一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，包括臥式/垂直/傾斜設(shè)置的旋風(fēng)氣化爐，配合安裝在所述旋風(fēng)氣化爐前端、且設(shè)置有多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)的燃燒室，以及位于所述旋風(fēng)氣化爐底端、且配合連接在所述旋風(fēng)氣化爐外殼上的送風(fēng)設(shè)備。本發(fā)明所述螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)保性差、燃料燃燒率低和運(yùn)行維護(hù)成本高等缺陷，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保性好、燃料燃燒率高和運(yùn)行維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃燒器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤粉的燃盡遠(yuǎn)比燃油燃?xì)饫щy得多，需要很高的溫場(chǎng)和較長(zhǎng)的燃燒時(shí)間?，F(xiàn)用各種煤粉燃燒器的共同特點(diǎn)是:
[0003](I)煤粉爐(或沒(méi)有預(yù)燃室的煤粉燃燒器)都是順向噴粉，即煤粉與火焰的走向相同。當(dāng)常溫空氣與煤粉從爐體尾部噴入鍋爐、窯爐或預(yù)燃爐時(shí)，由于初始溫度太低煤粉并未點(diǎn)燃，爐內(nèi)普遍存在著未燃區(qū)(黑火頭)縮短了有效燃燒空間，因此存在著燃燒不充分、煤耗高、污染嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0004](2)常規(guī)煤粉燃燒器對(duì)煤粉的揮發(fā)份和熱值要求較高，煤粉品質(zhì)稍差就會(huì)造成高煤耗、高污染以及燃燒不穩(wěn)定。采用煤粉預(yù)燃爐時(shí)由于預(yù)燃爐內(nèi)高溫區(qū)的溫度很高，導(dǎo)致結(jié)礁嚴(yán)重并較短了耐火爐體的壽命，運(yùn)行維護(hù)成本都較高。
[0005]例如，如圖1所示的常規(guī)煤粉燃燒器，包括一端具有錐形出火口(如出火口 7)、且水平設(shè)置的燃燒爐，另一端具有水平設(shè)置的一次送粉風(fēng)(如一次送粉風(fēng)I)入口、對(duì)稱設(shè)置在一次送粉風(fēng)入口上下兩側(cè)的二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)(如二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)2)入口，與二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)入口配合安裝的鼓風(fēng)機(jī)(如鼓風(fēng)機(jī)6)。燃燒爐的爐壁,包括位于外部的外殼和位于內(nèi)部的絕熱材料，二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)入口設(shè)置在絕熱材料上，一次送粉風(fēng)入口穿過(guò)外殼和絕熱材料，鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口和外殼配合安裝。在燃燒爐的中部，在絕熱材料上安裝有三次旋轉(zhuǎn)風(fēng)(如三次旋轉(zhuǎn)風(fēng)3)入口 ；在燃燒爐靠近出火口處，在絕熱材料上安裝有四次旋轉(zhuǎn)風(fēng)(如四次旋轉(zhuǎn)風(fēng)4)入口。
[0006]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在環(huán)保性差、燃料燃燒率低和運(yùn)行維護(hù)成本高等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保性好、燃料燃燒率高和運(yùn)行維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，包括臥式/垂直/傾斜設(shè)置的旋風(fēng)氣化爐，配合安裝在所述旋風(fēng)氣化爐前端、且設(shè)置有多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)的燃燒室，以及位于所述旋風(fēng)氣化爐底端、且配合連接在所述旋風(fēng)氣化爐外殼上的送風(fēng)設(shè)備。
[0009]進(jìn)一步地，在所述旋風(fēng)氣化爐前端，還設(shè)有以切線形式引入旋風(fēng)氣化爐內(nèi)部的煤粉輸入管。
[0010]進(jìn)一步地，在所述氣化爐的爐壁側(cè)部，還設(shè)有通過(guò)在所述旋風(fēng)氣化爐的爐壁插入旋風(fēng)氣化爐內(nèi)的溫度傳感器。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述溫度傳感器包括測(cè)溫?zé)犭娕?。[0012]進(jìn)一步地，在所述旋風(fēng)氣化爐與燃燒室連接處的上端，設(shè)有一次送粉風(fēng)入口:在所述旋風(fēng)氣化爐與燃燒室的出火口相對(duì)的一側(cè)，設(shè)有二次風(fēng)入口。
