CN202747609U - 有机热载体炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机热载体炉，包括往复炉排、燃烧室、炉体、高温烟道、出口烟道及设置在炉体内的热辐射区和热对流区；往复炉排倾斜地安装在燃烧室内，热辐射区由若干辐射管组构成，热对流区由若干对流管组构成，热辐射区与热对流区相隔一定距离分体地设置在炉体内，高温烟道包括顶部高温烟道和底部高温烟道，燃烧室与热辐射区流体地连通，热辐射区通过高温烟道与热对流区和出口烟道流体地连通；在燃烧室的墙体上安装有粉尘燃烧器，有机热载体通过管路依次流经对流管组和辐射管组经加热后流出炉体。本实用新型能适合各种燃料层燃和室燃混烧，燃料适应性强，炉管不易积灰、结焦，使用寿命长，维护方便，燃烧更充分，热效率高，组合方式灵活。

Description

有机热载体炉

技术领域

本实用新型涉及一种有机热载体炉，特别是涉及以生物燃料进行燃烧的有机热载体炉。

背景技术

有机热载体炉应用于食品、化纤、石化、木业等领域的加热、烘干或软化。目前，随着环保要求越来越高，以生物燃料进行燃烧的有机热载体炉得到了广泛的应用，特别是在木材行业，因其自身工艺会产生很多的废料，如树皮、砂光粉、锯屑粉、边条等，这些废料均用来燃烧产生热量满足其工艺需要。但是这些生物燃料不但形状不规则，例如有粉状、块状，而且还因其含有一些其他工业成分，例如砂光粉，这些砂光粉可对热载体炉的炉管造成严重磨损，并且这些生物燃料还残留有工业胶水等，燃烧后灰的熔点低。常规的燃生物质燃料有机热载体炉通常为组装方箱型结构，该结构的热载体炉在工作中存在以下缺点：（1）结构仅简单套用普通燃煤热载体炉，热对流区蛇管之间的间隙小，只适合燃烧块状的生物质燃料，当同时燃烧块状和粉状燃料时，对流管组积灰严重；（2）组装方箱型结构的辐射受热面面积受对流受热面和辐射受热面两者之间空间布置限制以及运输尺寸的制约，无法具有足够的辐射炉膛来保证粉状燃料的完全燃烧需要的停留时间，不完全燃烧使得热损失增加，造成热载体炉的热效率下降，而且当燃料的灰熔点低时，对流管组的蛇管结焦严重；（3）对流管组的蛇管之间不是平行布置，两列之间有V型夹角，灰分会从夹角处开始搭桥，然后扩散到全部蛇管，造成大面积积灰，严重影响热载体炉运行；（4）对流管组的清灰和出灰，基本都是靠人工手动清灰和扒灰，当使用粉状燃料时，使得人工清灰的频率大大增加，而且由于蛇管布置太密集使得清灰困难，人工操作效率低、效果差；（5）对流管组的蛇管焊缝全部暴露在高温烟气中，作为连接弱点，当使用大量粉状燃料时，蛇管的寿命大大降低，而且蛇管无法进行更换。

综上所述，目前的燃生物质燃料有机热载体炉，只适合燃烧像煤块一样特性的块状生物颗粒燃料，燃料适应性差，无法实现块状燃料和粉状燃料的混烧，而且当生物燃料含有工业杂质时，灰熔点低，蛇管结焦严重，灰容易搭桥，蛇管布置密集，清灰、维护困难，无法保证粉状燃料完全燃烧的停留时间，燃烧不充分。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能以各种生物燃料以及燃烧后烟气灰分含量高、灰熔点低的其他类似燃料进行燃烧的有机热载体炉。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种有机热载体炉，包括往复炉排、燃烧室、炉体、高温烟道、出口烟道以及设置在所述炉体内的热辐射区和热对流区；所述燃烧室由墙体围成，所述往复炉排倾斜地安装在所述燃烧室内，所述热辐射区由若干辐射管组构成，所述热对流区由若干对流管组构成，所述热辐射区与热对流区相隔一定距离分体地设置在炉体内，所述高温烟道包括顶部高温烟道和底部高温烟道，所述燃烧室与热辐射区流体地连通，所述热辐射区通过高温烟道与所述热对流区和出口烟道流体地连通；在所述燃烧室的墙体上安装有粉尘燃烧器，有机热载体通过管路依次流经所述对流管组和辐射管组经加热后流出所述炉体。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述燃烧室由前墙体、后墙体、左墙体和右墙体围成，所述粉尘燃烧器有二个且分别安装在所述左墙体和右墙体上，所述粉尘燃烧器的火焰喷出方向与所述往复炉排的倾斜面之间具有夹角；在所述左墙体和右墙体上还分别设有二次风口，该二次风口与所述往复炉排的倾斜面相平行。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述的热辐射区包括第一热辐射区和第二热辐射区，该第一、第二热辐射区相隔一定距离分体地设置在炉体内，所述燃烧室与第一热辐射区流体地连通，所述第一热辐射区通过顶部高温烟道与所述第二热辐射区流体地连通，所述第二热辐射区通过底部高温烟道与所述热对流区和出口烟道流体地连通。

