CN2809434Y - 一种可使用固态、液态、 气态燃料的燃烧器内置式锅炉 - Google Patents

Abstract

一种可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，属于可同时燃烧固态、液态、气态燃料或可任选一种燃料进行燃烧的锅炉，包括水套和被水包围的燃烧室，燃烧室内设置有燃油汽化器，炉膛上部设置有炉膛汽气混合室，其上设置有多个开口于炉膛的炉膛混合燃油喷孔，燃油汽化器包括汽化室18、供油导管以及两端分别与汽化室和炉膛汽气混合室相通的炉膛油汽输出导管，汽化室内设置有至少一个燃油喷射孔。本实用新型解决了现有燃油锅炉燃油品种单一、燃烧器结构复杂、热交换效率低的缺点，具有燃烧器新型一体式设计、结构简单、能耗低、热效高、环保、适用多燃料燃烧的优点。

Description

一种可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种可同时燃烧多种燃料或可任选一种燃料的燃烧设备，尤其涉及一种可任意使用燃油或燃煤或燃气的锅炉。

背景技术

目前燃煤炉以顺烧法为主，煤在炉膛内燃烧的同时，需要用排废气装置将燃烧产生的烟气和粉尘排放，但烟气的排放伴随着大量热能的散失，粉尘的排放不仅对大气产生污染，同时也挟带了大量可燃的微小煤粒。采用顺烧法的燃煤炉耗煤多，热效低且污染环境，虽然针对该种燃煤炉的缺点有不同的改进措施，比如在排废气装置上安装除尘装置，但没有从根本上克服顺烧法的缺点。而且现有的燃煤炉由于炉体带有排废气装置，体积庞大，使得安装困难且移动不便。由于现有的燃煤炉的炉体大多不进行保温，炉内热流外泄，耗煤的同时造成锅炉房操作环境变劣，操作人员热昏、烫伤的现象常有发生。

目前的燃油锅炉主体结构包括燃烧器和锅炉两部分，燃烧器通常设置在锅炉外部，将经过汽化的燃油喷入锅炉炉体内进行燃烧放热，该种锅炉存在燃油品种单一、燃烧器结构复杂、热交换效率低的缺点。

发明内容

本实用新型目的是提出一种可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其解决了背景技术锅炉存在的热交换效率低、燃油品种单一、燃烧器结构复杂的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，包括水套19和被水套19中的水包围的燃烧室，所述燃烧室包括可烧燃煤的炉膛33、加煤装置、排废气装置、供氧装置和燃油汽化器21，所述加煤装置为密封炉门8，所述排废气装置为烟囱36，其特殊之处是，所述炉膛33上部设置有炉膛汽气混合室12，其上设置有多个开口于炉膛33内壁的炉膛混合燃油喷孔29；所述燃油汽化器21设置于炉膛33顶部，所述燃油汽化器21包括汽化室18、可从锅炉外部向汽化室18供油的供油导管22以及两端分别与汽化室18和炉膛汽气混合室12相通的炉膛油汽输出导管13，所述汽化室18内设置有至少一个燃油喷射孔27。

上述炉膛33包括下部的燃煤燃烧室9和上部的反射室26，所述反射室26为倒锥形，其包括侧部的回尘锥25、顶部的反射板16和过滤器15；所述过滤器15为下方开口、上方与反射板16固连、侧壁密布有过滤孔的圆筒体；所述排废气装置包括设置于锅炉底部的环形储尘库5、分别与储尘库5相通的排气管34和吹尘口4、设置在水套19中并环绕炉膛33的多根传热管28，所述传热管28上端开口于回尘锥25上，其下端开口于储尘库5顶部。

上述排废气装置包括设置在水套19上方的烟尘循环室20，所述烟尘循环室20上连接有多个设置在水套19内的上烟尘循环管17和下烟尘循环管31，其中下烟尘循环31管开口于储尘库5，上烟尘循环管开口于反射室26的反射板16上。

上述供氧装置包括与外部鼓风机相连的空气分道圈35、连通空气分道圈35和炉膛33的风洞2以及连通空气分道圈35和炉膛汽气混合室30的炉膛燃油供氧管32。

上述汽化室18包括第一汽化室14和第二汽化室23，所述第一汽化室14和第二汽化室23之间设置有增压器24；所述燃油喷射孔27设置在第一汽化室14，所述炉膛油汽输出导管13开口于第二汽化室23。上述供氧装置包括与外部鼓风机相连的空气分道圈35、连通空气分道圈35和炉膛33的风洞2以及连通空气分道圈35和炉膛汽气混合室30的炉膛燃油供氧管32。

