CN209101260U - 一种自控高效固体燃料气化燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自控高效固体燃料气化燃烧器，设有燃烧气化组件和气化燃烧组件,燃烧气化组件包括炉箅燃料和燃料燃烧室、烟气室、连接管下部；炉箅下方与空气进气鼓风机连通，燃料燃烧室在炉箅上方，烟气室在燃料燃烧室上方，烟气室和连接管下端口连通，在连接管下部管体外围设有隔热降温水层，所述气化燃烧组件包括连接管上部、空气匹配室和气化燃烧室，空气匹配室与气化燃烧室之间设有分隔板，空气匹配室设有供空气的气配风机；连接管上部管壁上设有空气匹配孔，在连接管的上方设有气化燃烧室；另外设有与所述气化燃烧室连通的引风机。另外还设有PLC自动控制系统。本实用新型具有气化率高、燃烧充分、燃烧效率高、节约燃料、环保效果好，而且结构简单，安装方便、控制灵活准确，适用性强诸多优点。

Description

一种自控高效固体燃料气化燃烧器

技术领域

本实用新型涉及锅炉供暖技术领域，尤其涉及一种自控高效固体燃料气化燃烧器。

背景技术

煤碳和各种固体燃料是人们在生产生活中大量使用的燃料，长期以来，一直是将固体燃料拿来直接点火燃烧。这种燃烧方式简单易行，方便快捷，但是它会产生大量的烟尘，污染空气环境，另外燃料本身也不能得到完全的燃烧，其热值不能充分利用。为此，人们也提出了不少将固体燃料进行气化的设备，首先生产出燃气，然后进行以燃气的形态进行燃烧使用。这种方法产生了较好的效果。另外，也出现了一些在燃烧装置上设置的气化燃烧器，将固体燃料在燃烧前先转化成燃气，然后直接进行气化燃烧。这种装置有其优点，结构简单，使用方便，适用性很广。但是，现有气化燃烧器五花八门，结构各异，各有特点，虽均不同程度地起到了节约燃料，减少污染的作用，但仍需进一步提高其效果，结构进一步改善，控制更加灵活准确，更好更方便地使用在各种燃烧装置上，取得更好的节约燃料，改善环节的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题：提供一种自控高效固体燃料气化燃烧器,设有结构新颖高效的燃烧气化组件、气化燃烧组年和自动控制装置，具有气化率高、燃烧充分、燃烧效率高、节约燃料、环保效果好，而且结构简单，安装方便、控制灵活准确，适用性强诸多优点。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自控高效固体燃料气化燃烧器，设有燃烧气化组件和气化燃烧组件,其特征是：所述燃烧气化组件包括炉箅燃料和燃烧室、烟气室、连接管下部；所述炉箅下方与空气进气鼓风机连通，空气通过炉箅燃料燃烧室；燃料燃烧室在炉箅上方，是燃料燃烧的腔体，烟气室在燃料燃烧室上方，该烟气室和连接管下端口连通，在连接管下部管体外围设有隔热降温水层，燃料燃烧室、烟气室和连接管下部组成燃烧气化的空间，从炉箅进入的空气与固体燃料进行高温下的燃烧，固体燃料燃烧产生大量的气体充满烟气室和连接管下部，形成一个高温和具有一定压力的气化空间；所述气化燃烧组件包括连接管上部、空气匹配室和气化燃烧室，在所述连接管的上端口位置设有一个空气匹配室与气化燃烧室之间的分隔板，该分隔板将连接板的上端口周边密封，在所述隔热降温水层与分隔板之间形成一个密闭的空气匹配室，该空气匹配室设有供给空气的气配风机；所述连接管上部管壁上设有空气匹配孔，该空气匹配孔与连接管外部空间构成的空气匹配室连通；在连接管的上方设有与连接管上端口连通的所述气化燃烧室；另外设有与所述气化燃烧室连通的引风机，该引风机设置在气化燃烧室燃烧后，经受热载体放热，最后的烟气排放口，即该引风机经受热载体与气化燃烧室连通。

