一種高效生物燃料熔鑄爐及提升熱效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種工業(yè)熔鑄爐，具體涉及一種新型燃料的鋁材熔鑄爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在的工業(yè)熔鑄爐多數(shù)是采用石油氣、煤等不可再生資源作為燃燒材料，眾所周 知：石油氣、煤的資源是非常有限的，而且石油氣、煤價格日益上升，直接響影下游產(chǎn)業(yè)的成 本，第二：燃燒會釋放出二氧化硫、微塵PM2. 5等有害氣體，嚴重影響生態(tài)環(huán)境及人類的健 康，第三：排煙溫度高，加劇溫室效應(yīng)，節(jié)能減排已成為工業(yè)鍋爐和工業(yè)熔鑄爐行業(yè)未來發(fā) 展面臨的新課題和嚴峻挑戰(zhàn)。
[0003] 現(xiàn)市場也有采用木屑顆粒生物質(zhì)燃料作為燃料的鍋爐，屑顆粒生物質(zhì)燃料是采用 木質(zhì)顆粒作為生物燃料，其不足之處：煙?有黑煙排放，微塵PM2. 5排放超標(biāo)，燃燒溫度過 低嚴重響影產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供的一種生物燃料高效熔鑄爐，采用生物顆粒燃燒材料，不但大幅度的 減少二氧化硫、二氧化氮、粉塵PM2. 5、黑煙等排放，同時實現(xiàn)了能源的可持續(xù)性，并且還提 升燃料溫度和生產(chǎn)效率，降低能源損耗和生產(chǎn)成本。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：其特征在于：所述提升熱效率的方法是采用流動空氣 層包圍燃燒爐，然后使排放的熱風(fēng)循環(huán)回來減少熱損失，再通過燃燒后的爐灰余熱提高水 溫，同時加速水面的空氣流動，加快水的氣化，使氣化水與燃燒火焰中空氣混合，液體水在 氣化時大量吸熱，不但減少熱量損失，而且增加燃燒火焰中空氣的密度和比熱容，最后由燃 燒火焰及其空氣與包圍燃燒爐的流動空氣、循環(huán)回來的排放熱風(fēng)三者合于一處，提升燃燒 溫度和燃燒的熱效率。
[0006] 所述的高效生物燃料熔鑄爐包括有風(fēng)箱10、燃燒爐20和鑄錠爐30,所述的風(fēng)箱10 內(nèi)部設(shè)有小風(fēng)機11和大風(fēng)機12,所述燃燒爐20四周設(shè)有包圍通風(fēng)管23,包圍通風(fēng)管23的 入風(fēng)口與大風(fēng)機12連接，燃燒爐20內(nèi)部的底部設(shè)有水箱21，水箱21的上方設(shè)有爐橋22， 爐橋22與水箱21之間是助燃通風(fēng)區(qū)27,助燃通風(fēng)區(qū)27與小風(fēng)機11連接，爐橋22的上面 是燃燒區(qū)25,燃燒區(qū)25 -側(cè)的上部設(shè)有燃料入口 26、燃料入口 26連接有燃料箱50,燃燒區(qū) 25另一側(cè)設(shè)有火焰噴口 24,火焰噴口 24與鑄錠爐30連接，鑄錠爐30內(nèi)部的下方為鋁錠熔 鑄區(qū)33,鋁錠熔鑄區(qū)33連接有澆鑄模具40、鑄錠爐30 -側(cè)的上方設(shè)有排氣循環(huán)管31，排氣 循環(huán)管31另一端、包圍通風(fēng)管23的出風(fēng)與火焰噴口 24三者合于一處。
[0007] 由于爐底中的水被爐灰加熱再加上小風(fēng)機加速水面的空氣流動，使?fàn)t底中的水快 速氣化，液體水在氣化時大量吸熱，不但減少熱量損失，而且增加燃燒火焰中空氣的密度和 比熱容，氣化水的比熱容為185〇X/(kg*°C )遠大于空氣的比熱容1005X/(kg*°C )，根據(jù)計 算熱能的公式：能量=質(zhì)量X比熱容X溫度差，本發(fā)明在含空氣增加氣化水，不但增加空 氣質(zhì)量和密度，同時提高了比熱容，所以本發(fā)明含有氣化水的熱風(fēng)能量高于普通空氣熱風(fēng) 能量，再加上熔鑄爐中的熱風(fēng)循環(huán)提升燃料溫度30%以上，所以提升鋁條或鋁錠的溶化速 度，并且降低能源損耗，減少溶鑄時間提升生產(chǎn)效率；氣化水進入熔鑄爐后放熱液化(俗 稱：水蒸汽)，增加熔鑄爐的濕度，從而降低粉塵PM2. 5排放。
[0008] 由于本發(fā)明采用生物燃料是由桔桿、果殼、木屑、竹枝、稻草、麥桿、稻殼、花生殼、 玉米芯、油茶殼、棉籽殼、甜高粱秸桿、玉米秸桿、棉花秸桿其中一種或多種材料組合經(jīng)過篩 造、粉碎、烘干、混合、最后擠壓成粒狀；可再生有機材料作為燃燒材料，解決了能源的可持 續(xù)性發(fā)展技術(shù)難題，并且大幅度的減少二氧化硫和二氧化氮排放，同時降低生產(chǎn)成本，對比 輕質(zhì)柴油節(jié)省50%以上成本，對比天燃氣節(jié)省40以上成本。