在本实用新型中，所述第一、第二热辐射区的各个辐射管组均由若干根螺旋状直立盘管相互紧密叠合而成，所述每根螺旋状直立盘管的两端分别通过热辐射区的进、出油集管与管路相连通。

作为本实用新型的又一种优选实施方式，所述热对流区的对流管组有至少二组，每组对流管组均由若干根蛇形管束和二块隔板组成，所述每根蛇形管束均由若干根带弯头的直管相互焊接而成，所述的带弯头直管为顺列平行布置，所述相邻两根蛇形管束之间的距离大于或等于95mm，所述二块隔板平行地固定安装在所述蛇形管束的带弯头直管之间的焊缝内侧，且所述隔板与焊缝相邻近；所述每根蛇形管束的两端分别通过热对流区的进、出油集管与管路相连通。

本实用新型在热对流区的炉体上安装有至少二个吹灰装置，所述每个吹灰装置的出风口位于每组对流管组的底部；在所述热对流区的炉体上还设有检修门，所述检修门开设在每组对流管组底部的炉体上。

本实用新型在底部高温烟道内还设有用于收集热辐射区和热对流区灰尘的落灰斗以及将收集的灰尘排出炉体外的出灰装置。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

采用上述结构后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型有机热载体炉的燃料适应性强，不仅适合燃烧块状的生物质燃料，而且同时适合燃烧粉状的生物质燃料以及燃烧后烟气灰分含量高、灰熔点低的其他类似燃料，并且实现层燃和室燃的合理混烧，燃烧充分，大大提高了热载体炉的热效率。

热辐射区由于采用了立式串联结构的第一热辐射区和第二热辐射区，不但保证了粉状燃料在辐射管组燃烧时间超过2秒，燃烧更充分，提高了热载体炉的热效率，而且具有足够的受热面积，保证了烟气温度在进入热对流区前低于烟气中低熔点灰分温度，避免了对流管组的结焦。

辐射管组由于采用了螺旋状直立盘管，又由于烟气中的灰尘有自沉降功能，因此进一步减少了对流管组的积灰。

对流管组由于所有焊缝都被隔板隔离而接触不到烟气的冲刷，因而抗磨性更强，大大提高了炉体的寿命，而且由隔板的精确定位，蛇管的间隙更准确、均匀，对流传热效果更好；另外，每组对流管组可作为一个可独立移动的整体，可以进行更换；由于相邻两根蛇形管束之间的距离大于或等于95mm，带弯头直管为顺列平行布置，因而有足够的均匀间隙，没有搭桥盲点，杜绝了灰的搭桥形成。

对流管组具有足够大的检修空间，该区间没有安装密集蛇管，并配有一个吹灰装置，清灰、维护方便。

本实用新型的有机热载体炉为分体结构，不但能安装于燃烧室的顶部当炉膛受热面使用，而且还可安装于余热高温烟气中作为余热炉使用，组合方式灵活。 

附图说明　

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型有机热载体炉的一种结构示意图。

图2为本实用新型中热辐射区的一种剖视示意图。

图3为图2的俯视示意图。

图4为本实用新型中热对流区的一种剖视示意图。

图5为图4中Ⅰ处的放大图。

图6为图4的俯视示意图。

图7为图4中沿A－A线的剖视示意图。

图8为本实用新型有机热载体炉的一种优选实施方案的结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图7所示的一种有机热载体炉，包括往复炉排1、燃烧室2、炉体3、高温烟道4、出口烟道5以及设置在所述炉体3内的热辐射区6和热对流区7；所述燃烧室2由墙体围成，所述往复炉排1倾斜地安装在所述燃烧室2内，所述热辐射区6由若干辐射管组8构成，所述热对流区7由若干对流管组9构成，所述热辐射区6与热对流区7相隔一定距离分体地设置在炉体3内，所述高温烟道4包括顶部高温烟道4－1和底部高温烟道4－2，所述燃烧室2与热辐射区6流体地连通，所述热辐射区6通过高温烟道4与所述热对流区7和出口烟道5流体地连通；在所述燃烧室2的墙体上安装有粉尘燃烧器10，有机热载体11通过管路12依次流经所述对流管组9和辐射管组8经加热后流出所述炉体3。本实用新型的炉体3包括壳体3－1和保温层3－2，所述保温层3－2可采用保温棉。所述的顶部高温烟道4－1和底部高温烟道4－2均内衬耐火材料、保温材料和锚固件，图中未示。

