CN1339668A - 高效无污染煤燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的高效无污染煤燃烧器,有主、副两个燃烧室,两燃烧室的上部相连通,主燃烧室:炉膛呈纵向环状,加煤口和助燃风口设在炉膛的顶部,与加煤口对应的炉膛下部设有炉栅,炉栅下面为敞开的熔岩出口;副燃烧室:顶部设有排气口,上部设有二次助燃风口,下部设有火焰出口。本发明结构简单,科学合理,燃烧率高,热效率高,无烟、无空气污染、无炉灰排放,属于一种全新的煤燃烧器的新一代产品。

Description

高效无污染煤燃烧器

本发明涉及一种新型的煤燃烧器，属于热工设施。

现有的煤燃烧器，如各种锅炉等，普遍存在煤的燃烧率低、热效率低、排烟、有空气污染，需排放大量炉灰等问题，有的兼具，有的只具有一项不足，总不能完全满足人们的全面要求。目前在这一方面的技术改进始终没有脱离开常规的改进思路，取得的效果甚微，没有从根本上彻底解决问题。

本发明的目的在于提供一种全新的高效无污染煤燃烧器，燃烧率高、热效率高，无烟、无空气污染、无炉灰排放。

本发明所述的高效无污染煤燃烧器，其燃烧室上有加煤口，有主、副两个燃烧室，两燃烧室的上部相连通，主燃烧室：炉膛呈纵向环状，加煤口和助燃风口设在炉膛的顶部，与加煤口对应的炉膛下部设有炉栅，炉栅下面为敞开的熔岩出口；副燃烧室：顶部设有排气口，上部设有二次助燃风口，下部设有火焰出口。

本发明能够使煤进行循环多次悬浮燃烧，燃烧完全，热效率高，没有烟气排放，无空气污染，煤中的杂质、石块熔融成少量熔岩排出，无炉灰排放。在应用时，熔岩出口可由水封封住，熔岩滴落在水中水碎成陶瓷熔块样的碎石块。本发明打破了常规的改进思路，属于一种全新的煤燃烧器的新一代产品。

为了保证本发明获得较好的运行性能和使用性能，在本发明中：

加煤口设在靠近两燃烧室的连通口处，保证燃气流的良好循环。

主燃烧室的炉膛设计为纵向长形环状，保证燃烧气流的分布和合理循环。炉膛横截面可以是任意形状，考虑到气流畅通流动，以圆形、椭圆形为宜，以圆形为最佳。

助燃风由双层管送入，一层进风，一层进燃油或水。

副燃烧室的底部也可增设熔岩出口，方便由主燃烧室带来的少量煤渣或小石块熔融成熔岩的排出，彻底避免清炉的麻烦。

副燃烧室的炉膛为筒状，两燃烧室的连通口和二次助燃风口均与筒状炉膛相切，以获得相适应的排气阻力，保证主燃烧室的正常稳定的运行。同样道理，火焰出口最好也与筒状炉膛相切。

本发明煤燃烧器，外壳由钢板焊接成型，钢板外壳内衬有保温层和高温内胆，以减少热量的散失和承受1600～1700℃的高温，为此炉栅应用特种工业耐火材料制成，具有抗氧化、耐高温、耐冲刷的性能，可选用耐高温的刚玉耐火炉栅。

制造时，把满足性能要求的耐火材料制成不定形的耐火浇注料，炉膛以可燃性材料作模芯，整体浇注而成。然后点火燃烧，靠燃烧器自身的燃烧将炉衬、炉胆烧结定型而制成，模芯被烧掉后留下的空腔即为炉膛。

本发明适宜燃烧普通混沫工业煤，工作温度达1700℃。

下面结合一实施例附图对本发明作进一步的说明。

图1、本发明实施例在一应用状态时的结构示意图。

图中：1加煤口、2助燃风口、3燃烧负压区、4炉胆、5钢板外壳、6氧化燃烧区、7还原区、8炉栅、9、12熔岩出口、10水封管、11水池、13火焰出口、14筒状炉膛、15二次助燃风口、16排气口、17连通通道、18点火孔。

如图所示，本发明所述的高效无污染煤燃烧器，其燃烧室上有加煤口1，有主、副两个燃烧室，两燃烧室的上部由连通通道17连通，主燃烧室：炉膛呈纵向长形环状，分燃烧区、还原区和负压区，加煤口1和助燃风口2设在炉膛的顶部，加煤口1设在靠近两燃烧室的连通口处，与加煤口1对应的炉膛下部设有刚玉炉栅8，炉栅8下面为敞开的熔岩出口9；副燃烧室：顶部设有排气口16，上部设有二次助燃风口15，下部设有火焰出口13，副燃烧室的底部设熔岩出口12。副燃烧室的炉膛I4为筒状，两燃烧室的连通口、二次助燃风口15、火焰出口13均与筒状炉膛14相切。钢板外壳5内衬高温炉胆4。

