CN220624052U - 一种低热值固废燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低热值固废燃烧器，属于煤气化技术领域。本实用新型包括相互连通的中心燃烧室和主燃烧室，所述的主燃烧室设有盘管和风帽；其中，所述的盘管为U型圆管，若干盘管均匀排布主燃烧室的内侧；所述风帽的一端连接风箱，另一端嵌入至主燃烧室内腔，且该端部的侧壁上开设有喷孔；所述的接风箱位于主燃烧室的外侧。本实用新型的燃烧器，通过盘管内的空气在主燃烧室内进行换热，可以有效降低炉膛内衬温度；同时，通过风帽喷吹气体，可在主燃烧室内壁上形成气膜，可有效防止高温燃烧的而达到灰熔点的固废附着在主燃烧室的绝热炉膛内衬上，从而延长设备的使用寿命，提高设备连续稳定运行的能力。

Description

一种低热值固废燃烧器

技术领域

本实用新型属于煤气化技术领域，更具体地说，涉及一种低热值固废燃烧器。

背景技术

在煤气化技术领域，煤粉气化具有气化效率高、性能指标好、对煤的使用种类广的特点。而煤粉气化使用的燃烧器是其核心设备，由于运行时燃烧器内壁迎火面受到的温度很高，且燃烧后结焦易附着于燃烧器绝热炉膛内壁，导致燃烧器的使用寿命较短。如何延长煤粉燃烧器的使用寿命，保证燃烧器能长期运行成为了煤气化技术领域发展的重要方向。

现有的燃烧器，如中国专利申请号为CN200420065040.6，公开日为：2005年10月9日的专利文献，其采用的是蒸汽的供给与燃烧器为一体的煤气化燃烧器，所述煤气化化燃煤燃烧器，在气化室下部炉壁处环型水套供给蒸气，二次预热风从炉壁与外套形成的二次预热风道通过到燃烧口，煤在炉篦上燃烧，下方为一次风道与集灰室，虽然这种结构的燃烧器能够将煤气化、预热空气与蒸汽提供集为一体。但是环形水套供给蒸汽蒸发量难以控制，长期间运行可能会出环形水套开裂，导致现漏水现象。一次风道位于炉篦下部限制了煤的燃烧温度，煤在炉篦上燃烧产生的废渣难以掉落到集灰室进一步限制了煤的燃烧，炉壁与外套夹层形成的二次预热风道对炉壁的上的热量吸收能力有限，设备的安全性和稳定性得不到保障。

又如，中国专利申请号CN201410531367.6,公开日为：2015年2月25日的专利文献，其采用的中心管输送氧化剂，外包围的外围管为双层结构的水冷夹套，煤粉由中心管与外围管之间喷入，中心管喷口为一定角度的内收缩半角，外围管为一定角度的内收缩半角，虽然这种结构易于更换且能够减少管口的磨损。但是由于采用水冷在长期的高温运行下可能使得外围管开裂，导致更换周期变短。且气化炉上安装多个燃烧器可能会对炉内气流产生影响导致废渣难以及时排除，影响设备的长期运行。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本实用新型提出一种低热值固废燃烧器，其目的在于解决现有技术中，飞灰及渣易在燃烧器炉膛内衬发生结焦，导致燃烧器使用寿命较短，进而无法长期稳定运行的问题。

2、技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种低热值固废燃烧器，包括相互连通的中心燃烧室和主燃烧室，所述的主燃烧室设有盘管和风帽；其中，

所述的盘管为U型圆管，若干盘管均匀排布主燃烧室的内侧；

所述风帽的一端连接风箱，另一端嵌入至主燃烧室内腔，且该端部的侧壁上开设有喷孔；所述的接风箱位于主燃烧室的外侧。

进一步地，所述风帽的相邻行错位布置，且其上喷孔的喷吹方向朝下设置。

进一步地，所述的盘管连通有高温集箱和低温集箱，其中，所述的高温集箱与中心燃烧室的支管二次风道相连通；低温集箱通过热空气管与主燃烧室的主二次风道相连通。

进一步地，所述中心燃烧室配备有支管一次风道，该支管一次风道的端部延伸至中心燃烧室内的盾体处；所述的主燃烧室配备有主一次风道，该主一次风道套设在中心燃烧室上，其端部延伸至中心燃烧室尾部。