在所述连接管的下方设有一层气压调节板，该气压调节板在对准每个连接管下喘口的位置设有可调节开合度的开口即活动开口。所述烟气室和燃料燃烧室的外壁上设有观察孔，气配风机和鼓风机设有手动调速器。

上述的气化燃烧气进一步优化的方案是：设有PLC控制器的自动控制系统，在燃烧室内设有检测燃烧室温度的热电偶；在烟气室设有烟气压传感器、火焰传感器、一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器；在所述空气匹配室设有供气压传感器，并设有供空气的气配风机，该气配风机设有开关和调节风机转速的可控变频器；所述给燃料燃烧室提供空气的鼓风机设有开关和控制鼓风机转速的自控变频器；在所述设置引风机的烟气排放口还设有烟气氮氧化物浓度传感器和烟气一氧化碳浓度传感器；所述连接管下方的气压调节板设有调节开口开度的手控和自控开口调节件；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述热电偶、烟气压传感器、供气压传感器、可控变频器、自控变频器、火焰传感器、一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器、烟气氮氧化物传感器、烟气一氧化碳传感器及调节板的自控开口调节件进行信号和控制连接；控制的方式是：当从燃料燃烧室的热电偶获得燃料燃烧室温度低于设定温度信号时，控制自控变频器提高鼓风机的转速，增加燃料燃烧室的供氧，以保证燃烧气化效果；当从烟气室的一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器获得烟气室内燃烧气化后的一氧化碳和甲烷浓度低于设定值时，控制自控开口调节件缩小调节板的开口度，以减少连接管的出气量，增大烟气室的压力，提高燃烧气化效果；当从烟气室的火焰传感器获得里面出现明火时，控制自控变频器降低鼓风机的转速，以减少燃料燃烧室的供氧而消除明火，保证气化反应的进行；当从所述烟气一氧化碳浓度传感器获得烟气中一氧化碳含量超过设定值时说明气化燃烧室燃烧效果不达标则控制所述可控变频器提高气配风机的转速，以提高空气匹配室的空气压力和空气匹配空的进气，以提高气化燃烧室的燃烧效果；当从所述烟气氮氧化物传感器获得排放烟气中氮氧化物超过设定值时，控制自控变频器降低鼓风机的转速，以减少燃烧室的空气供给量，进而降低烟气中氮氧化物的排放；并设有报警信号发生器和远程无线信号发送器，该报警信号发生器和远程无线信号发送器与所述PLC控制器进行信号和控制连接，控制方是：式当PLC控制器获得各传感器发出的检测信号不符合设定值时，PLC控制器启动报警信号发生器发出报警信号，并通过远程无线信号传送器将报警信号传送到值班人员手机上和设置的值班监控器上。

上述的气化燃烧器的进一步实施的补充方案是：设有与其装配使用的气化燃烧火管锅炉，在所述气化燃烧器的气化燃烧室的上方设有数排并行排列的竖直火管组成的第一上火管，该上火管上下开口，气化燃烧器的气化燃烧室的火焰在空吸力的作用下，在每根水管中激烈燃烧，在第一上火管的一旁或两旁或周围设有数根并行排列的竖直火管构成的第一下火管，在上火管和下火管的上端口处设置有两火管连通的第一导火室；第一下火管的外侧设有数根并行排列的竖直火管构成的第二上火管，第二上火管和第一下火管的下端口处设置有两火管连通的第二导火室；这种上下相互接续连通的上下火管组和导火室设有数个，并在最后一组上火管的上端口处设有烟气排放口的引风机；在所述上、下火管的外围设有相互连的储水空间即水系，该水系与气化燃烧器的隔热降温水层连通。

