CN205640895U - 燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种燃烧系统，燃烧系统包括：燃烧器，燃烧器的内部具有燃烧腔，燃烧器具有至少两层保温层，燃烧器的侧壁的周向设置有贯通保温层的进风孔，进风孔与燃烧腔连通。本实用新型提供一种燃烧效率高的半焦粉燃烧器，为半焦粉的利用提供有效路径。

Description

燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及半焦粉燃烧技术领域，具体而言，涉及一种燃烧系统。

背景技术

我国资源禀赋的基本特点是“相对富煤、缺油、少气”，这会阻碍我国的经济的快速发展，而石油及石化产品进口剧增，突显了能源战略安全的问题。针对此问题，国家大力支持、鼓励发展现代煤炭清洁利用，而国家鼓励发展的《洁净煤技术科学发展“十二五”专项规划》中就包含“煤提质及资源综合利用”和“针对褐煤、低质煤分级转化、综合利用”等产业政策。

当前，煤炭低温干馏产业的发展越来越快，煤在低温干馏过程中会产生焦油、煤气和半焦，半焦产量逐年增加，急需充分利用。半焦具有热值高、难挥发、灰分低、硫低和磷低等优点，可代替煤、天然气或者石油作为燃料使用。

通常将半焦制作成半焦粉后再进行燃烧，而半焦粉燃烧器鲜有报道，在现有技术中，主要使用煤粉燃烧器对半焦粉进行燃烧，采用煤粉燃烧器燃烧半焦粉存在燃烧效率低，热效率低和飞灰含碳量高等缺点。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种燃烧系统，以解决现有技术中半焦粉燃烧效率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种燃烧系统，燃烧系统包括：燃烧器，燃烧器的内部具有燃烧腔，燃烧器具有至少两层保温层，燃烧器的侧壁的周向设置有贯通保温层的进风孔，进风孔与燃烧腔连通。

进一步地，燃烧系统还包括：鼓风室，鼓风室与燃烧器的侧壁的外壁面之间形成鼓风腔，鼓风腔通过燃烧器的进风孔与燃烧腔连通；用于供风的送风部，送风部与鼓风室连接。

进一步地，燃烧系统还包括：给料器，给料器的内部形成给料风道，给料风道的进风口与送风部连接，给料风道的出风口与燃烧腔连通；助燃器，助燃器套设在给料器的外部，助燃器与给料器的外壁之间形成助燃风道，助燃风道的出风口与燃烧腔连通，送风部与助燃风道连接。

进一步地，给料器呈圆筒状结构，送风部包括第一送风管道，第一送风管道沿给料风道的切线方向与给料风道的进风口连通。

进一步地，助燃器呈圆筒状结构，送风部包括第二送风管道，第二送风管道沿助燃风道的切线方向与助燃风道的进风口连通。

进一步地，给料风道的出风口与助燃风道的出风口处设置有导流片。

进一步地，给料器具有点火装置，点火装置的至少一部分位于给料风道内。

进一步地，送风部还包括多个风源装置和多个风量调节装置，第一送风管道上设置有一个风量调节装置，一个风源装置设置在第一送风管道的远离给料器的一端，第二送风管道上设置有另一个风量调节装置，另一个风源装置设置在第二送风管道的远离助燃器的一端。

进一步地，燃烧系统还包括进料部，进料部与给料风道连通。

进一步地，进料部与第一送风管道连接并形成三通结构，且三通结构位于风源装置与给料器之间。

进一步地，进料部包括顺次连接的料仓、下料装置和具有计量器的连接管，连接管与第一送风管道连通。

进一步地，燃烧器呈圆筒状结构，且燃烧腔包括沿燃烧腔的轴向顺次连通的等径段和收缩段，收缩段的腔体截面积沿远离等径段的方向逐渐减小，燃烧器的侧壁在收缩段的远离等径段的一侧预留有物料出口。

