專利名稱：炭粉燃料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種炭粉燃料燃燒器，適用于粉狀木炭的燃燒，包括窯制木炭和機(jī)制木炭。該炭粉燃料燃燒器主要應(yīng)用于對(duì)SOyNOj^n煙塵排 放有嚴(yán)格要求的鍋爐，如蒸汽鍋爐。當(dāng)然，本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍也可擴(kuò)展為其它熱力設(shè)備 的供熱源。
背景技術(shù)：
為減少S02、NOx等有害氣體的污染，以煤、重油、渣油等石化能源為燃料的鍋爐、燃 燒器等熱力設(shè)備在許多地區(qū)都被限制或禁止使用，而只能使用燃燒輕柴油、煤油、燃?xì)獾挠?(氣)燃燒器作為熱力源。油(氣)燃燒器具有結(jié)構(gòu)緊湊、燃料燃燒完全、排放物污染小、無(wú)需除塵系統(tǒng)等特 點(diǎn)。但由于柴油、天然氣為不可再生的石化能源，價(jià)格較高，從而導(dǎo)致該類燃料燃燒器的使 用成本高；另外，油、氣類燃料具有易揮發(fā)、易燃、易爆的特性，使得該類燃料燃燒器在使用 過(guò)程中存在較大的安全隱患。木炭，是一種以植物纖維為原料制作而成的燃料，具有儲(chǔ)運(yùn)安全方便、燃燒值高、 無(wú)so2、NOx等有害氣體排放，且可以再生等特點(diǎn)。特別是近年來(lái)，隨著制炭技術(shù)的發(fā)展，木炭 的制作周期大大縮短，制炭原料從原來(lái)的原木材拓展到了木屑、農(nóng)作物的秸稈、殼類等“廢 料”，使得木炭燃料具有了良好的經(jīng)濟(jì)性。由于木炭在燃燒后會(huì)產(chǎn)生少量剩余的灰燼，故如直接使用一般的熱力設(shè)備或油 (氣)燃料燃燒器燃燒將造成粉塵污染而影響空氣質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是要提供一種熱效率高、節(jié)能、環(huán)保，無(wú)粉塵污染、無(wú)S02、NOx等 有害氣體排放，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全、成本低的炭粉燃料燃燒器。本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種炭粉燃料燃燒器，包括一外殼，固定在支 撐架上，在該外殼的中間沿長(zhǎng)度方向依次設(shè)置有點(diǎn)火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室， 所述的點(diǎn)火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室采用耐高溫材料連接成相互貫通的筒體，在 所述的點(diǎn)火室的前端部中間設(shè)置有用于將燃料引入燃燒器內(nèi)的進(jìn)料管，在所述的進(jìn)料管的 上方設(shè)置有用于為燃燒器提供火源的點(diǎn)火槍，所述的點(diǎn)火槍的頭部插入點(diǎn)火室內(nèi)，在所述 的灰-氣分離室的后端部中間設(shè)置有用于將燃燒器內(nèi)的火焰引向鍋爐的出火管，在所述的 燃燒室的壁體上開設(shè)有一次進(jìn)風(fēng)口，在所述的一次進(jìn)風(fēng)口上安裝有一次進(jìn)風(fēng)管，在所述的 一次進(jìn)風(fēng)管上連接有一次風(fēng)機(jī)，在所述的灰_氣分離室的壁體上開設(shè)有二次進(jìn)風(fēng)口，在所 述的二次進(jìn)風(fēng)口上安裝有二次進(jìn)風(fēng)管，在所述的二次進(jìn)風(fēng)管上連接有二次風(fēng)機(jī)，在所述的 外殼與由點(diǎn)火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室連接成的筒體之間填充有隔熱層，在所述 的燃燒室與所述的集灰室之間設(shè)置有用于將兩者連通的回氣管，在所述的集灰室高度方向 的底部設(shè)置有用于將灰燼引出燃燒器外的排灰管，在所述的排灰管上安裝有排灰閥。[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的耐高溫材料是指耐熱鋼材，所述的 耐熱鋼材為耐熱鋼、或耐熱鑄鐵。在本實(shí)用新型的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的一次進(jìn)風(fēng)管與所述的燃燒室壁體 的切線方向呈垂直設(shè)置；所述的二次進(jìn)風(fēng)管與所述的灰-氣分離室壁體的切線方向呈垂直 設(shè)置。在本實(shí)用新型的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的點(diǎn)火槍采用氣體或電弧點(diǎn)火槍。