上述炉门8上设置有炉门汽气混合室10，其上设置有多个开口于炉膛33内壁的炉门混合燃油喷孔7；所述燃油汽化器21包括炉门油汽输出导管11。

上述炉门油汽输出导管11的一端与汽化室18相通，另一端开口于炉门汽气混合室10。

上述炉门油汽输出导管11的一端开口于炉膛汽气混合室30，另一端开口于炉门汽气混合室10。

上述供氧装置包括连通空气分道圈35和炉门汽气混合室10的炉门燃油供氧管6。

本实用新型具有如下优点：

1、一体式设计，结构简单。本实用新型锅炉将普通锅炉的外置燃烧器改为内置燃烧器，锅炉就是燃烧器，燃烧器就是锅炉，且燃烧器的工作方式与分体式锅炉有所不同，导致该燃烧器的结构更加简单，而且易于维修。

2、能耗低。本实用新型锅炉采用充氧燃烧，加上燃煤和燃油在反射室和燃烧室内反复燃烧，使热能近乎在封闭隔热状态下进行充分释放，同时其水套外部的保温层能保证热能流失非常缓慢，其能耗比普通锅炉低，而且传热管在代替传统排废气装置排烟的情况下可向传热管周围进行二次热传递，其热效率高于普通锅炉，节能率大于等于40％，节时率可达20％以上。

3、热效高。本实用新型使用燃油时，汽化后的燃油经过汽气混合室与氧气混合后，经过炉膛混合燃油喷孔和炉门混合燃油喷孔进入炉膛内进行燃烧，该种燃烧方式为立体燃烧，燃烧充分，热效高。

4、符合环保要求。本实用锅炉，燃煤状态下近乎在封闭隔热状态下进行充分燃烧，燃煤产生烟尘落入储尘库内暂不排放，只需定时处理，使得正常燃烧所必须排出的废气中无烟尘等污染颗粒，符合环保要求；燃油汽化后形成立体燃烧方式，燃烧充分，无粉尘产生，污染小。

5、适用多燃料燃烧。由于本实用新型锅炉的燃烧室即可供燃煤燃烧，也可供各种燃油进行汽化燃烧，可适用各种固态、气态、液态燃料进行燃烧。

附图图面说明

附图1是本实用新型普通的结构示意图；

附图2是本实用新型内置烟囱式的结构示意图；

其中的附图标记：1-进风口，2-风洞，3-炉篦，4-吹尘口，5-储尘库，6-炉门燃油供氧管，7-炉门混合燃油喷孔，8-炉门，9-燃煤燃烧室，10-炉门汽气混合室，11-炉门油汽输出导管，12-炉膛汽气混合室，13-炉膛油汽输出导管，14-第-汽化室，15-过滤器，16-反射板，17-上烟尘循环管，18-汽化室，19-水套，20-烟尘循环室，21-燃油汽化器，22-供油导管，23-第二汽化室，24-增压器，25-回尘锥，26-反射室，27-燃油喷射孔，28-传热管，29-炉膛混合燃油喷孔，30-炉膛汽气混合室，31-下烟尘循环管，32-炉膛燃油供氧管，33-炉膛，34-排气管，35-空气分道圈，36-烟囱。

具体实施方式

附图1是本实用新型的最基本的结构形式，即在普通燃煤锅炉的基础上增加一个内置式燃油燃烧器，该内置式燃油燃烧器即本实用新型的燃油汽化器21，本实用新型包括外部的水套19和设置在内部被水包围的燃烧室，燃烧室包括可烧燃煤的炉膛33、加煤装置、排废气装置、供氧装置、燃油汽化器21等，其中加煤装置是密封炉门8，排废气装置是普通烟囱36，供氧装置是通过进风口1与外部鼓风机连接的空气分道圈35，该空气分道圈35可通过其上的风洞2向炉膛33供氧；燃油汽化器21包括可从锅炉外部向燃油汽化器21供油的供油导管22、垂直固定在炉膛33顶部并与供油导管22相连的汽化室18和设置在炉膛33上部的炉膛汽气混合室12，炉膛汽气混合室12上设置有多个开口于炉膛33内壁的炉膛混合燃油喷孔29，汽化室18内设置有五个可喷射雾化燃油的燃油喷射孔27，其中一个燃油喷射孔27向下喷射，其余四个燃油喷射孔向水平方向均匀喷射雾化后的燃油。