进一步地，还包括进煤粉管，该进煤粉管分别通过支管一次风道、主一次风道与中心燃烧室、主燃烧室相连通。

进一步地，所述的主二次风道套设在主一次风道上，其端部延伸至中心燃烧室尾部，且该端部的内壁设有旋流片。

进一步地，所述的支管二次风道套设在支管一次风道上，且其端部延伸至盾体处。

进一步地，所述的中心燃烧室内设有热电偶、点火枪以及燃料管，其中，点火枪和燃料管端部均靠近盾体。

进一步地，所述中心燃烧室的内腔前端为圆柱状，后段为圆台状，该中心燃烧室内设由铬刚玉和耐火棉组成的第一隔热层。

进一步地，所述主燃烧室的内腔前段为拱形，后段为圆柱状，该主燃烧室内设由耐火棉和高铝质浇注料组成的第二隔热层。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型一种低热值固废燃烧器，在主燃烧室设有盘管和风帽，且该风帽上开设有喷吹方向朝下的喷孔。盘管在主燃烧室内会进行换热操作，从而降低了炉膛内衬温度。同时，向风帽内注入沿主燃烧室内壁垂直向下喷吹的空气，可有效防止高温状态下产生的固废附着于炉膛内衬，提高了设备连续稳定运行的能力。

(2)本实用新型一种低热值固废燃烧器，所述的盘管连通有高温集箱和低温集箱，所述的高温集箱与中心燃烧室上的支管二次风道相连通；低温集箱通过热空气管与中心燃烧室上的主二次风道相连通。这样设计，使得盘管在主燃烧室内吸收的热量能够循环利用，从而大大提高了热量利用率。

附图说明

图1为本实用新型的一种低热值固废燃烧器的结构示意图。

图中：1、支管一次风道；2、热电偶；3、支管二次风道；4、主一次风道；5、进煤粉管；6、主二次风道；7、点火枪；8、热空气管；9、燃料管；10、盾体；11、第一隔热层；12、高温集箱；13、低温集箱；14、旋流片；15、第二隔热层；16、风箱；17、风帽；18、盘管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

如图1所示，本实施例的一种低热值固废燃烧器，包括呈上下设置且相互连通的中心燃烧室和主燃烧室。

其中，所述中心燃烧室的内腔前端为圆柱状，后段为圆台状。该中心燃烧室的内壁设有第一隔热层11，该第一隔热层11由铬刚玉和耐火棉组成。

所述主燃烧室的内腔前段为拱形，后段为圆柱状。该主燃烧室的内壁设有第二隔热层15，该第二隔热层15由耐火棉和高铝质浇注料组成。且该主燃烧室的封顶处焊接有法兰，通过该法兰进行闭合。

传统的燃烧器，由于迎火面受到较高的温度，且燃烧后的结焦易附着于燃烧器绝热炉膛内壁，导致燃烧器的使用寿命较短，从而不利于设备的连续化作业。

针对上述问题，本实施例中，所述的主燃烧室设有盘管18和风帽17，通过盘管18和风帽17的相互配合，可降低迎火面的温度，同时防止燃烧后的结焦附着于燃烧器绝热炉膛内壁上。

具体地，所述的盘管18为U型圆管，若干盘管18均匀排布主燃烧室隔热层的内侧，通过向盘管18内通入空气进行换热，从而可降低燃烧器迎火面的温度。

所述风帽17为一端封闭的圆管，该封闭段嵌入主燃烧室内，若干风帽17均匀布置在第二隔热层15上，且相邻两行呈错位布置。

所述风帽封闭段的一侧开有沿主燃烧室的第二隔热层15内壁垂直向下的喷孔；另一端连接有风箱16。所述的风箱16设置于位于主燃烧室的外侧。优选地，所述的风箱16由三个腔室组成，且三个腔体自上而下分布，以方便控制主燃烧区的燃烧温度。

本实施例中，向盘管18内通过空气，在主燃烧室内进行换热操作，从而降低了绝热炉膛内衬温度，可延长炉膛内衬的使用寿命。同时，通过风帽17的设置，可在主燃烧室内壁上形成气膜，从而有效防止因高温燃烧而达到灰熔点的固废附着在主燃烧室的绝热炉膛内衬上；同时，该风帽17内喷出气体，亦可对盘管18以及炉膛内衬进行降温。

本实施例的一种低热值固废燃烧器，所述的中心燃烧室上配备有支管一次风道1和支管二次风道3，所述的主燃烧室配备有主一次风道4和主二次风道6。

其中，所述支管一次风道1的一端与进煤粉管5相连接，另一端延伸至中心燃烧室内，且靠近中心燃烧室内的盾体10处。所述的支管二次风道3套设在支管一次风道1上，且其端部延伸同样至盾体10处。

具体到本实施例中，所述的盾体10为耐磨耐高温的圆锥形钢制构件，其位于中心燃烧室支管一次风道1和支管二次风道3出口，起到稳燃和强制混合的作用。

所述的主一次风道4套设在中心燃烧室上，其端部延伸至中心燃烧室尾部。且该主一次风道4与进煤粉管5相连接。也就说，煤粉通过进煤粉管5可分别进入中心燃烧室、主燃烧室内分别燃烧。

所述的主二次风道6套设在主一次风道4上，其端部同样延伸至中心燃烧室尾部。该端部为向内收缩的锥形口，且该端部的内壁设有旋流片14。另外，所述的主二次风道6连接有热空气管8。

