯穿,所述履带713的上侧设有所述集尘斗712,所述集尘斗712设有多个,所述履带713之间设有多根所述转轴714,所述履带713由所述转轴714驱动,位于所述集尘仓701内部中间位置的所述转轴714的两侧分别设有所述齿轮715,所述齿杆717上设有多个所述轴承座720,所述轴承座720外侧设有缺口723,所述棘齿719贯穿所述缺口723与所述轴承座720转动连接,所述棘齿719设有固定块722,所述固定块722通过所述弹性件721与所述齿杆717连接,所述齿杆717向下运动时所述棘齿719由于向下的朝向以及所述弹性件721的作用接触所述齿轮715但不与所述齿轮715啮合;所述齿杆717向上运动时所述棘齿719由于所述缺口723的限位带动所述齿轮715旋转,导杆711横向放置在升降板704一侧下端,当升降板704下降时,由于导杆711与升降板704一侧相抵,使升降板704向一侧倾斜,灰尘倒入集尘斗712内,通过齿轮715的转动可以带动履带的传动,自动使空置的集尘斗712移动到升降板704倾斜的下侧。
请参阅图1和2,所述落尘仓601的顶部和所述陶瓷干燥塔之间连通有第二连通管8,所述第二连通管8包括滤网801,所述滤网801设置在所述第二连通管8靠近所述落尘仓601的一端;还包括支架10,所述燃料仓1、破碎部3、燃烧部4、降尘部6和干燥部9均通过所述支架10与地面固定。
实施例2
热风炉可以在很宽泛的变负荷下运行,其正常燃烧的标志是风煤量合理地调配,使得炉膛温度与炉膛负压能稳定在一正常细小偏差范围内;在点火启动阶段,起始投料阶段、煤种变换、停炉压火等各工况下的运行操作,扰动因素特别多;实现完全自动调节涉及许多的模糊变量,设计上采用自动与手动两档切换(通过M/A键);
在点火启动、开始投料阶段及停炉压火的过程控制一般都采用手动档;尤其在流化炉投产初期,需经过一段时间的手动控制操作使用,对煤种的适用性、炉子的燃烧特性有了较深的了解,数显指标、参数调整有了较丰富的经验后,确保煤种没有变化时才可以切换到自动档运行;并应根据手动运行的经验将参数设置妥当;一般正常工况下烘干磨或干燥机的进料量和进料水分是一稳定值,当出料水分偏大时,出磨机或干燥机的热风温度(T2)会偏低,说明供热量不足,就要求增加供热,即加大给煤量;提高圆盘或皮带转速(n),与之适应,还要调大鼓风口风门阀位(Z1),以保证过量氧气供给和维持系统的正常燃烧温度T1;反之,当出磨机或干燥机的热风温度(T2)偏高时,说明供热量太大,相应的热损失就大,这时就要减小供热,即减小给煤量;降低圆盘或皮带转速(n),同时与之适应的还要调小鼓风口风门阀位(Z1),以维持系统的正常燃烧温度(T1);当煤种一定,负荷稳定后,以上的正常运行参数基本是稳定的,即按以上的设计思想建立控制模型,对关键参数予以自动调节;点火启动时的顺序一般是:木材或木炭或辅助燃煤或燃气加热炉膛中的底料,让底料灼热后人工在炉门口开始少量投播引火粉煤,炉底风机微开使底料能翻动,这个过程的时间要经验掌握;当底料发红,人工投煤量加大,炉底风机也渐渐开大阀门,让底料逐步开始沸腾燃烧;炉温也在这一过程中开始生高;至此可以开启圆盘或皮带喂煤机,开始的转速较低,机械给煤量渐渐加大(及转速逐步提高);与之对应,炉底风机的阀位也要逐步开到合适的大小;密切关注表显的炉膛温度,在炉膛从暗红色(约500℃)到亮黄色(约800℃)的过程一般在10~20分钟,如果温度爬升太快,就有可能发生结焦;所以风、煤量的增加和减少要频繁关注;可以通过减煤或停煤;减风和加风来实现炉料的沸腾燃烧至正常工况;正常工况的状态是:圆盘或皮带转速实现的给煤量与设计的供热量所需煤量是契合的,并能持续维持此转速,对应的炉温在700~950℃的某一相对稳定的波动值,此时的风机风门开度也是稳定不变的;此时可以投料进入负荷运行;负荷运行时,以上的工况可能会变得不稳定,应及时调节风和煤量达稳定工况;当负荷运行后,而炉的燃烧稳定达到可以无需人工司守状态后;根据DCS集中控制系统的需要,本系统设计有与上位机通讯控制用的输入、输出接口,上位机通讯可借助PLC来完成;系统输出的模拟量4—20mA信号、开关量状态信号和接收PLC来的开关量操作信号,通过其总线与上位机进行数据交换。

Claims (6)

1.一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,其特征在于,包括:
燃料仓;
输送部;
破碎部;
燃烧部;
降尘部;