附图2是本实用新型内置烟囱式的结构示意图，其同样包括外部的水套19和设置在内部被水包围的燃烧室，燃烧室包括可烧燃煤的炉膛33、加煤装置、排废气装置、供氧装置、燃油汽化器21等，其中加煤装置是密封炉门8，炉膛33包括下部的燃煤燃烧室9和上部的反射室26，反射室26为倒锥形，其包括侧部的回尘锥25、顶部的反射板16和过滤器15；过滤器15为下方开口、上方与反射板16固连、侧壁密布有过滤孔的圆筒体。排废气装置包括设置于锅炉底部的环形的储尘库5、分别与储尘库5相连通的排气管34和吹尘口4、设置在水套19中并环绕炉膛33的多根传热管28，传热管28上端开口于回尘锥25上，其下端开口于储尘库5。为了使烟尘中的热量尽量回收利用，排废气装置还可包括设置在水套19上方的烟尘循环室20，该烟尘循环室20上连接有多个设置在水套内的上烟尘循环管17和下烟尘循环管31，其中下烟尘循环管31开口于储尘库5，上烟尘循环管17开口于反射室26的反射板16上。燃油汽化器21包括垂直固定在炉膛33顶部的汽化室18、可从锅炉外部向汽化室18供油的供油导管22、设置在炉膛33上部的炉膛汽气混合室12、设置在炉门8周围的炉门汽气混合室10、连接汽化室18和炉膛汽气混合室12的炉膛油汽输出导管13以及连接炉门汽气混合室10和炉膛汽气混合室12的炉门油汽输出导管11，汽化室18包括第一汽化室14和第二汽化室23，第一汽化室14和第二汽化室23之间设置有增压器24，可喷射雾化燃油的燃油喷射孔27设置在第一汽化室14，炉膛油汽输出导管13开口于第二汽化室23，燃油喷射孔27的数量为四个，其中一个燃油喷射孔27向下喷射，其余三个燃油喷射孔27向水平方向均匀喷射雾化后的燃油，炉膛汽气混合室12上设置有多个开口于炉膛33内壁的炉膛混合燃油喷孔29，炉门汽气混合室10设置有多个开口于炉膛33内壁的炉门混合燃油喷孔7。该炉门油汽输出导管还可以采用另一种方式，即炉门油汽输出导管11的一端与第二汽化室23相连，另一端开口于炉门汽气混合室10。供氧装置包括空气分道圈35、炉膛供氧装置和炉门供氧装置，其中空气分道圈35是设置在炉篦3下方的一个环形供氧室，该空气分道圈35可通过设置在炉膛33下方侧壁上的多个风洞2向炉膛33供氧；炉膛供氧装置为多个炉膛燃油供氧管32，其下端与空气分道圈35相通，其上端与炉膛汽气混合室12相通；炉门供氧装置为多个炉门燃油供氧管6，其下端与空气分道圈35相通，其上端与炉门汽气混合室10相通，空气分道圈35、炉膛供氧装置和炉门供氧装置可以通过一个鼓风机进行供氧，该鼓风机和空气分道圈35连通即可。供油导管22也可供燃气。

本实用新型原理：

首先，由易燃物如细木材等引火后点燃燃煤，然后煤在强制充氧中扩大火焰，炉膛温度不断提高，火焰冲向反射板，受过滤器的阻挡，煤粒下降产生振荡燃烧，高温烟气沿传热管和烟尘循环管进入储尘库，因储尘库容积的突然扩大，使烟气气压迅速下降，烟气中所夹带的粉状尘煤沉降至储尘库底层，但被水吸过热量的废气，可以畅通无阻地从排气管排放，完成燃烧过程。此过程可一直进行下去，也可由燃油燃烧继续，而燃煤燃烧停止。当燃煤燃烧使炉膛温度达到一定时，向燃油汽化器的汽化室通入雾化后的燃油，燃油经多个燃油喷射孔喷射进入第一汽化室，第一汽化室和第二汽化室经燃煤火焰加热后的温度可提供燃油汽化所需的能量，第一次汽化后的燃油经过增压器进入第二汽化室，在第二汽化室内，燃油进行更加充分的第二次汽化，当然汽化室的数量不一定为两个，为了适应各种燃油，汽化室的数量可以是一个、两个甚至三个。汽化后的燃油经过炉膛油汽输出导管和炉门油汽输出导管分别进入炉膛汽气混合室和炉门汽气混合室，在混合室内，汽化后的燃油与供氧装置送来的氧气或空气进行充分混合，最后从炉膛内壁的多个炉膛燃油喷孔和炉门周围的多个炉门燃油喷孔喷射进入高温的炉膛内，进行立体燃烧。燃烧产生的烟气经过传热管进入储尘库，也同时经过烟气循环管和烟气循环室后进入储尘库。