本实用新型的燃烧室2由前墙体、后墙体、左墙体2－1和右墙体围成，图中未示前、后和右墙体，所述粉尘燃烧器10有二个且分别安装在所述左墙体2－1和右墙体上，所述粉尘燃烧器10的火焰喷出方向与所述往复炉排1的倾斜面之间具有夹角；在所述左墙体2－1和右墙体上还分别设有二次风口13，如图1所示，该二次风口13由若干个通孔组成，该二次风口13与所述往复炉排1的倾斜面相平行，所述的二次风口13优选布置在距往复炉排1大约一米的位置。

在本实用新型中，如图1所示，所述的热辐射区6包括第一热辐射区6－1和第二热辐射区6－2，该第一、第二热辐射区6－1、6－2相隔一定距离分体地设置在炉体3内，所述燃烧室2与第一热辐射区6－1流体地连通，所述第一热辐射区6－1通过顶部高温烟道4－1与所述第二热辐射区6－2流体地连通，所述第二热辐射区6－2通过底部高温烟道4－2与所述热对流区7和出口烟道5流体地连通，本实用新型的底部高温烟道4－2对所述第二热辐射区6－2和热对流区7的炉体3起支撑作用。

如图1、2和3所示，所述第一、第二热辐射区6－1、6－2的各个辐射管组8均由若干根螺旋状直立盘管8－1相互紧密叠合而成，所述每根螺旋状直立盘管8－1的两端分别通过热辐射区6的进、出油集管14、15与管路12相连通。在实用新型中，所述若干根螺旋状直立盘管8－1可通过连接短棒互相焊接固定。

在本实用新型中，如图1、图4至图7所示，所述热对流区7的对流管组9有至少二组，图1所示有三组对流管组9，每组对流管组9均由若干根蛇形管束9－1和二块隔板9－2组成，所述每根蛇形管束9－1均由若干根带弯头的直管9－1－1相互焊接而成，所述的带弯头直管9－1－1为顺列平行布置，所述相邻两根蛇形管束9－1之间的距离W大于或等于95mm，所述二块隔板9－2平行地固定安装在所述蛇形管束9－1的带弯头直管9－1－1之间的焊缝16内侧，且所述隔板9－2与焊缝16相邻近；所述每根蛇形管束9－1的两端分别通过热对流区7的进、出油集管17、18与管路12相连通。本实用新型的若干根蛇形管束9－1被所述二块隔板9－2两端固定为一个可独立移动的整体；在热对流区7相应于每组对流管组9的炉体3上还分别开设有二个用于运送对流管组9的窗口，该二个窗口分别由前盖23和后盖24封闭或开启，如图4所示。

如图1、7所示，本实用新型在所述热对流区7的炉体3上安装有至少二个吹灰装置19，所述每个吹灰装置19的出风口位于每组对流管组9的底部，所述吹灰装置19优选为市售的伸缩旋转式自动吹灰器和固定旋转式自动吹灰器，所述的伸缩旋转式自动吹灰器主要由吹灰管和运动机构组成，安装在烟气温度较高的炉体3底部的对流管组9中，工作时其吹灰管会自动伸缩和旋转，且使用完后会自动缩出对流管组9而不被高温烟气损坏；所述的固定旋转式自动吹灰器主要由吹灰管和旋转机构组成，安装在其他烟气温度较低的对流管组9中，工作时其吹灰管会自动旋转。本实用新型在所述热对流区7的炉体3上还设有检修门20，所述检修门20开设在每组对流管组9底部的炉体3上。

如图1所示，本实用新型在所述底部高温烟道4－2内还设有用于收集热辐射区6和热对流区7灰尘的落灰斗21以及将收集的灰尘排出炉体3外的出灰装置22，所述出灰装置22可采用常规的由电机驱动的螺纹轴以及出灰转阀等构成。

本实用新型的有机热载体炉为分体结构，不但能安装于燃烧室2的顶部当炉膛受热面使用，而且还可安装于余热高温烟气中作为余热炉使用，组合方式灵活，如图8所示，本实用新型的有机热载体炉作为余热锅炉使用时的整体结构，所述的辐射管组8不直接做为炉膛的辐射受热面，而是吸收来自外部的高温烟气，其他结构保持不变。