集尘部;
干燥部;
所述燃料仓储有煤炭及生物质颗粒,所述输送部包括皮带机,所述破碎部包括破碎机;所述燃料仓内的煤炭及生物质颗粒通过所述皮带机输送至所述破碎机进行破碎,被破碎的煤炭及生物质颗粒被送入所述燃烧部,所述燃烧部采用流化热风法燃烧煤炭及生物质颗粒,所述燃烧部和所述降尘部通过第一连通管连通,所述降尘部的底部设有用于自动集尘、运输灰尘的集尘部,所述降尘部的顶部设有用于和所述干燥部连通的第二连通管,干燥部包括陶瓷干燥塔,所述陶瓷干燥塔内储有陶瓷泥浆;所述燃烧部产生的热烟气通过所述降尘部分离灰尘后进入所述陶瓷干燥塔干燥陶瓷泥浆中的水分形成陶瓷粉料;
所述集尘部包括集尘仓、进尘口、升降板、挡板、固定筒、升降杆、滑动板、磁块、弹簧和铰链;所述进尘口被落尘管贯通,所述挡板固定设置在所述集尘仓内壁两侧,所述升降板滑动设置在两侧所述挡板的中间位置,所述升降板的中间位置的两侧通过所述铰链转动连接有所述升降杆的一端,所述升降杆的另一端设有所述滑动板,所述滑动板在所述固定筒内滑动连接,所述固定筒内壁的顶部固定设有所述磁块,所述滑动板的顶部可与所述磁块磁吸,所述滑动板的下端和所述固定筒的开口位置之间连接有所述弹簧;所述挡板限制所述升降板的转动;
所述集尘部还包括贯通口、导杆、集尘斗、履带、转轴、齿轮、齿杆、滑块、棘齿、轴承座、弹性件、固定块、缺口和滑槽;所述升降板的下端中间位置两侧通过所述铰链转动连接有所述齿杆,所述齿杆面向所述集尘仓内壁的一侧设有滑块,所述滑块与所述集尘仓内壁两侧开设的所述滑槽配合,所述贯通口被所述履带贯穿,所述履带的上侧设有所述集尘斗,所述集尘斗设有多个,所述履带之间设有多根所述转轴,所述履带由所述转轴驱动,位于所述集尘仓内部中间位置的所述转轴的两侧分别设有所述齿轮,所述齿杆上设有多个所述轴承座,所述轴承座外侧设有缺口,所述棘齿贯穿所述缺口与所述轴承座转动连接,所述棘齿设有固定块,所述固定块通过所述弹性件与所述齿杆连接,所述齿杆向下运动时所述棘齿由于向下的朝向以及所述弹性件的作用接触所述齿轮但不与所述齿轮啮合;所述齿杆向上运动时所述棘齿由于所述缺口的限位带动所述齿轮旋转。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,其特征在于,所述燃烧部包括热风炉、进料斗、旋转电机、进料管、螺杆、等压风箱、第一鼓风口、风帽、第二鼓风口、鼓风口仓和进风管;所述热风炉立式设置;所述进料斗开口位置正对研磨机的出料口,所述进料斗贯通连接在所述进料管的上侧,所述进料管内转动连接有所述螺杆,所述进料管的一端设有旋转电机,所述旋转电机的输出端与所述螺杆固定连接,所述进料管的另一端贯穿进入所述热风炉的内部,所述热风炉的底部设有所述等压风箱,所述等压风箱的内部设有所述第一鼓风口,所述等压风箱的上侧设有连通所述热风炉的所述风帽,所述风帽设有多个,多个所述风帽阵列地分布,所述热风炉的中间位置通过所述进风管连通有所述第二鼓风口,所述第二鼓风口设置在于所述热风炉固定连接的所述鼓风口仓内。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,其特征在于,所述流化热风法包括:
将煤炭及生物质颗粒破碎成10mm以下的颗粒;
均匀送入热风炉内;
第一鼓风口的高压风通过等压风箱从风帽射入热风炉;
第二鼓风口的高压风通过进风管进入热风炉;
各方散射的风聚合成“气垫”托起煤炭及生物质颗粒及炉料呈流化态沸腾状燃烧,煤炭及生物质颗粒及炉料在高温状态上下腾跃,相互磨擦,碰撞及裂解,由大至小直至燃烬为止。
4.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,其特征在于,所述降尘部包括落尘仓和落尘管;所述落尘仓通过所述第一连通管与所述热风炉的上端连通,所述落尘仓内壁上侧呈环形,下侧呈圆锥形,烟气通过落尘仓的内壁形状设置产生旋风,灰尘由落尘管落下至所述集尘部。
5.根据权利要求4所述的一种用于陶瓷干燥塔制粉的立式流化沸腾热风炉,其特征在于,所述落尘仓的顶部和所述陶瓷干燥塔之间连通有第二连通管,所述第二连通管包括滤网,所述滤网设置在所述第二连通管靠近所述落尘仓的一端。
6.根据权利要求1所述的一种外部爬升式建筑钢构,其特征在于,还包括支架,所述燃料仓、破碎部、燃烧部、降尘部和干燥部均通过所述支架与地面固定。
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