[0013]進(jìn)一步地，所述旋風(fēng)氣化爐的爐壁，包括位于外部的氣化爐外殼，位于內(nèi)部的高溫絕熱體，以及位于所述氣化爐外殼與高溫絕熱體之間的送風(fēng)通道；所述一次送粉風(fēng)入口穿過(guò)氣化爐外殼和高溫絕熱體，二次送風(fēng)入口安裝在高溫絕熱體上。
[0014]進(jìn)一步地，所述多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)，包括分別設(shè)在燃燒室兩端的三次風(fēng)環(huán)和五次風(fēng)環(huán)。
[0015]進(jìn)一步地，所述多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)，還包括設(shè)在燃燒室中位于三次風(fēng)環(huán)和五次風(fēng)環(huán)之間的四次風(fēng)環(huán)。
[0016]進(jìn)一步地，所述送風(fēng)設(shè)備，包括鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)道接口。
[0017]本發(fā)明各實(shí)施例的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，由于包括臥式/垂直/傾斜設(shè)置的旋風(fēng)氣化爐，配合安裝在旋風(fēng)氣化爐前端、且設(shè)置有多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)的燃燒室，以及位于旋風(fēng)氣化爐底端、且配合連接在旋風(fēng)氣化爐外殼上的送風(fēng)設(shè)備；可以利用離心力的作用將比重較大的煤粉留在爐內(nèi)，大大延長(zhǎng)了煤粉在高溫區(qū)的停留時(shí)間，在略低于結(jié)礁溫度及欠氧的環(huán)境下煤粉被還原成一氧化碳，配以燃燒室內(nèi)的多級(jí)旋轉(zhuǎn)風(fēng)不斷地給火焰降溫補(bǔ)氧，從而實(shí)現(xiàn)煤粉完全、低氮的潔凈燃燒；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)保性差、燃料燃燒率低和運(yùn)行維護(hù)成本高的缺陷，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保性好、燃料燃燒率高和運(yùn)行維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0019]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0021]圖1為常規(guī)煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]結(jié)合附圖1，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0024]1-一次送粉風(fēng)；2_ 二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)；3_三次旋轉(zhuǎn)風(fēng)；4-四次旋轉(zhuǎn)風(fēng)；5_絕熱材料；
6-鼓風(fēng)機(jī)；7-出火口。
[0025]結(jié)合附圖2，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0026]1- 一次送粉風(fēng)；2_ 二次風(fēng)；3_三次風(fēng)環(huán)；4_四次風(fēng)環(huán)；5_五次風(fēng)環(huán)；6_鼓風(fēng)機(jī)；
7-燃燒室；8_高溫絕熱體；9_測(cè)溫?zé)犭娕迹?0_氣化爐外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖2所示，提供了一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)。在該螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)中，煤粉氣化爐采用螺旋入粉中心回燃的方式，煤粉隨旋轉(zhuǎn)風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)便處于高溫區(qū)，由于煤粉的比重較大，離心力的作用使其緊貼爐壁連續(xù)旋轉(zhuǎn)，大大延長(zhǎng)了煤粉在高溫區(qū)的停留時(shí)間，煤粉在略低于結(jié)礁溫度和欠氧的環(huán)境下大量還原成一氧化碳，配以燃燒室內(nèi)的多級(jí)旋流風(fēng)不斷地給火焰降溫補(bǔ)氧，將煤粉的直接燃燒轉(zhuǎn)換成煤氣的燃燒，從而實(shí)現(xiàn)煤粉的完全、低氮燃燒，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的目的。