[0009] 烘干的工藝要求：含水量小于10%~15% ;擠壓成粒狀的工藝要求：壓強達到50~ lOOMpa，粒狀的直徑為6~8毫米，長度為其直徑的4~5倍，破碎率小于1. 5%~2. 0%，原 料通過烘干和高壓下發(fā)生變形、升溫，溫度提升可達KKTC~120°C。
[0010] 所述的風(fēng)箱1〇設(shè)有制氧機13,制氧機13分別與小風(fēng)機11、大風(fēng)機12連接，在燃 燒過程中，采用二次增氧解決了生物顆粒燃燒材料不完全燃燒所產(chǎn)生焦油(俗稱：黑煙）的 技術(shù)難題。
[0011] 經(jīng)過反復(fù)實驗得出以下測試結(jié)果： 注:國家標(biāo)準(zhǔn)或依據(jù)是: ' '
【主權(quán)項】
1. 一種高效生物燃料熔鑄爐及提升熱效率的方法，其特征在于：所述提升熱效率的方 法是采用流動空氣層包圍燃燒爐，然后使排放的熱風(fēng)循環(huán)回來減少熱損失，再通過燃燒后 的爐灰余熱提高水溫，同時加速水面的空氣流動，加快水的氣化，使氣化水與燃燒火焰中空 氣混合，液體水在氣化時大量吸熱，不但減少熱量損失，而且增加燃燒火焰中空氣的密度和 比熱容，最后由燃燒火焰及其空氣與包圍燃燒爐的流動空氣、循環(huán)回來的排放熱風(fēng)三者合 于一處，提升燃燒溫度和燃燒的熱效率；所述的燃燒爐是采用生物燃料。
2. 如權(quán)利要求1 一種高效生物燃料熔鑄爐及提升熱效率的方法，其特征在于：所述的 生物燃料是由桔桿、果殼、木屑、竹枝、稻草、麥桿、稻殼、花生殼、玉米芯、油茶殼、棉籽殼、甜 高粱秸桿、玉米秸桿、棉花秸桿其中一種或多種材料組合經(jīng)過篩造、粉碎、烘干、混合、最后 擠壓成粒狀； 烘干的工藝要求：含水量小于10%~15% 擠壓成粒狀的工藝要求：壓強達到50~lOOMpa，粒狀的直徑為6~8毫米，長度為其 直徑的4~5倍，破碎率小于1. 5%~2. 0%。
3. -種高效生物燃料熔鑄爐及提升熱效率的方法，其特征在于：所述的高效生物燃料 熔鑄爐包括有風(fēng)箱（10)、燃燒爐（20)和鑄錠爐（30)，所述的風(fēng)箱（10)內(nèi)部設(shè)有小風(fēng)機（11) 和大風(fēng)機（12)，所述燃燒爐（20)四周設(shè)有包圍通風(fēng)管（23)，包圍通風(fēng)管（23)的入風(fēng)口與 大風(fēng)機（12 )連接，燃燒爐（20 )內(nèi)部的底部設(shè)有水箱（21 )，水箱（21)的上方設(shè)有爐橋（22 )， 爐橋（22)與水箱（21)之間是助燃通風(fēng)區(qū)（27)，助燃通風(fēng)區(qū)（27)與小風(fēng)機（11)連接，爐橋 (22)的上面是燃燒區(qū)（25)，燃燒區(qū)（25)-側(cè)的上部設(shè)有燃料入口（26)、燃料入口（26)連接 有燃料箱（50 )，燃燒區(qū)（25 )另一側(cè)設(shè)有火焰噴口（ 24)，火焰噴口（ 24)與鑄錠爐（30 )連接， 鑄錠爐（30 )內(nèi)部的下方為鋁錠熔鑄區(qū)（33 )，鋁錠熔鑄區(qū)（33 )連接有澆鑄模具（40 )、鑄錠爐 (30)-側(cè)的上方設(shè)有排氣循環(huán)管（31)，排氣循環(huán)管（31)另一端、包圍通風(fēng)管（23)的出風(fēng)與 火焰噴口（24)三者合于一處。
4. 如權(quán)利要求3-種高效生物燃料熔鑄爐及提升熱效率的方法，其特征在于：所述的 風(fēng)箱（10)設(shè)有制氧機（13)，制氧機（13)分別與小風(fēng)機（11)、大風(fēng)機（12)連接。
【專利摘要】本發(fā)明一種高效生物燃料熔鑄爐及提升熱效率的方法，本發(fā)明涉及一種工業(yè)熔鑄爐，具體涉及一種新型燃料的鋁材熔鑄爐，其特征在于：所述提升熱效率的方法是采用流動空氣層包圍燃燒爐，然后使排放的熱風(fēng)循環(huán)回來減少熱損失，再通過燃燒后的爐灰余熱提高水溫，同時加速水面的空氣流動，加快水的氣化，使氣化水與燃燒火焰中空氣混合，液體水在氣化時大量吸熱，不但減少熱量損失，而且增加燃燒火焰中空氣的密度和比熱容，最后由燃燒火焰及其空氣與包圍燃燒爐的流動空氣、循環(huán)回來的排放熱風(fēng)三者合于一處，提升燃燒溫度和燃燒的熱效率，本發(fā)明采用生物顆粒燃燒材料，不但大幅度的減少二氧化硫、二氧化氮、粉塵PM2.5、黑煙等排放，同時實現(xiàn)了能源的可持續(xù)性，并且還提升燃料溫度和生產(chǎn)效率，降低能源損耗和生產(chǎn)成本。
【IPC分類】F27B14-00, F23L7-00, F27B14-14, F27B14-08
【公開號】CN104748547
【申請?zhí)枴緾N201310728203
【發(fā)明人】呂校堅
【申請人】佛山市高明嘉德金金屬制品有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月25日