进一步地，燃烧器呈圆筒状结构，燃烧器的进风孔的延伸方向与燃烧腔的径向之间具有夹角。

进一步地，夹角大于等于5度且小于30度。

应用本实用新型的技术方案，通过在燃烧器的内部设置燃烧腔，从而使半焦粉可以在封闭的空间内进行充分地燃烧。燃烧器具有至少两层保温层，这样，不仅可以防止燃烧腔内热量的散失，使半焦粉燃烧的温度保持在一个较高的值，还可以确保燃烧器的强度，保证燃烧器在工作过程中的安全性。由于燃烧器的侧壁的周向设置有贯通保温层的进风孔，进风孔与燃烧腔连通，从而燃烧器在工作过程中，可以通过进风孔向燃烧腔内的不同区域有效地通入定量的风量，为半焦粉在燃烧过程中提供所需要的氧气量，提高了半焦粉燃烧的效率，保证了燃烧系统工作的高效性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个可选的实施例的燃烧系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、燃烧器；11、燃烧腔；111、等径段；112、收缩段；12、进风孔；20、送风部；21、第一送风管道；22、第二送风管道；23、第三送风管道；24、风源装置；25、风量调节装置；30、给料器；31、给料风道；32、点火装置；40、助燃器；41、助燃风道；50、鼓风室；60、导流片；70、进料部；71、料仓；72、下料装置；73、计量器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中的半焦粉燃烧效率低的问题，本实用新型提供了一种燃烧系统。

如图1所示，为一种可选实施例的燃烧系统的结构示意图，燃烧系统包括燃烧器10，燃烧器10的内部具有燃烧腔11，燃烧器10具有至少两层保温层，燃烧器10的侧壁的周向设置有贯通保温层的进风孔12，进风孔12与燃烧腔11连通。

通过在燃烧器10的内部设置燃烧腔11，从而使半焦粉可以在封闭的空间内进行充分地燃烧。燃烧器10具有至少两层保温层，这样，不仅可以防止燃烧腔11内热量的散失，保证半焦粉燃烧的温度保持在一个较高的值，还可以确保燃烧器10的强度，保证燃烧器10在工作过程中的安全性。由于燃烧器10的侧壁的周向设置有贯通保温层的进风孔12，进风孔12与燃烧腔11连通，从而燃烧器10在工作过程中，可以通过进风孔12向燃烧腔11内的不同区域有效地通入定量的风量，为半焦粉在燃烧过程中提供所需要的氧气量，提高了半焦粉燃烧的效率，保证了燃烧系统工作的高效性。

可选地，燃烧器10的主体结构由钢板制作而成。上述的保温层贴附在钢板的内侧。至少两层保温层中的外层保温层由硅酸铝纤维棉、纤维毯或纤维毡制作而成，内层保温层为耐火浇注材料制作而成。

可选地，燃烧器10呈圆筒状结构，且燃烧腔11包括沿燃烧腔11的轴向顺次连通的等径段111和收缩段112，收缩段112的腔体截面积沿远离等径段111的方向逐渐减小，燃烧器10的侧壁在收缩段112的远离等径段111的一侧预留有物料出口，物料出口与锅炉，热风炉或换热装置连接。这样设置，可以使燃烧腔11内的火焰在收缩段112速度增加，同时能保证燃烧腔11内蓄热，保证炉燃烧腔11的温度在一定范围内，能够避免断火现象的发生，提高了燃烧系统工作的稳定性。

可选地，进风孔12可以设置在燃烧腔11的等径段111和/或收缩段112。

在图1所示的具体实施方式中，进风孔12设置在等径段111上。这样，使得进风孔12具有便于加工的特点。

可选地，燃烧器10呈圆筒状结构，燃烧器10的进风孔12的延伸方向与燃烧腔11的径向之间具有夹角，夹角大于等于5度且小于30度(未图示)。这样，可以保证助燃风沿着燃烧腔11的切向进入燃烧腔11，在燃烧腔11的周向旋转流动，使助燃风充分输送到燃烧腔11的各个角落，提高了燃烧腔11内的温度，确保了半焦粉充分燃烧，并可以将未充分燃烧的半焦粉或者沉积的半焦渣吹起再次燃烧，还可以将半焦粉燃烧后的灰、渣带走，保证燃烧腔11内不积渣，不积灰。