采用本实用新型具有如下有益效果：

1)结构设计简单、科学合理、紧凑、成本低；

2)可以实现模块化，标准化，制作容易，质量稳定，大大降低生产成本；

3)适用性强，可以跟多种受热装置结合，用途非常广泛；

4)大大节约燃料，热效率高，大大提高生产效益，降低生产成本；

5)环保效果好，低氮排放，低污染；

6)使用运行灵活，可以简单地手控操作，也可以自控操作，燃烧气化和气化燃烧过程可控，效率高，效果好，是一种完全创新的智能化固体燃料气化燃烧装置。

7)设报警装置，故障发现处理及时，保证运行安全。

附图说明

附图1为本实用新型的气化燃烧火管锅炉的剖面结构示意图。

附图2为本实用新型的剖视结构示意图。

附图3为本实用新型的连接管整体结构示意图。

附图4为本实用新型的连接管的单体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的气化燃烧器进行说明。

实施例1：参阅附图，一种自控高效固体燃料气化燃烧器，设有燃烧气化组件和气化燃烧组件,所述燃烧气化组件包括炉箅燃料和燃烧室1、烟气室2、连接管3下部；所述炉箅下方与功率20KW的空气进气鼓风机，功连通，空气通过炉箅燃料燃烧室；燃料燃烧室在炉箅上方，是燃料燃烧的腔体，烟气室在燃料燃烧室上方，该烟气室和连接管下端口连通，在连接管下部管体外围设有隔热降温水层4，高度400mm的燃料燃烧室、高度200mm的烟气室和连接管下部组成燃烧气化的空间，从炉箅进入的空气与固体燃料进行高温下的燃烧，固体燃料燃烧产生大量的气体充满烟气室和连接管下部，形成一个高温和具有一定压力的气化空间；所述气化燃烧组件包括连接管上部、空气匹配室5和气化燃烧室7，在所述连接管的上端口位置设有一个空气匹配室与气化燃烧室之间的分隔板，该分隔板将连接板的上端口周边密封，在所述隔热降温水层与分隔板之间形成一个密闭的空气匹配室，并设有供空气的功率5KW气配风机；所述连接管上部管壁上设有空气匹配孔6，直径8mm，该空气匹配孔与连接管外部空间构成的空气匹配室连通；在连接管的上方设有与连接管上端口连通的所述气化燃烧室；另外设有与所述气化燃烧室连通的功率40KW的引风机，该引风机设置在气化燃烧室燃烧后，经受热载体放热，最后的烟气排放口，即该引风机经受热载体与气化燃烧室连通。在所述连接管的下方设有一层气压调节板，该气压调节板在对准每个连接管下喘口的位置设有可调节开合度的开口即活动开口。所述烟气室和燃料燃烧室的外壁上设有观察孔，气配风机和鼓风机设有手动调速器。

实施例2：参阅附图，一种自控高效固体燃料气化燃烧器，本实施例在实施例1的结构上增加了PLC控制器的自控系统：设有PLC控制器的自动控制系统，在燃烧室内设有检测燃烧室温度的热电偶；在烟气室设有烟气压传感器、火焰传感器、一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器；在所述空气匹配室设有供气压传感器，并设有供空气的气配风机，该气配风机设有开关和调节风机转速的可控变频器；所述给燃料燃烧室提供空气的鼓风机设有开关和控制鼓风机转速的自控变频器；在所述设置引风机的烟气排放口还设有烟气氮氧化物浓度传感器和烟气一氧化碳浓度传感器；所述连接管下方的气压调节板设有调节开口开度的手控和自控开口调节件；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述热电偶、烟气压传感器、供气压传感器、可控变频器、自控变频器、火焰传感器、一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器、烟气氮氧化物传感器、烟气一氧化碳传感器及调节板的自控开口调节件进行信号和控制连接；控制的方式是：当从燃料燃烧室的热电偶获得燃料燃烧室温度低于设定温度信号时，控制自控变频器提高鼓风机的转速，增加燃料燃烧室的供氧，以保证燃烧气化效果；当从烟气室的一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器获得烟气室内燃烧气化后的一氧化碳和甲烷浓度低于设定值时，控制自控开口调节件缩小调节板的开口度，以减少连接管的出气量，增大烟气室的压力，提高燃烧气化效果；当从烟气室的火焰传感器获得里面出现明火时，控制自控变频器降低鼓风机的转速，以减少燃料燃烧室的供氧而消除明火，保证气化反应的进行；当从所述烟气一氧化碳浓度传感器获得烟气中一氧化碳含量超过设定值时说明气化燃烧室燃烧效果不达标则控制所述可控变频器提高气配风机的转速，以提高空气匹配室的空气压力和空气匹配空的进气，以提高气化燃烧室的燃烧效果；当从所述烟气氮氧化物传感器获得排放烟气中氮氧化物超过设定值时，控制自控变频器降低鼓风机的转速，以减少燃烧室的空气供给量，进而降低烟气中氮氧化物的排放；并设有报警信号发生器和远程无线信号发送器，该报警信号发生器和远程无线信号发送器与所述PLC控制器进行信号和控制连接，控制方是：式当PLC控制器获得各传感器发出的检测信号不符合设定值时，PLC控制器启动报警信号发生器发出报警信号，并通过远程无线信号传送器将报警信号传送到值班人员手机上和设置的值班监控器上。