在本實(shí)用新型的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的燃燒室的軸心線、灰-氣分離室 的軸心線、出火管的軸心線在同一水平的直線上。在本實(shí)用新型的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的出火 管為喇叭狀空心管，出火 管的直徑小的一端伸入到灰-氣分離室內(nèi)，并與灰-氣分離室的內(nèi)壁之間保留有間隙，出火 管的直徑大的一端上焊接有一用于將燃燒器與鍋爐之間實(shí)現(xiàn)連接的聯(lián)接法蘭。在本實(shí)用新型的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的燃料為木炭粉，所述的木炭粉 為窯制木炭粉、或機(jī)制木炭粉。在本實(shí)用新型的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的隔熱層的材料為耐火磚、或 耐火土。在本實(shí)用新型的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的出火管的內(nèi)壁上設(shè)置有測(cè)溫 計(jì)。本實(shí)用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)后，具有的優(yōu)點(diǎn)之一，熱效率高、節(jié)能；優(yōu)點(diǎn)之二，能 自動(dòng)除塵，無(wú)粉塵污染、無(wú)S02、NOx等有害氣體排放，有利于環(huán)保；優(yōu)點(diǎn)之三，通過(guò)點(diǎn)火槍能 自動(dòng)點(diǎn)火，操作方便；優(yōu)點(diǎn)之四，由測(cè)溫計(jì)測(cè)量燃燒器出口處的火焰溫度，通過(guò)火焰溫度的 變化來(lái)控制送料速度和一次風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，以避免引入鍋爐爐膛內(nèi)的火焰溫度過(guò)高，因此 具有自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的功能；優(yōu)點(diǎn)之五，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全、成本低。

圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為圖1的俯視圖。圖中1. 一次進(jìn)風(fēng)管；2. —次風(fēng)機(jī)；3.點(diǎn)火室；4.外殼；5.進(jìn)料管；6.點(diǎn)火槍； 7.隔熱層；8.聯(lián)接法蘭；9.出火管；10.集灰室；11.排灰管；12.排灰閥；13. 二次風(fēng)機(jī)； 14. 二次進(jìn)風(fēng)管；15.回氣管；16.灰-氣分離室；17. 二次進(jìn)風(fēng)口 ；18.燃燒室；19.支撐架； 20. 一次進(jìn)風(fēng)口。
具體實(shí)施方式
為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì) 和有益效果，申請(qǐng)人將在下面以實(shí)施例的方式結(jié)合附圖作詳細(xì)說(shuō)明，但是對(duì)實(shí)施例的描述 均不是對(duì)本實(shí)用新型方案的限制，任何依據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非 實(shí)質(zhì)性的等效變換都應(yīng)視為本實(shí)用新型的技術(shù)方案范疇。請(qǐng)參閱圖1并結(jié)合圖2，本實(shí)用新型的燃燒器采用臥式結(jié)構(gòu)，它包括一固定在支撐 架19上的金屬外殼4，在該外殼1的中間沿長(zhǎng)度方向依次設(shè)置有點(diǎn)火室3、燃燒室18、灰-氣 分離室16和集灰室10。所述的點(diǎn)火室3、燃燒室18、灰-氣分離室16和集灰室10采用耐高溫材料如耐熱鋼、耐熱鑄鐵等通過(guò)焊接的方式連接成相互貫通的用于供燃料燃燒的筒 體，在所述的點(diǎn)火室3的前端部中間設(shè)置有用于將粉狀木炭燃料引入燃燒器內(nèi)的進(jìn)料管5， 在所述的進(jìn)料管5的上方設(shè)置有用于為燃燒器提供火源的點(diǎn)火槍6，所述的點(diǎn)火槍6可以 采用氣體或電弧點(diǎn)火槍(器)，點(diǎn)火槍6的頭部插入點(diǎn)火室3內(nèi)。在所述的灰-氣分離室 16的后端部中間設(shè)置有用于將燃燒器內(nèi)的火焰引向鍋爐爐膛的出火管9，所述的出火管9 為喇叭狀空心管，出火管9的直徑小的一端伸入到灰_氣分離室16內(nèi)，并與灰-氣分離室 16的內(nèi)壁之間保留有間隙，出火管9的直徑大的一端上焊接著一聯(lián)接法蘭8，通過(guò)聯(lián)接法蘭 8可以將燃燒器連接到鍋爐爐膛的進(jìn)火通道口處。