所述的中心燃烧室内设有热电偶2、点火枪7以及燃料管9。其中，所述的热电偶2延伸至中心燃烧室的后端，用于对其内的温度进行检测。所述的点火枪7以及燃料管9端部均靠近盾体10。在未达到煤粉燃点时，由点火枪7点火，点燃燃料管9中的燃料，对流经盾体10处的煤粉进行点燃。

为了进一提高对热量的利用率，所述的盘管18连通有高温集箱12和低温集箱13。其中，所述的高温集箱12与中心燃烧室的支管二次风道3相连通；低温集箱13通过热空气管8与主燃烧室的主二次风道6相连通。

这样设计，使得盘管18内的空气在主燃烧室换热升温后，重新进入到中心燃烧室内，为中心燃烧室内的煤粉进行加热，从而可大大提高热量的利用率。

本实施例的一种低热值固废燃烧器，其工作流程如下：

由400℃左右的热空气稀相输送煤粉从进煤粉管5进入主一次风道4，送达中心燃烧室尾部。其中，约占5％～10％煤粉总量的煤粉通过管道进入支管一次风道1，经过盾体10送入中心燃烧室。

650℃左右的高温热空气由热空气管8送入中心燃烧室尾部。其中，约占30％的热空气依次通过低温集箱13、盘管18、高温集箱12后进入支管二次风道3。然后经过盾体10后进入中心燃烧室，与流经盾体10处的煤粉混合进行初步升温。

此时，由点火枪7将燃料管9释放的燃料(丙烷)点燃，使流经盾体10的煤粉达到燃点并且在中心燃烧室燃烧。在此期间，热电偶2对中心燃烧室后端进行温控监测。

接着，中心燃烧室燃烧的煤粉到达中心燃烧室的尾部与主一次风道4的煤粉混合燃烧，进入主燃烧室使燃烧温度进一步提升。

盘管18中的热空气吸收了主燃烧室的热量后进一步升温至900℃左右，在降低绝热炉膛内衬温度的同时，加热后的高温热空气反馈到支管二次风道3，使盾体10处的高温空气与煤粉混合进一步提高了混合温度。中心燃烧室隔热层内侧的铬刚玉层在吸收热量后不断升温至1500℃左右后保持了中心燃烧室的温度，保证后续中心燃烧室燃烧的持续进行。

同时，通过风箱16对主燃烧室隔热层内壁上的风帽17注入沿内壁垂直向下喷吹的空气，使得主燃烧室隔热层内壁以及盘管18的外侧形成一层气膜，可防止高温状态下产生的固废附着于绝热炉膛内衬以及盘管18上，进一步对绝热炉膛内壁进行降温，保证了工作的持续运行。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种低热值固废燃烧器，包括相互连通的中心燃烧室和主燃烧室，其特征在于：所述的主燃烧室设有盘管(18)和风帽(17)；其中，

所述的盘管(18)为U型圆管，若干盘管(18)均匀排布主燃烧室的内侧；

所述风帽(17)的一端连接风箱(16)，另一端嵌入至主燃烧室内腔，且该端部的侧壁上开设有喷孔；所述的接风箱(16)位于主燃烧室的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述风帽(17)的相邻行错位布置，且其上喷孔的喷吹方向朝下设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述的盘管(18)连通有高温集箱(12)和低温集箱(13)，其中，所述的高温集箱(12)与中心燃烧室的支管二次风道(3)相连通；低温集箱(13)通过热空气管(8)与主燃烧室的主二次风道(6)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述中心燃烧室配备有支管一次风道(1)，该支管一次风道(1)的端部延伸至中心燃烧室内的盾体(10)处；所述的主燃烧室配备有主一次风道(4)，该主一次风道(4)套设在中心燃烧室上，其端部延伸至中心燃烧室尾部。

5.根据权利要求4所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：还包括进煤粉管(5)，该进煤粉管(5)分别通过支管一次风道(1)、主一次风道(4)与中心燃烧室、主燃烧室相连通。

6.根据权利要求5所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述的主二次风道(6)套设在主一次风道(4)上，其端部延伸至中心燃烧室尾部，且该端部的内壁设有旋流片(14)。

7.根据权利要求6所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述的支管二次风道(3)套设在支管一次风道(1)上，且其端部延伸至盾体(10)处。

8.根据权利要求3所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述的中心燃烧室内设有热电偶(2)、点火枪(7)以及燃料管(9)，其中，点火枪(7)和燃料管(9)端部均靠近盾体(10)。

9.根据权利要求7所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述中心燃烧室的内腔前端为圆柱状，后段为圆台状，该中心燃烧室内设由铬刚玉和耐火棉组成的第一隔热层(11)。

10.根据权利要求8所述的一种低热值固废燃烧器，其特征在于：所述主燃烧室的内腔前段为拱形，后段为圆柱状，该主燃烧室内设由耐火棉和高铝质浇注料组成的第二隔热层(15)。