实施例3：参见附图1，一种气化燃烧火管锅炉，本实施是在实施例2的基础上增加了水管锅炉的结构，其增加的结构是：设有与气化燃烧器9装配使用的气化燃烧火管锅炉，在所述气化燃烧器的气化燃烧室的上方设有数排并行排列的竖直火管组成的第一上火管11，该上火管上下开口，气化燃烧器的气化燃烧室的火焰在空吸力的作用下，在每根水管中激烈燃烧，在第一上火管的两旁设有数根并行排列的竖直火管构成的第一下火管10、21，在第一上火管和第一下火管的上端口处设置有两火管连通的第一导火室12；第一下火管的外侧设有数根并行排列的竖直火管构成的第二上火管15、17，第二上火管和第一下火管的下端口处设置有两火管连通的第二导火室22、23；第二上火管旁设有第二下火管16、18，第二上火管和第二下火管上端口处设有第三导火管19、20；并在最后一组下火管的下端口处设有烟气排放口14和引风机；在所述上、下火管的外围设有相互连通的储水空间即水系13，该水系与气化燃烧器的隔热降温水层连通。

上述实施例经3个月的运行取得了理想的效果，比普通燃烧器节约燃料20－30％，而且运行成本低，节省人工40％；大大提高了生产效益，环保效果也得到了明显的提高。

应当指出，在不脱离本实用新型的基本思路的条件下，进行的大同小异的变化的技术方案均应属于本专利的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种自控高效固体燃料气化燃烧器，设有燃烧气化组件和气化燃烧组件,其特征是：所述燃烧气化组件包括炉箅燃料和燃料燃烧室(1)、烟气室(2)、连接管(3)下部；所述炉箅下方与空气进气鼓风机连通，空气通过炉箅燃料燃烧室；燃料燃烧室在炉箅上方，是燃料燃烧的腔体，烟气室在燃料燃烧室上方，该烟气室和连接管下端口连通，在连接管下部管体外围设有隔热降温水层(4)，燃料燃烧室、烟气室和连接管下部组成燃烧气化的空间，从炉箅进入的空气与固体燃料进行高温下的燃烧，固体燃料燃烧产生大量的气体充满烟气室和连接管下部，形成一个高温和具有一定压力的气化空间；所述气化燃烧组件包括连接管上部、空气匹配室(5)和气化燃烧室(7)，在所述连接管的上端口位置设有一个空气匹配室与气化燃烧室之间的分隔板，该分隔板将连接板的上端口周边密封，在所述隔热降温水层与分隔板之间形成一个密闭的空气匹配室，并设有供空气的气配风机；所述连接管上部管壁上设有空气匹配孔(6)，该空气匹配孔与连接管外部空间构成的空气匹配室连通；在连接管的上方设有与连接管上端口连通的所述气化燃烧室；另外设有与所述气化燃烧室连通的引风机，该引风机设置在气化燃烧室燃烧后，经受热载体放热，最后的烟气排放口，即该引风机经受热载体与气化燃烧室连通。

