CN206073060U - 精确控制燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精确控制燃烧系统，其包括顶部开口，内部中空的燃烧装置主体和换热器，燃烧装置主体的顶部开口为排烟口；燃烧装置主体的内腔为燃烧室；排烟口与换热器连通；燃烧装置主体的壳体内到外依次为耐火层、保温层和换热层；在上方的燃烧室内上下排列设有一个以上的辅助燃烧装置。优点在于：与传统锅炉在燃烧室内就进行换热不同，本申请是在耐火层外侧设置保温层，使燃室内的热量不会轻易散失，有效地保证燃烧室内的温度，使需要在高温条件下才能裂解、燃烧的有机大分子进行充分的燃烧，保温层外侧的换热层将经保温层散发的热量充分吸收，在保证热转换效率的同时，提高了锅炉的燃烧效率、及煤炭的燃烧利用率。

Description

精确控制燃烧系统

技术领域：

本实用新型涉及一种精确控制燃烧系统，属于一种燃煤锅炉。

背景技术：

现有燃煤锅炉烟气二次燃烧的理论是通过在烟气中补入大量空气，将烟气中高燃点可燃物及因煤炭在缺氧条件下燃烧产生的少量一氧化碳再次燃烧。但是，根据清华大学提出的最新的燃烧理论：煤炭在富氧条件下也是缺氧燃烧，会产生大量的CO。在此理论的基础上，可以看出现有的燃煤锅炉烟气二次燃烧方法实际上是降低了CO的浓度，使CO无法充分燃烧。

同时，煤炭及石化有机燃料都是复杂的有机大分子结构，其中部分有机大分子在裂解、燃烧时是需要较高温度的。

而目前锅炉通常是只注重于换热，即直接在主燃室内壁设置换热层进行换热、或在主燃室内壁的耐火层内部或外侧就设置换热层进行换热，使燃室内的炉温很低，造成需要在高温条件下才能裂解、燃烧的有机大分子无法充分燃烧，燃烧效率低下；增加了烟气中的可燃物含量，造成环境污染；而为了避免烟气排放造成的环境污染，就需要对烟气进行过滤或回收，增加了煤炭能耗。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种保证锅炉燃烧室内温度，使燃煤充分燃烧，提高燃煤锅炉烟气中的CO浓度，使CO充分燃烧，利用CO充分燃烧产生的高温将有机大分子充分燃烧，降低烟气中可燃物含量的精确控制燃烧系统。

本实用新型由如下技术方案实施：精确控制燃烧系统，其包括顶部开口，内部中空的燃烧装置主体和换热器，所述燃烧装置主体的顶部开口为排烟口；所述燃烧装置主体的内腔为燃烧室；在所述燃烧装置主体底部设有与所述燃烧室连通的进风口；所述排烟口与所述换热器连通；其特征在于，所述燃烧装置主体的壳体内到外依次为耐火层、保温层和换热层；在上方的所述燃烧室内上下排列设有一个以上的辅助燃烧装置；在所述耐火层内竖直埋设有与所述辅助燃烧装置数量一致的供风管；在每个所述辅助燃烧装置的聚热筒内壁上均匀水平排列设有与对应的所述供风管连通的供风孔；所述供风管的进风口置于所述燃烧装置主体底部的外壁上。

所述辅助燃烧装置包括上下开口、内部中空的所述聚热筒，冷却风机，助燃板，温度传感器，CO含量检测仪，供风风机和精确燃烧控制器；所述聚热筒的外壁与所述燃烧装置主体的内壁固定成一体结构；在所述供风孔上方的所述聚热筒内壁上均匀水平排列设有所述燃烧装置主体外部连通的冷风孔；在所述燃烧装置主体外侧设有出风口与所述冷风孔连通的所述冷却风机；在所述聚热筒顶部筒口上方设有所述助燃板；在所述助燃板下方的所述燃烧室内壁上设有所述温度传感器；在所述助燃板上方的所述燃烧室内壁上设有所述CO含量检测仪；所述供风风机的出风口与对应的所述供风管的进风口连通；所述冷却风机、所述温度传感器、所述CO含量检测仪、所述供风风机和所述燃烧装置主体外壁上的所述精确燃烧控制器电连接。

本实用新型的优点：与传统锅炉在燃烧室内就进行换热不同，本申请是在耐火层外侧设置保温层，使燃室内的热量不会轻易散失，有效地保证燃烧室内的温度，使需要在高温条件下才能裂解、燃烧的有机大分子进行充分的燃烧，保温层外侧的换热层将经保温层散发的热量充分吸收，在保证热转换效率的同时，提高了锅炉的燃烧效率、及煤炭的燃烧利用率；同时通过提高燃煤锅炉烟气中的CO浓度，使CO充分燃烧，利用CO充分燃烧产生的高温将有机大分子再次充分燃烧，使煤炭没有烧掉的物质完全燃烧，降低烟气中的可燃物含量，实现煤炭的清洁燃烧，减少有害排放，达到节能减排的目的。

