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高效无污染煤燃烧器

基本信息

  • 申请号 CN00111293.7 
  • 公开号 CN1339668A 
  • 申请日 2000/08/18 
  • 公开日 2002/03/13 
  • 申请人 王树洲  
  • 优先权日期  
  • 发明人 王树洲  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 255640山东省淄博市桓台县新城镇乔西村 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 淄博科信专利代理有限公司 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 马俊荣 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

本发明涉及一种新型的高效无污染煤燃烧器,有主、副两个燃烧室,两燃烧室的上部相连通,主燃烧室:炉膛呈纵向环状,加煤口和助燃风口设在炉膛的顶部,与加煤口对应的炉膛下部设有炉栅,炉栅下面为敞开的熔岩出口;副燃烧室:顶部设有排气口,上部设有二次助燃风口,下部设有火焰出口。
本发明结构简单,科学合理,燃烧率高,热效率高,无烟、无空气污染、无炉灰排放,属于一种全新的煤燃烧器的新一代产品。
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权利要求书

1、一种高效无污染煤燃烧器,其燃烧室上有加煤口,其特征在于有主、副两个燃 烧室,两燃烧室的上部相连通,主燃烧室:炉膛呈纵向环状,加煤口和助燃风口设在炉 膛的顶部,与加煤口对应的炉膛下部设有炉栅,炉栅下面为敞开的熔岩出口;副燃烧室: 顶部设有排气口,上部设有二次助燃风口,下部设有火焰出口。
2、根据权利要求1所述的煤燃烧器,其特征在于加煤口靠近两燃烧室的连通口处。
3、根据权利要求1所述的煤燃烧器,其特征在于主燃烧室的炉膛为纵向长形环状。
4、根据权利要求1所述的煤燃烧器,其特征在于副燃烧室的底部设有熔岩出口。
5、根据权利要求1所述的煤燃烧器,其特征在于副燃烧室的炉膛为筒状,两燃烧 室的连通口和二次助燃风口均与筒状炉膛相切。
6、根据权利要求5所述的煤燃烧器,其特征在于火焰出口与筒状炉膛相切。
7、根据权利要求1所述的煤燃烧器,其特征在于煤燃烧器的外壳为钢板外壳,钢 板外壳内衬有保温层和高温内胆。
8、根据权利要求7所述的煤燃烧器,其特征在于炉栅为刚玉耐火炉栅。
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说明书

