專利名稱：一種水煤漿燃料的燃燒方法及燃燒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水煤漿燃料的高溫強(qiáng)化燃燒方法及燃燒設(shè)備，更具體的說，涉及一種可用各種水煤漿燃料強(qiáng)化燃燒并且自動(dòng)清渣，清灰；空氣增壓供漿整體優(yōu)化的水煤漿強(qiáng)化燃燒及燃燒系統(tǒng)，其能適用于使用溫度為1600度以內(nèi)的各種功率負(fù)荷的鍋爐、窯爐以及加熱裝置等。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人曾經(jīng)在1999年6月15日向中國專利局提出發(fā)明名稱為“高粘度燃料高溫強(qiáng)化燃燒裝置”的專利申請(申請?zhí)枮?9233530.2)，其公開了一種新的高粘度燃料高溫強(qiáng)化燃燒裝置，即把高溫強(qiáng)化燃燒區(qū)域擴(kuò)展延伸分布到爐膛內(nèi)等，使熱效率顯著提高。但是，水煤漿燃料在燃燒后有渣和灰、并在爐膛內(nèi)沉積，致使鍋爐不能正常運(yùn)行，采用人工清除渣和灰體力勞動(dòng)強(qiáng)度過大，從而不能滿足鍋爐長期連續(xù)正常運(yùn)行的需要。
另外，現(xiàn)有水煤漿燃燒系統(tǒng)的供漿泵在高壓工況下正常連續(xù)運(yùn)行時(shí)間較短，泵的易損件磨損極為嚴(yán)重，更換易損件成本十分昂貴，并且直接影響鍋爐正常連續(xù)運(yùn)行，其效果是不理想的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷而提出一種結(jié)構(gòu)簡單、高效、可靠的使水煤槳燃料強(qiáng)化燃燒產(chǎn)生的渣和灰能夠自動(dòng)清除、供漿由高壓供漿置換為低壓輸漿，并且能長期連續(xù)正常運(yùn)行工作的強(qiáng)化燃燒方法及燃燒系統(tǒng)。
解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該水煤漿燃料強(qiáng)化燃燒方法，是將貯漿罐輸出的水煤漿經(jīng)泵送裝置輸入到增壓供漿罐，與壓縮空氣源相連接的增壓供漿罐通過壓力空氣將水煤漿經(jīng)輸送管供給水煤漿噴槍，水煤漿在壓力作用下經(jīng)水煤漿噴槍成霧狀噴入高溫爐膛內(nèi)，爐膛內(nèi)分為兩段燃燒區(qū)域，即一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，兩段燃燒區(qū)域有聚溫材料，爐膛內(nèi)先用點(diǎn)火槍用燃油或燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱，使一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域的聚溫材料表面溫度升高、聚溫發(fā)紅，然后噴入霧化的水煤漿，爐膛四周表面聚溫發(fā)紅而形成高溫區(qū)，使燃料霧化氣流形成一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，由于水煤漿含水量較高，大部分燃料霧化氣流來不及完全燃燒，而是被高溫膨脹后高速經(jīng)過一次強(qiáng)化燃燒區(qū)進(jìn)入爐膛內(nèi)的二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，該區(qū)域被一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域的火焰溫度加熱到發(fā)紅聚溫，從而形成爐膛內(nèi)的聚溫均溫區(qū)即二次強(qiáng)化燃燒均溫區(qū)域，使燃料霧化氣流的能量，在一次和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域分布較均勻燃燒釋放并充分燃燒。