附图说明：

图1为实施例1的整体结构示意图。

图2为辅助燃烧装置的电路连接示意图。

图3为实施例2的整体结构示意图。

燃烧装置主体1、换热器2、排烟口3、燃烧室4、进风口5、耐火层6、保温层7、换热层8、辅助燃烧装置9、聚热筒10、冷却风机11、助燃板12、温度传感器13、CO含量检测仪14、供风风机15、精确燃烧控制器16、供风管17、供风孔18、冷风孔19。

具体实施方式：

实施例1：如图1和图2所示，精确控制燃烧系统，其包括顶部开口，内部中空的燃烧装置主体1和换热器2，燃烧装置主体1的顶部开口为排烟口3；燃烧装置主体1的内腔为燃烧室4；在燃烧装置主体1底部设有与燃烧室4连通的进风口5；排烟口3与换热器2连通；燃烧装置主体1的壳体内到外依次为耐火层6、保温层7和换热层8；在上方的燃烧室4内设有一个辅助燃烧装置9；辅助燃烧装置9包括上下开口、内部中空的聚热筒10，冷却风机11，助燃板12，温度传感器13，CO含量检测仪14，供风风机15和精确燃烧控制器16；聚热筒10的外壁与燃烧装置主体1的内壁固定成一体结构；在耐火层6内竖直埋设有一根供风管17；在聚热筒10内壁上均匀水平排列设有与供风管17连通的供风孔18；供风管17的进风口置于燃烧装置主体1底部的外壁上、与供风风机15的出风口连通；在供风孔18上方的聚热筒10内壁上均匀水平排列设有与燃烧装置主体1外部连通的冷风孔19；在燃烧装置主体1外侧设有出风口与冷风孔19连通的冷却风机11；在聚热筒10顶部筒口上方设有助燃板12；在助燃板12下方的燃烧室4内壁上设有温度传感器13；在助燃板上方的燃烧室内壁上设有CO含量检测仪14；冷却风机11、温度传感器13、CO含量检测仪14、供风风机15和燃烧装置主体1外壁上的精确燃烧控制器16电连接。

使用原理：在耐火层6外侧设置保温层7，使燃室内4的热量不会轻易散失，有效地保证聚热筒10下方燃烧室4内的温度处于800℃～1000℃之间，使需要在高温条件下才能裂解、燃烧的有机大分子进行充分的燃烧，通过在保温层7外侧的换热层8设置水套，将经保温层8散发的热量由水套内的介质充分吸收，在保证热转换效率的同时，提高了煤炭的燃烧利用率；将燃烧室4内煤炭燃烧产生的大量CO及高燃点可燃物聚集到聚热筒10内，提高聚热筒10内CO浓度及温度，经供风管17进入聚热筒10的空气在经过耐火层6时进行预热，进一步提高聚热筒10内的温度；使CO在聚热筒10内充分进行燃烧，CO在聚热筒10内充分燃烧的同时将烟气中的高燃点可燃物点燃，助燃板12起到降低高燃点可燃物流动速度的功能，增加高燃点可燃物在聚热筒10的停留时间，保证高燃点可燃物尽可能充分燃烧；CO含量检测仪14对助燃板12上方燃烧室4内CO含量进行检测，将检测数据发送到精确燃烧控制器16，精确燃烧控制器16根据燃烧室4内CO含量检测的实时数据，控制供风风机15向聚热筒10内补充CO充分燃烧所需的热空气；温度传感器13对助燃板12下方燃烧室4内温度进行检测，将检测数据发送到精确燃烧控制器16，精确燃烧控制器16根据燃烧室4内温度检测的实时数据，控制冷却风机11向聚热筒10内通入冷空气，使助燃板12下方的温度处于900℃～1400℃之间。

实施例2：如图2和图3所示，精确控制燃烧系统，其包括顶部开口、内部中空的燃烧装置主体1和换热器2，燃烧装置主体1的顶部开口为排烟口3；燃烧装置主体1的内腔为燃烧室4；在燃烧装置主体1底部设有与燃烧室4连通的进风口5；排烟口3与换热器2连通；燃烧装置主体1的壳体内到外依次为耐火层6、保温层7和换热层8；在上方的燃烧室4内上下排列设有两个辅助燃烧装置9，下方的辅助燃烧装置9为一次辅助燃烧装置，上方的辅助燃烧装置9为二次辅助燃烧装置；每个辅助燃烧装置9包括上下开口、内部中空的聚热筒10，冷却风机11，助燃板12，温度传感器13，CO含量检测仪14，供风风机15和精确燃烧控制器16；聚热筒10的外壁与燃烧装置主体1的内壁固定成一体结构；在耐火层6内竖直埋设有两根供风管17；在每个聚热筒10内壁上均匀水平排列设有与一根供风管17对应连通的供风孔18；每根供风管17的进风口置于燃烧装置主体1底部的外壁上、与对应的供风风机15的出风口连通；在供风孔18上方的聚热筒10内壁上均匀水平排列设有燃烧装置主体1外部连通的冷风孔19；在燃烧装置主体1外侧设有出风口与冷风孔19连通的冷却风机11；在聚热筒10顶部筒口上方设有助燃板12；在助燃板12下方的燃烧室4内壁上设有温度传感器13；在助燃板上方的燃烧室内壁上设有CO含量检测仪14；冷却风机11、温度传感器13、CO含量检测仪14、供风风机15和燃烧装置主体1外壁上的精确燃烧控制器16电连接。