在所述的燃燒室18的壁體上開設(shè)有一 次進(jìn)風(fēng)口 20，在所述的一次進(jìn)風(fēng)口 20上安裝有一次進(jìn)風(fēng)管1，一次進(jìn)風(fēng)管1與所述的燃燒 室18壁體的切線方向呈垂直設(shè)置，在所述的一次進(jìn)風(fēng)管1上連接有一次風(fēng)機(jī)2。在所述的 灰-氣分離室16的壁體上開設(shè)有二次進(jìn)風(fēng)口 17，在所述的二次進(jìn)風(fēng)口 17上安裝有二次進(jìn) 風(fēng)管14，二次進(jìn)風(fēng)管14與所述的灰- 氣分離室16壁體的切線方向呈垂直設(shè)置，在所述的 二次進(jìn)風(fēng)管14上連接有二次風(fēng)機(jī)13。在所述的外殼4與由點(diǎn)火室3、燃燒室18、灰-氣分 離室16和集灰室10連接成的筒體之間填充有隔熱層7，所述的隔熱層7可以采用耐火磚、 耐火土等耐高溫隔熱材料。在所述的集灰室10靠近灰-氣分離室16 —側(cè)的端面的上、下、 左、右四個(gè)方位上分別安裝有用于連通到燃燒室18前端面的四根回氣管15，通過(guò)回氣管15 可以將集灰室10與燃燒室18連通。在所述的集灰室10高度方向的底部設(shè)置有用于將灰 燼引出燃燒器外的排灰管11，在所述的排灰管11上安裝有排灰閥12。為保證燃燒后的灰燼有效分離，所述的燃燒室18的內(nèi)壁以及灰-氣分離室16的 內(nèi)壁的縱截面具有較好的圓整度且內(nèi)壁具有較低的表面粗糙度；所述的燃燒室18、灰氣分 離室16、出火口 9的軸向要保持較好的同心度，即所述的燃燒室18的軸心線、灰-氣分離室 16的軸心線、出火管9的軸心線在同一水平的直線上。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫控，以免鍋爐爐膛溫度過(guò)高，在鍋爐爐膛內(nèi)壁和燃燒器出火管9的 內(nèi)壁上設(shè)置有測(cè)溫計(jì)，通過(guò)溫度的變化來(lái)控制送料速度和一次風(fēng)機(jī)2的送風(fēng)量。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1并結(jié)合圖2，敘述本實(shí)用新型的工作原理首先，粉狀木炭燃料在 風(fēng)力的驅(qū)動(dòng)下經(jīng)進(jìn)料管5進(jìn)入燃燒器的點(diǎn)火室3 ；在點(diǎn)火室3內(nèi)擴(kuò)散后，被點(diǎn)火槍6 (氣體 或電弧點(diǎn)火器)的高溫火焰點(diǎn)燃；燃燒的火焰夾帶著混合的未燃燃料進(jìn)入燃燒室18 ；在燃 燒室18內(nèi)，大量燃燒所需要的空氣由一次風(fēng)機(jī)2提供，經(jīng)過(guò)一次進(jìn)風(fēng)管1后由開設(shè)在燃燒 室18壁體上的一次進(jìn)風(fēng)口 20處進(jìn)入燃燒室18內(nèi)，并形成較弱的一次旋流，燃料在燃燒室 18內(nèi)得到充分的燃燒；接著，混合著灰燼的高溫火焰進(jìn)入灰-氣分離室16內(nèi)，與此同時(shí)，由 二次風(fēng)機(jī)13提供的高壓空氣經(jīng)過(guò)二次風(fēng)管14后由開設(shè)在灰-氣分離室16壁體上的二次 進(jìn)風(fēng)口 17處進(jìn)入灰-氣分離室16內(nèi)，并形成高速的空氣渦流，使進(jìn)入灰-氣分離室16的 火焰中的灰燼得到分離，經(jīng)分離的灰燼沿灰-氣分離室16的內(nèi)壁進(jìn)入集灰室10，通過(guò)排灰 閥12的控制，最后經(jīng)過(guò)排灰管11掉落到盛灰的容器中；而高溫火焰經(jīng)燃燒器的出火管9的 出口處噴出燃燒器并通過(guò)改造后的鍋爐進(jìn)火通道進(jìn)入鍋爐爐膛中。同時(shí)，為避免少量進(jìn)入 集灰室10的高速空氣引起集灰室內(nèi)灰燼的二次揚(yáng)塵，通過(guò)回氣管15可以將集灰室10與燃 燒室18連通。