本发明的应用运行情况如下：

初始工作需先燃油预热，排气口16敞开排气，雾化油和空气合理配合后从从助燃风口2以高速射到燃烧区6，从设置的点火孔18将其引燃，再燃烧区6进行燃烧，燃烧后的二氧化碳等气体向下运行，穿过炉栅8进入还原区7，再通过连通通道17进入筒状炉膛14中，最后火焰从火焰出口13喷出。

由于助燃风口2喷入的气流速度很高，使得燃烧区6中正在进行燃烧的高温气体被压缩并迅速向下运动，则上部空腔形成一负压区3，在还原区7未燃烧好的烟气迅速被负压吸到负压区3后，又被助燃风再次带入到燃烧区6进行二次、三次燃烧等。喷油继续工作一段时间，整个炉膛温度达到1600～1700℃时，开始送煤加煤，煤粉从加煤口1落入还原区7，因温度很高，煤粉被迅速加热，从下面冲上来的灼热的燃烧气流使煤获得快速的氧化还原反应，煤被气化，煤粉下降缓慢并悬浮，这种悬浮的状况和温度，正是煤气化的理想条件。气化生成的可燃性气体迅速上升进入负压区3，然后进入燃烧区6形成燃烧。这时关掉油门。开启水门，将燃油换成水，根据情况，将水流量调整的要小一些。水喷入后，遇高温马上气化，在燃烧区6燃烧生产大量的二氧化碳和水蒸汽，并源源不断地送到还原区7，与下落的煤粉反应生成大量的可燃性气体：主要是一氧化碳和氢气，这些高温可燃气体通过负压区3的调整立刻被送到燃烧区6和氧接触发生燃烧，如此周而复始地连续燃烧工作。合理控制煤、空气、水的加入量可形成可靠稳定的燃烧。

炉栅8将煤粉中较大的煤块搁挡住，在此形成透气性的气化床。在整个燃烧过程中，煤中的不可燃成分因高温熔融成熔岩岩浆，通过熔岩出口9滴落到水池11中水碎成碎石块，没有炉灰，也没有传统的炉渣，煤粉和烟气得到了百分之百的燃烧，燃烧率高，从而获得了较高的热效率，且无烟气排放，无环境污染，也避免了烟气带走的热量损失。即使熔岩滴落到水中带走的那部分热，也会使水表面沸腾产生蒸汽再参与到炉内反应中，因此，燃烧热能得到了最大程度的利用。

空气中的氮在燃烧区6得到氧化形成氮的氧化物，到还原区7又被碳夺走氧原子，重新还原成氮气排出，避免了有毒氮氧化物的直接排出，避免了氮的空气污染。

从主燃烧室中排到副燃烧室的筒状炉膛14中火焰中会有小部分的可燃气体，从二次助燃风口15喷入一定量的空气，以使其中的可燃性气体得到二次充分燃烧，进一步减少烟气和可燃性物，保证燃烧的完全彻底。筒状炉膛14中的温度同样为1600～1700℃，因此其中的不可燃物形成的熔融岩浆通过熔岩出口12滴落到水中水碎，形成碎石块。最后干净无尘、无空气污染的高温火焰从火焰出口13喷出，去加热相应的热工设备做功。

本发明在停止工作时，必须先停止加煤，且断水喷油，维持炉温一定时间，约十几分钟，把炉内没有完全燃烧完的煤和烟气全部燃烧掉，并排净熔岩岩浆，达到清炉的作用，然后停机。

可以看出，本发明结构简单，科学合理，燃烧率高，热效率高，无烟、无空气污染、无炉灰排放，属于一种全新的煤燃烧器的新一代产品。

Claims (8)

1、一种高效无污染煤燃烧器，其燃烧室上有加煤口，其特征在于有主、副两个燃烧室，两燃烧室的上部相连通，主燃烧室：炉膛呈纵向环状，加煤口和助燃风口设在炉膛的顶部，与加煤口对应的炉膛下部设有炉栅，炉栅下面为敞开的熔岩出口；副燃烧室：顶部设有排气口，上部设有二次助燃风口，下部设有火焰出口。

2、根据权利要求1所述的煤燃烧器，其特征在于加煤口靠近两燃烧室的连通口处。

3、根据权利要求1所述的煤燃烧器，其特征在于主燃烧室的炉膛为纵向长形环状。

4、根据权利要求1所述的煤燃烧器，其特征在于副燃烧室的底部设有熔岩出口。

5、根据权利要求1所述的煤燃烧器，其特征在于副燃烧室的炉膛为筒状，两燃烧室的连通口和二次助燃风口均与筒状炉膛相切。

6、根据权利要求5所述的煤燃烧器，其特征在于火焰出口与筒状炉膛相切。

7、根据权利要求1所述的煤燃烧器，其特征在于煤燃烧器的外壳为钢板外壳，钢板外壳内衬有保温层和高温内胆。

8、根据权利要求7所述的煤燃烧器，其特征在于炉栅为刚玉耐火炉栅。