工作原理：在耐火层6外侧设置保温层7，使燃室内4的热量不会轻易散失，有效地保证一次辅助燃烧装置的聚热筒10下方燃烧室4内的温度处于800℃～1000℃之间，使需要在高温条件下才能裂解、燃烧的有机大分子进行充分的燃烧，通过在保温层7外侧的换热层8设置水套，将经保温层8散发的热量由水套内的介质充分吸收，在保证热转换效率的同时，提高了煤炭的燃烧利用率；将燃烧室4内煤炭燃烧产生的大量CO及高燃点可燃物聚集到一次辅助燃烧装置的聚热筒10内，提高聚热筒10内CO浓度及温度，经供风管17进入聚热筒10的空气在经过耐火层6时进行预热，进一步提高聚热筒10内的温度；使CO在聚热筒10内充分进行燃烧，CO在聚热筒10内充分燃烧的同时将烟气中的高燃点可燃物点燃，助燃板12起到降低高燃点可燃物流动速度的功能，增加高燃点可燃物在聚热筒10的停留时间，保证高燃点可燃物尽可能充分燃烧；CO含量检测仪14对助燃板12上方燃烧室4内CO含量进行检测，将检测数据发送到精确燃烧控制器16，精确燃烧控制器16根据燃烧室4内CO含量检测的实时数据，控制供风风机15向聚热筒10内补充CO充分燃烧所需的热空气；温度传感器13对助燃板12下方燃烧室4内温度进行检测，将检测数据发送到精确燃烧控制器16，精确燃烧控制器16根据燃烧室4内温度检测的实时数据，控制冷却风机11向聚热筒10内通入冷空气，使助燃板12下方的温度处于900℃～1400℃之间；二次辅助燃烧装置的温度传感器13对二次辅助燃烧装置的助燃板12下方燃烧室4内温度进行检测，将检测数据发送到二次辅助燃烧装置的精确燃烧控制器16，精确燃烧控制器16根据燃烧室4内温度检测的实时数据，控制二次辅助燃烧装置的冷却风机11向二次辅助燃烧装置的聚热筒10内通入冷空气，使二次辅助燃烧装置的助燃板12下方的温度高于1400℃；使一次辅助燃烧装置内未充分燃烧的CO彻底燃烧。

Claims (2)

1.精确控制燃烧系统，其包括顶部开口，内部中空的燃烧装置主体和换热器，所述燃烧装置主体的顶部开口为排烟口；所述燃烧装置主体的内腔为燃烧室；在所述燃烧装置主体底部设有与所述燃烧室连通的进风口；所述排烟口与所述换热器连通；其特征在于，所述燃烧装置主体的壳体内到外依次为耐火层、保温层和换热层；在上方的所述燃烧室内上下排列设有一个以上的辅助燃烧装置；在所述耐火层内竖直埋设有与所述辅助燃烧装置数量一致的供风管；在每个所述辅助燃烧装置的聚热筒内壁上均匀水平排列设有与对应的所述供风管连通的供风孔；所述供风管的进风口置于所述燃烧装置主体底部的外壁上。

2.根据权利要求1所述的精确控制燃烧系统，其特征在于；所述辅助燃烧装置包括上下开口、内部中空的所述聚热筒，冷却风机，助燃板，温度传感器，CO含量检测仪，供风风机和精确燃烧控制器；所述聚热筒的外壁与所述燃烧装置主体的内壁固定成一体结构；在所述供风孔上方的所述聚热筒内壁上均匀水平排列设有所述燃烧装置主体外部连通的冷风孔；在所述燃烧装置主体外侧设有出风口与所述冷风孔连通的所述冷却风机；在所述聚热筒顶部筒口上方设有所述助燃板；在所述助燃板下方的所述燃烧室内壁上设有所述温度传感器；在所述助燃板上方的所述燃烧室内壁上设有所述CO含量检测仪；所述供风风机的出风口与对应的所述供风管的进风口连通；所述冷却风机、所述温度传感器、所述CO含量检测仪、所述供风风机和所述燃烧装置主体外壁上的所述精确燃烧控制器电连接。