本实用新型锅炉可设计成常压或承压锅炉，可同时供热、供汽，也可提供饮用水。

Claims (10)

1、一种可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，包括水套(19)和被水套(19)中的水包围的燃烧室，所述燃烧室包括可烧燃煤的炉膛(33)、加煤装置、排废气装置、供氧装置和燃油汽化器(21)，所述加煤装置为密封炉门(8)，其特征在于：所述炉膛(33)上部设置有炉膛汽气混合室(12)，其上设置有多个开口于炉膛(33)内壁的炉膛混合燃油喷孔(29)；所述燃油汽化器(21)设置于炉膛(33)顶部，所述燃油汽化器(21)包括汽化室(18)、可从锅炉外部向汽化室(18)供油的供油导管(22)以及两端分别与汽化室(18)和炉膛汽气混合室(12)相通的炉膛油汽输出导管(13)，所述汽化室(18)内设置有至少一个燃油喷射孔(27)。

2、根据权利要求1所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述炉膛(33)包括下部的燃煤燃烧室(9)和上部的反射室(26)，所述反射室(26)为倒锥形，其包括侧部的回尘锥(25)、顶部的反射板(16)和过滤器(15)；所述过滤器(15)为下方开口、上方与反射板(16)固连、侧壁密布有过滤孔的圆筒体；所述排废气装置包括设置于锅炉底部的环形储尘库(5)、分别与储尘库(5)相通的排气管(34)和吹尘口(4)、设置在水套(19)中并环绕炉膛(33)的多根传热管(28)，所述传热管(28)上端开口于回尘锥(25)上，其下端开口于储尘库(5)顶部。

3、根据权利要求2所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述排废气装置包括设置在水套(19)上方的烟尘循环室(20)，所述烟尘循环室(20)上连接有多个设置在水套(19)内的上烟尘循环管(17)和下烟尘循环管(31)，其中下烟尘循环(31)管开口于储尘库(5)，上烟尘循环管(17)开口于反射室(26)的反射板(16)上。

4、根据权利要求1或2或3所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述供氧装置包括与外部鼓风机相连的空气分道圈(35)、连通空气分道圈(35)和炉膛(33)的风洞(2)以及连通空气分道圈(35)和炉膛汽气混合室(30)的炉膛燃油供氧管(32)。

5、根据权利要求1或2或3所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述汽化室(18)包括第一汽化室(14)和第二汽化室(23)，所述第一汽化室(14)和第二汽化室(23)之间设置有增压器(24)；所述燃油喷射孔(27)设置在第一汽化室(14)，所述炉膛油汽输出导管(13)开口于第二汽化室(23)。

6、根据权利要求5所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述供氧装置包括与外部鼓风机相连的空气分道圈(35)、连通空气分道圈(35)和炉膛(33)的风洞(2)以及连通空气分道圈(35)和炉膛汽气混合室(30)的炉膛燃油供氧管(32)。

7、根据权利要求1或2或3或6所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述炉门(8)上设置有炉门汽气混合室(10)，其上设置有多个开口于炉膛(33)内壁的炉门混合燃油喷孔(7)；所述燃油汽化器(21)包括炉门油汽输出导管(11)。

8、根据权利要求7所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述炉门油汽输出导管((11)的一端与汽化室(18)相通，另一端开口于炉门汽气混合室(10)。

9、根据权利要求7所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述炉门油汽输出导管(11)的一端开口于炉膛汽气混合室(30)，另一端开口于炉门汽气混合室(10)。

10、根据权利要求8或9所述的可使用固态、液态、气态燃料的燃烧器内置式锅炉，其特征在于：所述供氧装置包括连通空气分道圈(35)和炉门汽气混合室(10)的炉门燃油供氧管(6)。

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