在爐膛底部設(shè)有破渣裝置和清灰裝置，燃料霧化氣流在一次強(qiáng)化燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫形成結(jié)渣，并從爐膛口內(nèi)壁層表面或從空中以液態(tài)形式流落在破渣裝置上成為聚溫區(qū)一部分，同時(shí)結(jié)渣被破渣裝置緩慢破碎后落入渣池并被排渣裝置排去爐外，二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域燃料燃燒后的灰分落到排灰裝置上成為聚溫區(qū)一部分，同時(shí)灰分被排灰裝置緩慢排入灰池并被排灰裝置排去爐外。與壓縮空氣源相連接的增壓供漿罐為兩個(gè)，兩個(gè)增壓供漿罐通過中央控制柜的控制相互切換輪流向水煤漿噴槍輸送高壓水煤漿。
燃燒工藝過程如下水煤漿由低壓輸漿泵從貯漿罐，手動(dòng)控制閥抽出，經(jīng)過濾器主自控閥，再經(jīng)輸入自控閥進(jìn)入增壓供漿罐內(nèi)?？諝庥煽諌簷C(jī)壓縮存入在高壓貯氣罐內(nèi)，經(jīng)減壓閥減壓后輸入增壓供漿罐內(nèi)。水煤漿在增壓供漿罐內(nèi)被升壓后，以恒壓狀態(tài)經(jīng)增壓供漿罐輸出自控閥、手動(dòng)控制閥，噴槍調(diào)節(jié)自控閥再經(jīng)噴搶高速噴入爐膛內(nèi)燃燒。兩個(gè)并聯(lián)的增壓供漿罐相互切換輪流工作。水煤漿燃燒時(shí)，在噴槍周圍及爐膛內(nèi)壁因高溫產(chǎn)生液態(tài)結(jié)渣，由于重力而落向滾筒式托渣筒圓周表面。以此形成一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域。由于托渣式滾筒朝爐前緩慢旋轉(zhuǎn)，并列下方的切渣滾筒同時(shí)也是朝爐前高速旋轉(zhuǎn)，因兩筒相切間隙較小，相切時(shí)，切渣滾筒圓周表面設(shè)置的切渣刀切掉了托渣滾筒圓周表面的結(jié)渣，切掉的渣塊落入渣漏斗中，接著便被渣提升機(jī)渣斗提升至清渣場面的運(yùn)渣斗車內(nèi)。由鋼管回繞成長圓筒形的托渣滾筒內(nèi)循環(huán)水冷卻通道回路，不但使A、B空心軸、鋼管得到冷卻，而且也起到了省煤器的作用。鏈條爐排上層的表面，在點(diǎn)火啟動(dòng)燃燒前，預(yù)先鋪上一定厚度的煤灰(避免因高溫使?fàn)t排氧化等)。點(diǎn)火后，煤灰表面被加熱后會(huì)聚溫逐步變紅，以形成二次強(qiáng)化燃燒均溫區(qū)域。鏈條爐排上爐排以一定的速度朝爐前緩慢運(yùn)行，陸續(xù)掉在爐排上的煤灰被輸送到灰漏斗中，接著便被灰提升機(jī)提升至清灰場面的運(yùn)灰斗車內(nèi)。
由于本發(fā)明的燃燒方法采用兩個(gè)增壓供漿罐相互切換空氣增壓供漿。從而把高壓供漿泵置換為低壓輸漿泵，使輸漿泵在低壓下運(yùn)行而延長了數(shù)十倍使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒方法，托渣滾筒圓周表面液渣聚溫形成一次強(qiáng)化燃燒區(qū)、爐排上的煤灰表面聚溫形成均溫區(qū)，其聚溫形成的高溫區(qū)域使水煤漿燃料氣體的燃燒得到強(qiáng)化。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒方法，其托渣滾筒內(nèi)循環(huán)水冷卻通道回路起到了省煤器的作用。從而增大了爐膛的換熱面積。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒方法，可不用人工清渣、清灰、高壓供漿泵，可高溫強(qiáng)化燃燒充分，能形成大面積相對均溫燃燒，尤其是便于自動(dòng)控制及燃用劣質(zhì)水煤漿燃料。
本發(fā)明一種水煤漿燃料的燃燒設(shè)備，包括貯存燃料的貯漿罐、燃料輸送管、燃燒爐膛、在爐膛內(nèi)的自動(dòng)清渣裝置、自動(dòng)清灰裝置，所說燃料輸送管路上設(shè)有低壓輸漿泵、過濾器、輸入自控閥、增壓供漿罐自控閥，該輸送管與增壓供漿罐連接，增壓供漿罐燃料輸出管上設(shè)有噴槍調(diào)節(jié)自控閥，并與噴槍連接。兩個(gè)并聯(lián)的增壓供漿罐及燃料輸入輸出結(jié)構(gòu)相同。另外，還包括空壓機(jī)和貯存空氣的高壓空氣貯氣罐和空氣輸送管，空氣輸送管與增壓供漿罐連接。