可选地，进风孔12沿着燃烧器10的侧壁周向闭呈圆圈形设置，沿燃烧器10的轴向方向总共设置有6圈，每圈有具有4×N个进风孔12(N为大于等于1的整数)。

如图1所示，燃烧系统还包括鼓风室50和用于供风的送风部20，鼓风室50与燃烧器10的侧壁的外壁面之间形成鼓风腔，鼓风腔通过燃烧器10的进风孔12与燃烧腔11连通；送风部20与鼓风室50连接。这样，由送风部20首先送风进入鼓风室50内部，风量可以在鼓风室50内被均匀分配，之后再通过进风孔12进入到燃烧腔11的内部，确保了各个进风孔12的进风量均匀，保证了燃烧腔11氧气量充足，确保了燃烧系统运行的可靠性。

如图1所示，燃烧系统还包括用于供风的送风部20、给料器30和助燃器40，给料器30的内部形成给料风道31，给料风道31的进风口与送风部20连接，给料风道31的出风口与燃烧腔11连通；助燃器40套设在给料器30的外部，助燃器40与给料器30的外壁之间形成助燃风道41，助燃风道41的出风口与燃烧腔11连通，送风部20与助燃风道41连接。

由于给料风道31的进风口与送风部20连接，给料风道31的出风口与燃烧腔11连通，可以保证半焦粉在送风部20的作用下，顺利被送入给料风道31内部，并通过给料风道31最终进入燃烧腔11内，使半焦粉被稳定地输送，从而使半焦粉能够得到持续的供应进入燃烧腔11而使燃烧腔11内始终有半焦粉处于燃烧状态，保证了燃烧腔11内的温度，提高了燃烧系统的稳定性。

由于助燃器40套设在给料器30的外部，助燃器40与给料器30的外壁之间形成助燃风道41，助燃风道41的出风口与燃烧腔11连通，送风部20与助燃风道41连接。这样，半焦粉在自给料风道31的进入燃烧腔11时，通过来自助燃风道41的助燃风，可以使半焦粉被充分的吹散而进入燃烧腔11，加速了半焦粉的燃烧，进一步提高了半焦粉的燃烧效率，同时还可以保证半焦粉不在给料风道31出风口处积累，而造成给料风道31的堵塞，保证了燃烧系统运行的可靠性。

可选地，给料器30和助燃器40呈圆筒状结构。

可选地，给料器30为多个，给料器30的安装位置在燃烧腔11的物料入口端和/或燃烧器10的周向侧壁上。

在图1所示的具体实施方式中，给料器30安装在燃烧腔11的物料入口端处。

如图1所示，送风部20包括第一送风管道21和第二送风管道22。

可选地，第一送风管道21沿给料风道31的切线方向与给料风道31的进风口连通，第二送风管道22沿助燃风道41的切线方向与助燃风道41的进风口连通。这样，当送风部20送风进入给料风道31和助燃风道41时，风会沿着给料风道31和助燃风道41的切线方向产生旋流加速，给料风道31内的半焦粉被加速输送进入燃烧腔11，确保半焦粉被稳定地输送，提高了半焦粉的燃烧效率；同时使助燃风加速进入燃烧腔11，提高了对半焦粉燃烧的助燃效率。

可选地，给料风道31的出风口与助燃风道41的出风口处设置有导流片60。这样，可以使风在给料风道31和助燃风道41进入燃烧腔11时被二次加速，并可以改变燃烧腔11内的进风方向，将进入燃烧腔11的轴向风变为沿着燃烧腔11切向的切向风，更进一步提高了半焦粉的燃烧效率和助燃器40的助燃效率。

如图1所示，给料器30还具有点火装置32，点火装置32的至少一部分位于给料风道31内。这样，可以确保在节省占用空间的前提下，燃烧腔11内部的半焦粉被顺利地点燃。

可选地，点火装置32为点火枪，点火枪的输入端与供油或供气装置输出端连接，点火枪的输出端与燃烧腔11的物料入口端连通。

如图1所示，送风部20还包括第三送风管道23、多个风源装置24和多个风量调节装置25，第一送风管道21上设置有一个风量调节装置25，一个风源装置24设置在第一送风管道21的远离给料器30的一端，第二送风管道22上设置有另一个风量调节装置25，另一个风源装置24设置在第二送风管道22的远离助燃器40的一端。