[0029]如圖2所示，本實(shí)施例的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，包括臥式/垂直/傾斜設(shè)置的旋風(fēng)氣化爐，配合安裝在旋風(fēng)氣化爐前端、且設(shè)置有多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)的燃燒室(如燃燒室7)，以及位于旋風(fēng)氣化爐底端、且配合連接在旋風(fēng)氣化爐外殼上的送風(fēng)設(shè)備。在旋風(fēng)氣化爐前端，還設(shè)有以切線形式引入旋風(fēng)氣化爐內(nèi)部的煤粉輸入管。在氣化爐的爐壁側(cè)部，還設(shè)有通過(guò)在旋風(fēng)氣化爐的爐壁插入旋風(fēng)氣化爐內(nèi)的溫度傳感器，溫度傳感器包括測(cè)溫?zé)犭娕?如測(cè)溫?zé)犭娕?)。送風(fēng)設(shè)備，包括鼓風(fēng)機(jī)(如鼓風(fēng)機(jī)6)或風(fēng)道接口。
[0030]在上述實(shí)施例中，在旋風(fēng)氣化爐與燃燒室連接處的上端，設(shè)有一次送粉風(fēng)(如次送粉風(fēng)I)入口 ；在旋風(fēng)氣化爐與燃燒室的出火口相對(duì)的一側(cè)，設(shè)在二次風(fēng)(如二次風(fēng)2)入口。旋風(fēng)氣化爐的爐壁，包括位于外部的氣化爐外殼(如氣化爐外殼10)，位于內(nèi)部的高溫絕熱體(如高溫絕熱體8)，以及位于氣化爐外殼與高溫絕熱體之間的送風(fēng)通道；一次送粉風(fēng)入口穿過(guò)氣化爐外殼和高溫絕熱體，二次送風(fēng)入口安裝在高溫絕熱體上。
[0031]在上述實(shí)施例中，多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)，包括分別設(shè)在燃燒室兩端的三次風(fēng)環(huán)(如三次風(fēng)環(huán)3)和五次風(fēng)環(huán)(如五次風(fēng)環(huán)5)，還包括設(shè)在燃燒室中位于三次風(fēng)環(huán)和五次風(fēng)環(huán)之間的四次風(fēng)環(huán)(如四次風(fēng)環(huán)4)。
[0032]上述實(shí)施例的螺旋入粉中心回燃式煤粉氣化燃燒機(jī)的工作原理，參見(jiàn)圖2:煤粉從氣化爐前端以切線方式噴入時(shí)就處于高溫區(qū)，因此煤粉將隨著旋風(fēng)迅速升溫開始燃燒，燃燒著的煤粉在離心力的作用下將環(huán)繞著爐壁流向爐體后端，大顆粒的煤粉受離心力的作用始終處于爐壁周圍，經(jīng)氧化還原反應(yīng)后體積不斷縮小，直至足已克服離心力時(shí)才被向內(nèi)的環(huán)流裹帶出爐體，高溫欠氧環(huán)境使煤粉大量還原成一氧化碳。由于出火口的氣壓較低，力口上爐體末端中心三次風(fēng)的射流牽引，外側(cè)的旋流風(fēng)到達(dá)爐體末端后轉(zhuǎn)向爐體中心，與二次風(fēng)混合后形成旋轉(zhuǎn)的折反內(nèi)環(huán)氣流，一氧化碳?xì)怏w和少量未燃盡的微小炭粒由中心燃燒著流向出火口，并在燃燒室內(nèi)多級(jí)旋轉(zhuǎn)風(fēng)的不斷補(bǔ)氧下噴入鍋爐(或窯爐)最終燃盡。
[0033]這樣，大顆粒的煤粉在燃盡之前很難逃出預(yù)燃爐，可見(jiàn)該螺旋入粉中心回燃式煤粉氣化燃燒機(jī)將具有較強(qiáng)的吃粗糧能力，可以燃燒顆粒較大、揮發(fā)分和熱值較低的煤粉。該螺旋入粉中心回燃式煤粉氣化燃燒機(jī)，徹底顛覆了常規(guī)煤粉燃燒器的燃燒理念，從根本上改變了傳統(tǒng)煤粉燃燒器對(duì)煤粉品質(zhì)的苛刻要求，簡(jiǎn)化了制粉設(shè)備、降低了煤粉成本和能源消耗、也降低了尾氣對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。
[0034]上述實(shí)施例的螺旋入粉中心回燃式煤粉氣化燃燒機(jī)，配合以數(shù)字控制的火焰調(diào)節(jié)方式，可以精確量化風(fēng)煤比，還將具有很大的火焰調(diào)節(jié)比O 10: I)。通過(guò)調(diào)節(jié)一次煤粉風(fēng)至四次風(fēng)的配比，還可將爐溫控制在< 1000°c的狀態(tài)下運(yùn)行，使?fàn)t內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生焦渣和氮氧化物。既有利于降低設(shè)備成本，又可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，更有利于環(huán)境保護(hù)。