權(quán)利要求一種炭粉燃料燃燒器，其特征在于包括一外殼(4)，固定在支撐架(19)上，在該外殼(1)的中間沿長(zhǎng)度方向依次設(shè)置有點(diǎn)火室(3)、燃燒室(18)、灰-氣分離室(16)和集灰室(10)，所述的點(diǎn)火室(3)、燃燒室(18)、灰-氣分離室(16)和集灰室(10)采用耐高溫材料連接成相互貫通的筒體，在所述的點(diǎn)火室(3)的前端部中間設(shè)置有用于將燃料引入燃燒器內(nèi)的進(jìn)料管(5)，在所述的進(jìn)料管(5)的上方設(shè)置有用于為燃燒器提供火源的點(diǎn)火槍(6)，所述的點(diǎn)火槍(6)的頭部插入點(diǎn)火室(3)內(nèi)，在所述的灰-氣分離室(16)的后端部中間設(shè)置有用于將燃燒器內(nèi)的火焰引向鍋爐的出火管(9)，在所述的燃燒室(18)的壁體上開設(shè)有一次進(jìn)風(fēng)口(20)，在所述的一次進(jìn)風(fēng)口(20)上安裝有一次進(jìn)風(fēng)管(1)，在所述的一次進(jìn)風(fēng)管(1)上連接有一次風(fēng)機(jī)(2)，在所述的灰-氣分離室(16)的壁體上開設(shè)有二次進(jìn)風(fēng)口(17)，在所述的二次進(jìn)風(fēng)口(17)上安裝有二次進(jìn)風(fēng)管(14)，在所述的二次進(jìn)風(fēng)管(14)上連接有二次風(fēng)機(jī)(13)，在所述的外殼(4)與由點(diǎn)火室(3)、燃燒室(18)、灰-氣分離室(16)和集灰室(10)連接成的筒體之間填充有隔熱層(7)，在所述的燃燒室(18)與所述的集灰室(10)之間設(shè)置有用于將兩者連通的回氣管(15)，在所述的集灰室(10)高度方向的底部設(shè)置有用于將灰燼引出燃燒器外的排灰管(11)，在所述的排灰管(11)上安裝有排灰閥(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的耐高溫材料是指耐熱鋼 材，所述的耐熱鋼材為耐熱鋼或耐熱鑄鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的一次進(jìn)風(fēng)管(1)與所述 的燃燒室(18)壁體的切線方向呈垂直設(shè)置；所述的二次進(jìn)風(fēng)管(14)與所述的灰-氣分離 室(16)壁體的切線方向呈垂直設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的點(diǎn)火槍(6)采用氣體或 電弧點(diǎn)火槍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的燃燒室(18)的軸心線、 灰-氣分離室(16)的軸心線、出火管(9)的軸心線在同一水平的直線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的出火管(9)為喇叭狀空 心管，出火管(9)的直徑小的一端伸入到灰-氣分離室(16)內(nèi)，并與灰-氣分離室(16)的 內(nèi)壁之間保留有間隙，出火管(9)的直徑大的一端上焊接有一用于將燃燒器與鍋爐之間實(shí) 現(xiàn)連接的聯(lián)接法蘭(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的燃料為木炭粉，所述的 木炭粉為窯制木炭粉或機(jī)制木炭粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的隔熱層(7)的材料為耐 火磚或耐火土。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭粉燃料燃燒器，其特征在于所述的出火管(9)的內(nèi)壁上設(shè) 置有測(cè)溫計(jì)。
專利摘要一種炭粉燃料燃燒器，屬于燃燒設(shè)備。包括一外殼，該外殼的中間依次設(shè)置有點(diǎn)火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室，點(diǎn)火室的前端部中間設(shè)置進(jìn)料管，進(jìn)料管的上方設(shè)置點(diǎn)火槍，灰-氣分離室的后端部中間設(shè)置出火管，燃燒室的壁體上設(shè)有一次進(jìn)風(fēng)口，一次進(jìn)風(fēng)口上安裝一次進(jìn)風(fēng)管，一次進(jìn)風(fēng)管上連接一次風(fēng)機(jī)，灰-氣分離室的壁體上開設(shè)二次進(jìn)風(fēng)口，二次進(jìn)風(fēng)口上安裝二次進(jìn)風(fēng)管，二次進(jìn)風(fēng)管上連接二次風(fēng)機(jī)，外殼與由點(diǎn)火室、燃燒室、灰-氣分離室和集灰室連接成的筒體間填充隔熱層，燃燒室與集灰室之間設(shè)置回氣管，集灰室的底部設(shè)置排灰管，排灰管上安裝有排灰閥。優(yōu)點(diǎn)熱效率高、節(jié)能；自動(dòng)除塵；自動(dòng)點(diǎn)火；自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度；使用安全。
文檔編號(hào)F23D1/00GK201568962SQ20092028459
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者徐學(xué)忠, 譚翰墨 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院