本發(fā)明水煤漿燃料的燃燒設(shè)備為一種強(qiáng)化燃燒、自動(dòng)清渣、自動(dòng)清灰、空氣增壓供漿等的整體優(yōu)化燃燒系統(tǒng)，其包括貯存燃料的貯漿罐和燃料輸送管，所說燃料輸送管路上設(shè)有手動(dòng)閥、低壓輸漿泵、過濾器、輸入自控閥、增壓供漿罐自控閥，該輸送管與增壓供漿罐連接。增壓儲(chǔ)漿罐燃料輸出管上設(shè)有自控閥、手動(dòng)閥噴槍調(diào)節(jié)自控閥，該輸出管與噴槍連接。有兩個(gè)增壓供漿罐并聯(lián)連接燃料輸送管，空氣輸送管上設(shè)有減壓閥、壓力表、手動(dòng)閥、增壓供漿罐壓力表、自控閥、該輸送管與A增壓供漿罐連接。增壓供漿罐空氣輸出管路上設(shè)有自控閥，并還設(shè)有超壓自泄開關(guān)，該輸出管與大氣相通。兩個(gè)增壓儲(chǔ)漿罐內(nèi)的一定上下部位，均設(shè)有燃料液面接觸傳感器。
在爐膛底部設(shè)有破渣裝置和清灰裝置，破渣裝置包括托渣滾筒和切渣滾筒兩部分，切渣滾筒滾筒面上分布有多把刀片，托渣滾筒和切渣滾筒同向朝爐前轉(zhuǎn)動(dòng)，切渣滾筒刀片與托渣滾筒的滾筒面的間隙很小，兩個(gè)筒面切面處朝相反方向運(yùn)動(dòng)，切渣滾筒刀片剛好切掉托渣滾筒面上的結(jié)渣，燃料霧化氣流在一次強(qiáng)化燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫形成結(jié)渣落在托渣滾筒后，托渣滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，使切渣滾筒上的刀片切向托渣滾筒上的結(jié)渣，使結(jié)渣被破碎而落入下部的渣漏斗中；清灰裝置為由爐排驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)的鏈條驅(qū)動(dòng)爐排，二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域燃料燃燒后的灰分落到鏈條驅(qū)動(dòng)爐排上，鏈條爐排上層的表面，在爐膛點(diǎn)火啟動(dòng)燃燒前，預(yù)先鋪上一定厚度的煤灰，點(diǎn)火后，煤灰表面被加熱后會(huì)聚溫逐步變紅，以形成二次強(qiáng)化燃燒均溫區(qū)域，鏈條爐排上爐排以一定的速度朝爐前緩慢運(yùn)行，陸續(xù)掉在爐排上的煤灰被輸送到灰漏斗中。一次強(qiáng)化燃燒、自動(dòng)清渣所說托渣滾筒由鋼管回繞成圓形長方筒，在回繞鋼管的一定形狀間隙內(nèi)有高溫耐火材料塊填充，在托渣滾筒中心的A、B空心軸內(nèi)有水冷卻通路與托渣滾筒回繞鋼管內(nèi)空形成水冷卻循環(huán)通路連接，A、B空心軸兩端由銷子連接，另兩端均采用機(jī)械密封與水冷卻循環(huán)進(jìn)水出水管路連接。另外，還包括切渣滾筒，所說切渣滾筒長形圓周表面設(shè)有以一定方式排列的多把刀片，該筒設(shè)置在托渣滾筒的下方并列位置并保持一定的間隙。在切渣滾筒下方設(shè)有渣漏斗在渣漏斗下方設(shè)有渣提升機(jī)池，在渣提升機(jī)池設(shè)有渣提升機(jī)，該渣提升機(jī)以一定傾斜角度設(shè)在鍋爐正前方。