由于第三送风管道23将风源装置24与鼓风室50连接，确保了对鼓风室50内部稳定送风。由于设置由风量调节装置25可以对第一送风管道21、第二送风管道22和第三送风管道23内的风量进行调节，对风量的精确控制可以控制进入给料风道31的半焦粉量，确保不会由于半焦粉进入燃烧腔11内的量过大而导致半焦粉燃烧不充分，而且还可以根据进入燃烧腔11内的半焦粉量调节助燃风量，确保半焦粉燃烧充分，提高了半焦粉的燃烧效率。

如图1所示，燃烧系统还包括进料部70，进料部70与给料风道31连通。

可选地，进料部70与第一送风管道21连接并形成三通结构，且三通结构位于风源装置24与给料器30之间。这样，确保了半焦粉被稳定送入到第一送风管道21内，并被风顺利地输送入给料风道31内部。

可选地，进料部70包括顺次连接的料仓71、下料装置72和具有计量器73的连接管，连接管与第一送风管道21连通。这样，可以精确地控制进入第一送风管道21的半焦粉的量和进入给料风道31内的半焦粉量。

具体而言，料仓71的下料口与下料装置72的进口连接，下料装置72的出口与计量器73的进口连接，计量器73的出口通过连接管与第一送风管道21连通。

可选地，计量器73为转子秤或其他结构的秤。

可选地，风源装置24为罗茨风机或高压离心风机。

在一个未图示的可选实施例中，所述燃烧器10内设置在线温度计，用于监测燃烧腔11内部的温度。

可选地，所述在线温度计为2个。

在一个未图示的可选实施例中，燃烧系统还包括电控系统，电控系统手动模式或自动模式，手动模式可是实现人工对燃烧系统内所有的电气仪表的手动调整，自动模式可以实现对燃烧系统内所有的电气仪表根据测试量进行自动调整。

下面叙述上述燃烧系统的工作原理：

半焦粉由料仓71进入下料装置72并经过计量器73的计量并调整半焦粉的通入量后由计量器73的出口通过连接管进入第一送风管道21，半焦粉与风源装置24提供的输粉风在第一送风管道21内充分混合后，半焦粉被输送至给料器30的进口处并进入给料风道31，半焦粉随着输粉风沿给料风道31的切向旋流加速进入给料风道31，半焦粉在给料器30的出口附近在导流片60的作用下，二次旋流加速后在风源装置24提供给助燃器40的助燃风的作用下高速喷入燃烧腔11内，半焦粉在点火装置32的伴烧作用下引燃，逐渐开启与助燃器40连接的风源装置24，使半焦粉充分燃烧。

与此同时，由风源装置24提供的沿着第三送风管道23进入鼓风室50的助燃风由燃烧器10的侧壁进入燃烧腔11，形成旋流风，与燃烧腔11火焰迅速充分混合，对未燃尽的半焦粉进行二次充分燃烧，降低半焦中的含碳量。

在一个具体实施例中，上述燃烧系统运行的过程。首先将点火装置32开启，将燃烧腔11的温度预热至550℃-600℃左右，温度通过燃烧室内热电偶监测，当温度达到550℃-650℃时，先开启第二送风管道22的风源装置24，然后通过进料部70使半焦粉进入燃烧系统，供粉按照60％～70％之间的负荷，当燃烧腔11内火焰稳定时，关闭点火装置32，逐渐增加负荷，开启第三送风管道23的风源装置24，使半焦粉充分燃烧。

在另一个具体实施例中，上述燃烧系统运行的过程。首先需要将点火装置32开启，温度通过燃烧腔11内热电偶监测，当燃烧腔11内温度上升到300℃-400℃之间，先开启第二送风管道22的风源装置24，然后通过进料部70使半焦粉进入燃烧系统，供粉按照50％～60％之间负荷，当燃烧腔11内火焰稳定时，关闭点火装置32，逐渐增加负荷，开启第三送风管道23的风源装置24，使半焦粉充分燃烧。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1.燃烧系统在燃烧半焦粉过程中的燃尽率高，热效率高，燃烧系统的设备体积小，结构简单，操作简单。