参见图1，本实用新型在工作时，有机热载体炉以各种生物燃料以及燃烧后烟气灰分含量高、灰熔点低的其他类似燃料进行燃烧产生的高温烟气由燃烧室2先串联经过所述的第一、第二热辐射区6－1、6－2中的辐射管组8，后串联经过所述的热对流区7中的对流管组9换热，最后由所述的出口烟道5排出炉体3，而有机热载体11是先并联进入所述的对流管组9，汇集后再同时流经所述的辐射管组8经加热后流出炉体3。

Claims (7)

1.一种有机热载体炉，包括往复炉排（1）、燃烧室（2）、炉体（3）、高温烟道（4）、出口烟道（5）以及设置在所述炉体（3）内的热辐射区（6）和热对流区（7）；所述燃烧室（2）由墙体围成，所述往复炉排（1）倾斜地安装在所述燃烧室（2）内，所述热辐射区（6）由若干辐射管组（8）构成，所述热对流区（7）由若干对流管组（9）构成，其特征在于：所述热辐射区（6）与热对流区（7）相隔一定距离分体地设置在炉体（3）内，所述高温烟道（4）包括顶部高温烟道（4－1）和底部高温烟道（4－2），所述燃烧室（2）与热辐射区（6）流体地连通，所述热辐射区（6）通过高温烟道（4）与所述热对流区（7）和出口烟道（5）流体地连通；在所述燃烧室（2）的墙体上安装有粉尘燃烧器（10），有机热载体（11）通过管路（12）依次流经所述对流管组（9）和辐射管组（8）经加热后流出所述炉体（3）。

2.根据权利要求1所述的有机热载体炉，其特征在于：所述燃烧室（2）由前墙体、后墙体、左墙体（2－1）和右墙体围成，所述粉尘燃烧器（10）有二个且分别安装在所述左墙体（2－1）和右墙体上，所述粉尘燃烧器（10）的火焰喷出方向与所述往复炉排（1）的倾斜面之间具有夹角；在所述左墙体（2－1）和右墙体上还分别设有二次风口（13），该二次风口（13）与所述往复炉排（1）的倾斜面相平行。

3.根据权利要求1所述的有机热载体炉，其特征在于：所述的热辐射区（6）包括第一热辐射区（6－1）和第二热辐射区（6－2），该第一、第二热辐射区（6－1、6－2）相隔一定距离分体地设置在炉体（3）内，所述燃烧室（2）与第一热辐射区（6－1）流体地连通，所述第一热辐射区（6－1）通过顶部高温烟道（4－1）与所述第二热辐射区（6－2）流体地连通，所述第二热辐射区（6－2）通过底部高温烟道（4－2）与所述热对流区（7）和出口烟道（5）流体地连通。

4.根据权利要求3所述的有机热载体炉，其特征在于：所述第一、第二热辐射区（6－1、6－2）的各个辐射管组（8）均由若干根螺旋状直立盘管（8－1）相互紧密叠合而成，所述每根螺旋状直立盘管（8－1）的两端分别通过热辐射区（6）的进、出油集管（14、15）与管路（12）相连通。

5.根据权利要求1所述的有机热载体炉，其特征在于：所述热对流区（7）的对流管组（9）有至少二组，每组对流管组（9）均由若干根蛇形管束（9－1）和二块隔板（9－2）组成，所述每根蛇形管束（9－1）均由若干根带弯头的直管（9－1－1）相互焊接而成，所述的带弯头直管（9－1－1）为顺列平行布置，所述相邻两根蛇形管束（9－1）之间的距离（W）大于或等于95mm，所述二块隔板（9－2）平行地固定安装在所述蛇形管束（9－1）的带弯头直管（9－1－1）之间的焊缝（16）内侧，且所述隔板（9－2）与焊缝（16）相邻近；所述每根蛇形管束（9－1）的两端分别通过热对流区（7）的进、出油集管（17、18）与管路（12）相连通。

6.根据权利要求5所述的有机热载体炉，其特征在于：在所述热对流区（7）的炉体（3）上安装有至少二个吹灰装置（19），所述每个吹灰装置（19）的出风口位于每组对流管组（9）的底部；在所述热对流区（7）的炉体（3）上还设有检修门（20），所述检修门（20）开设在每组对流管组（9）底部的炉体（3）上。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的有机热载体炉，其特征在于：在所述底部高温烟道（4－2）内还设有用于收集热辐射区（6）和热对流区（7）灰尘的落灰斗（21）以及将收集的灰尘排出炉体（3）外的出灰装置（22）。

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