二次均溫燃燒、自動(dòng)清灰所說鏈條爐排由鋼管排列連結(jié)組合成鏈，成鏈后中間設(shè)有托筒，兩頭設(shè)有齒狀驅(qū)動(dòng)輪，該輪的軸連結(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。在鏈條爐排上方的表面還設(shè)滿有一定厚度的煤灰。在靠近爐口的爐排一端的下方設(shè)有灰漏斗，在灰漏斗下方還設(shè)有灰提升機(jī)池，在灰提升機(jī)池設(shè)有灰提升機(jī)，該灰提升機(jī)以一定傾斜角度在鍋爐正前方。另外，還包括在鏈條爐排下方設(shè)有清灰池并與灰提升機(jī)池相通，而且在清灰池靠近鍋爐尾部還設(shè)有清灰水沖洗噴頭。同時(shí)池內(nèi)水面液位保持在一定的高度，以封閉渣灰提升機(jī)斗槽與大氣的相通。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒設(shè)備，采用兩個(gè)B增壓儲(chǔ)漿罐相互切換空氣增壓供漿，不但把高壓供漿泵置換成了低壓輸漿泵，解決了這個(gè)技術(shù)瓶頸，而且供漿處于恒壓穩(wěn)壓良好工況，使鍋爐能夠長期連續(xù)正常運(yùn)行，同時(shí)也節(jié)約了大量的制造、運(yùn)行費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒設(shè)備，托渣滾筒圓周表面的液渣聚溫形成一次燃燒區(qū)，爐排上的煤灰表面聚溫形成二次燃燒區(qū)，其聚溫形成的高溫區(qū)域，便水煤燃料氣體的燃燒得到強(qiáng)化和均溫燃燒充分。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒設(shè)備，其托渣滾筒內(nèi)循環(huán)水冷卻通道回路，不但冷卻保護(hù)了托渣滾筒的回繞鋼管和A、B空心軸，而且增大了爐膛的換熱面積，極大的提高了換熱效率。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒設(shè)備，可不用人工清渣、人工清灰，不用高壓供漿泵，可形成大面積相對均溫燃燒充分，尤其是可自動(dòng)控制長期連續(xù)正常運(yùn)行并且可以燃用劣質(zhì)煤水煤漿。


下面參照附圖，通過對較佳實(shí)施例的描述來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
圖1表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明燃燒方法的水煤漿燃燒設(shè)備的實(shí)施例的概略圖；圖2表示圖1中A-A剖視3表示用兩個(gè)增壓供漿罐空氣增壓供漿工藝流程概略4表示托渣滾筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5表示托渣滾筒軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的仰視圖；圖7為切渣滾筒結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7中的B-B剖視圖。
圖中1-鍋爐；2-鍋爐包；3-鍋爐水管；4-鍋爐爐腔二回程；5-托渣滾筒回繞鋼管B接頭；6-托渣滾筒B空心軸；7-托渣滾筒回繞鋼管；8-渣漏斗；9-灰池水位液面；10-渣提升機(jī)槽；11-灰提升機(jī)槽；12-灰漏斗；13-切渣滾筒刀片14-托渣滾筒回繞鋼管A接頭；15-切渣滾筒軸；16-切渣滾筒皮帶輪；17-切渣滾筒軸固定軸承法蘭盤；18-托渣滾筒A空心軸；19-托渣滾筒皮帶輪；20-托渣滾筒軸固定軸承；21-托渣滾筒回繞鋼管冷卻水出水管；22-鍋爐爐腔；23-爐腔口內(nèi)壁耐火泥層；24-水煤漿噴槍；25-點(diǎn)火槍；26-灰提升機(jī)；27-灰斗；28-托渣滾筒；29-切渣滾筒；30-渣漏斗支撐固定桿；31-灰漏斗支撐固定桿；32-鏈條爐排托輪；33-鏈條爐排；34-爐排驅(qū)動(dòng)齒輪；35-灰池水沖洗噴頭；36-煤灰；37-鍋爐尾部；38-貯漿罐；39-貯漿罐水煤漿輸入管接頭；40-貯漿罐上液位接觸傳感器；41-貯漿罐上液位面；42-自控閥；43-自泄閥；44-輸氣管；45-貯漿罐下液位面；46-貯漿罐下液位面接觸傳感器；47-貯漿罐燃料輸送管；48-燃料輸送管手動(dòng)控制閥；49-低壓漿泵燃料輸入管；50-低壓輸漿泵；51-低壓輸漿泵燃料輸出管；52-過濾器；53-燃料輸送支管；54-燃料輸送支管自控閥；55-燃料輸送支管；56-燃料輸送支管；57-燃料輸送支管手動(dòng)閥；58-燃料輸送支管