2.根据权利要求1所述的气化燃烧器，其特征是：在所述连接管的下方设有一层气压调节板，该气压调节板在对准每个连接管下喘口的位置设有可调节开合度的开口即活动开口。

3.根据权利要求1所述的气化燃烧器，其特征是：所述烟气室和燃料燃烧室的外壁上设有观察孔，气配风机和鼓风机设有手动调速器。

4.根据权利要求1－3中之一所述的气化燃烧器，其特征是：设有PLC控制器的自动控制系统，在燃烧室内设有检测燃烧室温度的热电偶；在烟气室设有烟气压传感器、火焰传感器、一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器；在所述空气匹配室设有供气压传感器，并设有供空气的气配风机，该气配风机设有开关和调节风机转速的可控变频器；所述给燃料燃烧室提供空气的鼓风机设有开关和控制鼓风机转速的自控变频器；在所述设置引风机的烟气排放口还设有烟气氮氧化物浓度传感器和烟气一氧化碳浓度传感器；所述连接管下方的气压调节板设有调节开口开度的手控和自控开口调节件；并设有PLC控制器，该PLC控制器与所述热电偶、烟气压传感器、供气压传感器、可控变频器、自控变频器、火焰传感器、一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器、烟气氮氧化物传感器、烟气一氧化碳传感器及调节板的自控开口调节件进行信号和控制连接；控制的方式是：当从燃料燃烧室的热电偶获得燃料燃烧室温度低于设定温度信号时，控制自控变频器提高鼓风机的转速，增加燃料燃烧室的供氧，以保证燃烧气化效果；当从烟气室的一氧化碳浓度传感器、氢气浓度传感器和甲烷浓度传感器获得烟气室内燃烧气化后的一氧化碳和甲烷浓度低于设定值时，控制自控开口调节件缩小调节板的开口度，以减少连接管的出气量，增大烟气室的压力，提高燃烧气化效果；当从烟气室的火焰传感器获得里面出现明火时，控制自控变频器降低鼓风机的转速，以减少燃料燃烧室的供氧而消除明火，保证气化反应的进行；当从所述烟气一氧化碳浓度传感器获得烟气中一氧化碳含量超过设定值时说明气化燃烧室燃烧效果不达标则控制所述可控变频器提高气配风机的转速，以提高空气匹配室的空气压力和空气匹配孔的进气，以提高气化燃烧室的燃烧效果；当从所述烟气氮氧化物传感器获得排放烟气中氮氧化物超过设定值时，控制自控变频器降低鼓风机的转速，以减少燃烧室的空气供给量，进而降低烟气中氮氧化物的排放；并设有报警信号发生器和远程无线信号发送器，该报警信号发生器和远程无线信号发送器与所述PLC控制器进行信号和控制连接，控制方是：式当PLC控制器获得各传感器发出的检测信号不符合设定值时，PLC控制器启动报警信号发生器发出报警信号，并通过远程无线信号传送器将报警信号传送到值班人员手机上和设置的值班监控器上。

5.根据权利要求4所述的气化燃烧器，其特征是：设有与其装配使用的气化燃烧火管锅炉，在所述气化燃烧器(9)的气化燃烧室的上方设有数排并行排列的竖直火管组成的第一上火管(11)，该上火管上下开口，气化燃烧器的气化燃烧室的火焰在空吸力的作用下，在每根水管中激烈燃烧，在第一上火管的一旁或两旁或周围设有数根并行排列的竖直火管构成的第一下火管(10、21)，在上火管和下火管的上端口处设置有两火管连通的第一导火室(12)；第一下火管的外侧设有数根并行排列的竖直火管构成的第二上火管(15、17)，第二上火管和第一下火管的下端口处设置有两火管连通的第二导火室(22、23)；这种上下相互接续连通的上下火管组和导火室设有数个，相邻上、下火管的端口处均设有火焰连通的导火室，并在最后一组上火管的上端口处，或下火管的下端口处设有烟气排放口(14)和引风机；在所述上、下火管的外围设有相互连的储水空间即水系(13)，该水系与气化燃烧器的隔热降温水层连通。