[0035]上述實(shí)施例的螺旋入粉中心回燃式煤粉氣化燃燒機(jī)，還可根據(jù)需要將氣化爐體傾斜或垂直設(shè)置，另加改造還可將其制造成燃油、燃?xì)?、燃煤粉的多用機(jī)，可以預(yù)言:改造后的多用機(jī)在燃燒高粘度、低熱值的劣質(zhì)燃油和各種低熱值的燃?xì)夥矫妫鶗?huì)有良好穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域均會(huì)體現(xiàn)由該機(jī)的強(qiáng)大生命力。[0036]綜上所述，本發(fā)明本上述各實(shí)施例的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，包括臥式(或垂直或傾斜)設(shè)置的旋風(fēng)氣化爐，配合安裝在旋風(fēng)氣化爐前端、且設(shè)置多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)的燃燒室，配合連接于旋風(fēng)氣化爐外套的鼓風(fēng)機(jī)(或風(fēng)道接口)，設(shè)置在旋風(fēng)氣化爐前端、且以切線形式引入爐內(nèi)的煤粉輸入管，以及插入氣化爐內(nèi)的溫度傳感器。該螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，利用離心力的作用將比重較大的煤粉留在爐內(nèi)，大大延長(zhǎng)了煤粉在高溫區(qū)的停留時(shí)間，在略低于結(jié)礁溫度及欠氧的環(huán)境下煤粉被還原成一氧化碳，配以燃燒室內(nèi)的多級(jí)旋轉(zhuǎn)風(fēng)不斷地給火焰降溫補(bǔ)氧，從而實(shí)現(xiàn)煤粉完全、低氮的沽凈燃燒。該螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)煤粉要求較高、燃料利用率低、環(huán)保性差和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等缺陷，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低運(yùn)行維護(hù)成本的目的。
[0037]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，包括臥式/垂直/傾斜設(shè)置的旋風(fēng)氣化爐，配合安裝在所述旋風(fēng)氣化爐前端、且設(shè)置有多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)的燃燒室，以及位于所述旋風(fēng)氣化爐底端、且配合連接在所述旋風(fēng)氣化爐外殼上的送風(fēng)設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，在所述旋風(fēng)氣化爐前端，還設(shè)有以切線形式引入旋風(fēng)氣化爐內(nèi)部的煤粉輸入管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，在所述氣化爐的爐壁側(cè)部，還設(shè)有通過(guò)在所述旋風(fēng)氣化爐的爐壁插入旋風(fēng)氣化爐內(nèi)的溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，所述溫度傳感器包括測(cè)溫?zé)犭娕肌?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，在所述旋風(fēng)氣化爐與燃燒室連接處的上端，設(shè)有一次送粉風(fēng)入口 ；在所述旋風(fēng)氣化爐與燃燒室的出火口相對(duì)的一側(cè)，設(shè)有二次風(fēng)入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺旋入粉中心、回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，所述旋風(fēng)氣化爐的爐壁，包括位于外部的氣化爐外殼，位于內(nèi)部的高溫絕熱體，以及位于所述氣化爐外殼與高溫絕熱體之間的送風(fēng)通道；所述一次送粉風(fēng)入口穿過(guò)氣化爐外殼和高溫絕熱體，二次送風(fēng)入口安裝在高溫絕熱體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，所述多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)，包括分別設(shè)在燃燒室兩端的三次風(fēng)環(huán)和五次風(fēng)環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，所述多級(jí)旋流風(fēng)環(huán)，還包括設(shè)在燃燒室中位于三次風(fēng)環(huán)和五次風(fēng)環(huán)之間的四次風(fēng)環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的螺旋入粉中心回燃式的煤粉氣化燃燒機(jī)，其特征在于，所述送風(fēng)設(shè)備，包括鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)道接口。
【文檔編號(hào)】F23D1/02GK103727532SQ201310722366
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李延新 申請(qǐng)人:李延新