本发明涉及一种新型的煤燃烧器,属于热工设施。
现有的煤燃烧器,如各种锅炉等,普遍存在煤的燃烧率低、热效率低、排烟、有空 气污染,需排放大量炉灰等问题,有的兼具,有的只具有一项不足,总不能完全满足人 们的全面要求。
目前在这一方面的技术改进始终没有脱离开常规的改进思路,取得的效 果甚微,没有从根本上彻底解决问题。
本发明的目的在于提供一种全新的高效无污染煤燃烧器,燃烧率高、热效率高,无 烟、无空气污染、无炉灰排放。
本发明所述的高效无污染煤燃烧器,其燃烧室上有加煤口,有主、副两个燃烧室, 两燃烧室的上部相连通,主燃烧室:炉膛呈纵向环状,加煤口和助燃风口设在炉膛的顶 部,与加煤口对应的炉膛下部设有炉栅,炉栅下面为敞开的熔岩出口;副燃烧室:顶部 设有排气口,上部设有二次助燃风口,下部设有火焰出口。
本发明能够使煤进行循环多次悬浮燃烧,燃烧完全,热效率高,没有烟气排放,无 空气污染,煤中的杂质、石块熔融成少量熔岩排出,无炉灰排放。
在应用时,熔岩出口 可由水封封住,熔岩滴落在水中水碎成陶瓷熔块样的碎石块。
本发明打破了常规的改进 思路,属于一种全新的煤燃烧器的新一代产品。
为了保证本发明获得较好的运行性能和使用性能,在本发明中: 加煤口设在靠近两燃烧室的连通口处,保证燃气流的良好循环。
主燃烧室的炉膛设计为纵向长形环状,保证燃烧气流的分布和合理循环。
炉膛横截 面可以是任意形状,考虑到气流畅通流动,以圆形、椭圆形为宜,以圆形为最佳。
助燃风由双层管送入,一层进风,一层进燃油或水。
副燃烧室的底部也可增设熔岩出口,方便由主燃烧室带来的少量煤渣或小石块熔融 成熔岩的排出,彻底避免清炉的麻烦。
副燃烧室的炉膛为筒状,两燃烧室的连通口和二次助燃风口均与筒状炉膛相切,以 获得相适应的排气阻力,保证主燃烧室的正常稳定的运行。
同样道理,火焰出口最好也 与筒状炉膛相切。
本发明煤燃烧器,外壳由钢板焊接成型,钢板外壳内衬有保温层和高温内胆,以减 少热量的散失和承受1600~1700℃的高温,为此炉栅应用特种工业耐火材料制成,具 有抗氧化、耐高温、耐冲刷的性能,可选用耐高温的刚玉耐火炉栅。
制造时,把满足性能要求的耐火材料制成不定形的耐火浇注料,炉膛以可燃性材料 作模芯,整体浇注而成。
然后点火燃烧,靠燃烧器自身的燃烧将炉衬、炉胆烧结定型而 制成,模芯被烧掉后留下的空腔即为炉膛。
本发明适宜燃烧普通混沫工业煤,工作温度达1700℃。
下面结合一实施例附图对本发明作进一步的说明。
图1、本发明实施例在一应用状态时的结构示意图。
图中:1加煤口、2助燃风口、3燃烧负压区、4炉胆、5钢板外壳、6氧化燃烧区、 7还原区、8炉栅、9、12熔岩出口、10水封管、11水池、13火焰出口、14筒状炉膛、 15二次助燃风口、16排气口、17连通通道、18点火孔。
如图所示,本发明所述的高效无污染煤燃烧器,其燃烧室上有加煤口1,有主、副 两个燃烧室,两燃烧室的上部由连通通道17连通,主燃烧室:炉膛呈纵向长形环状, 分燃烧区、还原区和负压区,加煤口1和助燃风口2设在炉膛的顶部,加煤口1设在靠 近两燃烧室的连通口处,与加煤口1对应的炉膛下部设有刚玉炉栅8,炉栅8下面为敞 开的熔岩出口9;副燃烧室:顶部设有排气口16,上部设有二次助燃风口15,下部设 有火焰出口13,副燃烧室的底部设熔岩出口12。
副燃烧室的炉膛I4为筒状,两燃烧室 的连通口、二次助燃风口15、火焰出口13均与筒状炉膛14相切。
钢板外壳5内衬高 温炉胆4。
本发明的应用运行情况如下: 初始工作需先燃油预热,排气口16敞开排气,雾化油和空气合理配合后从从助燃 风口2以高速射到燃烧区6,从设置的点火孔18将其引燃,再燃烧区6进行燃烧,燃 烧后的二氧化碳等气体向下运行,穿过炉栅8进入还原区7,再通过连通通道17进入 筒状炉膛14中,最后火焰从火焰出口13喷出。
由于助燃风口2喷入的气流速度很高,使得燃烧区6中正在进行燃烧的高温气体被 压缩并迅速向下运动,则上部空腔形成一负压区3,在还原区7未燃烧好的烟气迅速被 负压吸到负压区3后,又被助燃风再次带入到燃烧区6进行二次、三次燃烧等。
喷油继 续工作一段时间,整个炉膛温度达到1600~1700℃时,开始送煤加煤,煤粉从加煤口1 落入还原区7,因温度很高,煤粉被迅速加热,从下面冲上来的灼热的燃烧气流使煤获 得快速的氧化还原反应,煤被气化,煤粉下降缓慢并悬浮,这种悬浮的状况和温度,正 是煤气化的理想条件。
气化生成的可燃性气体迅速上升进入负压区3,然后进入燃烧区 6形成燃烧。
这时关掉油门。
开启水门,将燃油换成水,根据情况,将水流量调整的要 小一些。
水喷入后,遇高温马上气化,在燃烧区6燃烧生产大量的二氧化碳和水蒸汽, 并源源不断地送到还原区7,与下落的煤粉反应生成大量的可燃性气体:主要是一氧化 碳和氢气,这些高温可燃气体通过负压区3的调整立刻被送到燃烧区6和氧接触发生燃 烧,如此周而复始地连续燃烧工作。
合理控制煤、空气、水 的加入量可形成可靠稳定的燃烧。
炉栅8将煤粉中较大的煤块搁挡住,在此形成透气性的气化床。
在整个燃烧过程中, 煤中的不可燃成分因高温熔融成熔岩岩浆,通过熔岩出口9滴落到水池11中水碎成碎 石块,没有炉灰,也没有传统的炉渣,煤粉和烟气得到了百分之百的燃烧,燃烧率高, 从而获得了较高的热效率,且无烟气排放,无环境污染,也避免了烟气带走的热量损失。
即使熔岩滴落到水中带走的那部分热,也会使水表面沸腾产生蒸汽再参与到炉内反应 中,因此,燃烧热能得到了最大程度的利用。
空气中的氮在燃烧区6得到氧化形成氮的氧化物,到还原区7又被碳夺走氧原子, 重新还原成氮气排出,避免了有毒氮氧化物的直接排出,避免了氮的空气污染。
从主燃烧室中排到副燃烧室的筒状炉膛14中火焰中会有小部分的可燃气体,从二 次助燃风口15喷入一定量的空气,以使其中的可燃性气体得到二次充分燃烧,进一步 减少烟气和可燃性物,保证燃烧的完全彻底。
筒状炉膛14中的温度同样为1600~1700 ℃,因此其中的不可燃物形成的熔融岩浆通过熔岩出口12滴落到水中水碎,形成碎石 块。
最后干净无尘、无空气污染的高温火焰从火焰出口13喷出,去加热相应的热工设 备做功。
本发明在停止工作时,必须先停止加煤,且断水喷油,维持炉温一定时间,约十几 分钟,把炉内没有完全燃烧完的煤和烟气全部燃烧掉,并排净熔岩岩浆,达到清炉的作 用,然后停机。
可以看出,本发明结构简单,科学合理,燃烧率高,热效率高,无烟、无空气污染、 无炉灰排放,属于一种全新的煤燃烧器的新一代产品。
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