2.半焦粉在被二次加速，形成高速旋流风，与助燃风充分混合，在被点燃后可充分燃烧，助燃风能够在燃烧室内切向鼓入，将未燃尽半焦二次充分燃烧，燃烧室内不结渣，不积灰，每个风道有调节阀调整，负荷调节方便。

3.本实用新型提供一种燃烧效率高的半焦粉燃烧器，为半焦粉的利用提供有效路径。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统包括：

燃烧器(10)，所述燃烧器(10)的内部具有燃烧腔(11)，所述燃烧器(10)具有至少两层保温层，所述燃烧器(10)的侧壁的周向设置有贯通所述保温层的进风孔(12)，所述进风孔(12)与所述燃烧腔(11)连通。

2.根据权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统还包括：

鼓风室(50)，所述鼓风室(50)与所述燃烧器(10)的侧壁的外壁面之间形成鼓风腔，所述鼓风腔通过所述燃烧器(10)的所述进风孔(12)与所述燃烧腔(11)连通；

用于供风的送风部(20)，所述送风部(20)与所述鼓风室(50)连接。

3.根据权利要求2所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统还包括：

给料器(30)，所述给料器(30)的内部形成给料风道(31)，所述给料风道(31)的进风口与所述送风部(20)连接，所述给料风道(31)的出风口与所述燃烧腔(11)连通；

助燃器(40)，所述助燃器(40)套设在所述给料器(30)的外部，所述助燃器(40)与所述给料器(30)的外壁之间形成助燃风道(41)，所述助燃风道(41)的出风口与所述燃烧腔(11)连通，所述送风部(20)与所述助燃风道(41)连接。

4.根据权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，所述给料器(30)呈圆筒状结构，所述送风部(20)包括第一送风管道(21)，所述第一送风管道(21)沿所述给料风道(31)的切线方向与所述给料风道(31)的进风口连通。

5.根据权利要求4所述的燃烧系统，其特征在于，所述助燃器(40)呈圆筒状结构，所述送风部(20)包括第二送风管道(22)，所述第二送风管道(22)沿所述助燃风道(41)的切线方向与所述助燃风道(41)的进风口连通。

6.根据权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，所述给料风道(31)的出风口与所述助燃风道(41)的出风口处设置有导流片(60)。

7.根据权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，所述给料器(30)具有点火装置(32)，所述点火装置(32)的至少一部分位于所述给料风道(31)内。

8.根据权利要求5所述的燃烧系统，其特征在于，所述送风部(20)还包括多个风源装置(24)和多个风量调节装置(25)，所述第一送风管道(21)上设置有一个所述风量调节装置(25)，一个所述风源装置(24)设置在所述第一送风管道(21)的远离所述给料器(30)的一端，所述第二送风管道(22)上设置有另一个所述风量调节装置(25)，另一个所述风源装置(24)设置在所述第二送风管道(22)的远离所述助燃器(40)的一端。

9.根据权利要求8所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统还包括进料部(70)，所述进料部(70)与所述给料风道(31)连通。

10.根据权利要求9所述的燃烧系统，其特征在于，所述进料部(70)与所述第一送风管道(21)连接并形成三通结构，且所述三通结构位于所述风源装置(24)与所述给料器(30)之间。

11.根据权利要求10所述的燃烧系统，其特征在于，所述进料部(70)包括顺次连接的料仓(71)、下料装置(72)和具有计量器(73)的连接管，所述连接管与所述第一送风管道(21)连通。

12.根据权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧器(10)呈圆筒状结构，且所述燃烧腔(11)包括沿所述燃烧腔(11)的轴向顺次连通的等径段(111)和收缩段(112)，所述收缩段(112)的腔体截面积沿远离所述等径段(111)的方向逐渐减小，所述燃烧器(10)的侧壁在所述收缩段(112)的远离所述等径段(111)的一侧预留有物料出口。

13.根据权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧器(10)呈圆筒状结构，所述燃烧器(10)的所述进风孔(12)的延伸方向与所述燃烧腔(11)的径向之间具有夹角。

14.根据权利要求13所述的燃烧系统，其特征在于，所述夹角大于等于5度且小于30度。