；59-燃料輸送支管；60-燃料輸送B支管自控閥；61-燃料輸送B支管；62-燃料輸送B支管手動(dòng)閥；63-燃料輸送B支管；64-燃料輸送A支管；65-燃料輸送A支管自控閥；66-燃料輸送A支管手動(dòng)閥；67-燃料輸送A支管；68-A增壓供漿罐燃料輸出支管；69-A增壓供漿罐燃料輸出支管自控閥；70-增壓燃料輸出管；71-增壓燃料輸出管手動(dòng)控制閥；72-增壓燃料輸出管；73-B噴槍自控調(diào)節(jié)閥；74-B噴槍；75-A噴槍自控調(diào)節(jié)閥；76-B增壓供漿罐燃料輸出管自控閥；77-B增壓供漿罐下液位接觸傳感器；78-B增壓供漿罐下液位面；79-A增壓供漿罐下液位接觸傳感器；80-A增壓供漿罐下液位面；81-B增壓供漿罐上液位面；82-B增壓供漿罐壓力空氣輸入自控閥；83-B增壓供漿罐空氣壓力表；84-增壓供漿罐空氣泄壓導(dǎo)管；85-B增壓供漿空氣排出自控閥；86-B增壓供漿罐超壓空氣自泄開關(guān)；87-B增壓供漿罐超壓空氣自泄開關(guān)排出導(dǎo)管；88-增壓空氣輸送管；89-增壓空氣輸送管手動(dòng)控制安全閥；90-A噴槍；91-壓力空氣貯存罐減壓閥；92-高壓空氣貯存罐；93-空壓機(jī)；94-A增壓供漿罐水液位面；95-A增壓供漿罐空氣排出導(dǎo)管；96-A增壓供漿罐上液面接觸傳感器；97-A增壓供漿罐；98-A增壓供漿罐超壓自泄開關(guān)；99-A增壓供漿罐空氣排出自控閥；100-A增壓供漿罐壓力空氣輸入自控閥；101-A增壓供漿罐空氣壓力表；102-B增壓供漿罐上液位接觸傳感器；103-托渣滾筒A空心軸冷卻水進(jìn)水孔；104-托渣滾筒A空心軸冷卻水出水孔；105-托渣滾筒B空心軸連結(jié)A空心軸插孔；106-托渣滾筒B空心軸冷卻水進(jìn)水孔；107-托渣滾筒B空心軸冷卻水出水孔；108-托渣滾筒A空心軸連結(jié)B空心軸插孔；109-B增壓供漿罐110-耐火材料填充料。
具體實(shí)施例方式
圖1、圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一種水煤漿燃燒系統(tǒng)與內(nèi)燃式鍋爐配套使用情況。打開中央控制柜(圖中未示)貯漿罐燃料輸入自控開關(guān)(圖中未示)，水煤漿經(jīng)漿罐車輸出管(圖中未示)通過貯漿罐輸入管接頭39送入貯漿罐38內(nèi)，自控閥42同時(shí)自動(dòng)打開排出貯漿罐內(nèi)空氣，當(dāng)貯漿罐38內(nèi)水煤漿上升到上液位面41接近接觸傳感器40時(shí)，傳感器40向中央控制柜發(fā)出信號(hào)，中央控制柜便指令自控閥42關(guān)閉，爾后在一定時(shí)間后又自動(dòng)打開，同時(shí)聲、光(圖中未示)發(fā)出漿滿報(bào)警，而且還維持一定的報(bào)警時(shí)間，這時(shí)漿罐車(圖中未示)停止向貯漿罐38內(nèi)輸漿。反之，當(dāng)貯漿罐38內(nèi)水煤漿下降到下液位面45接近接觸傳感器46，傳感器46向中央控制柜發(fā)出信號(hào)，中央控制柜便指令認(rèn)可自控閥42自動(dòng)打開，并同時(shí)聲、光發(fā)出缺漿報(bào)警，而且還同樣維持一定的報(bào)警時(shí)間，這時(shí)漿罐車便可向貯漿罐38內(nèi)輸送水煤漿，以保持貯漿罐38內(nèi)貯存有充足的水煤漿燃料。
此時(shí)先人工打開手動(dòng)閥48，然后啟動(dòng)中央控制柜低壓輸漿泵50的開關(guān)(圖中未示)，中央控制柜同時(shí)指令打開自控閥54、65、99；關(guān)閉自控閥60，(此時(shí)手動(dòng)閥62、66均處于關(guān)閉狀態(tài))，水煤漿經(jīng)輸送管47、手動(dòng)閥48，輸送管49被低壓輸漿泵50泵經(jīng)輸出管51，并被過濾器52過濾后再經(jīng)輸送管53，自控閥65、輸送管67輸送到A增壓供漿罐97內(nèi)。與此同時(shí)，A增壓供漿罐97內(nèi)的空氣經(jīng)泄壓管84，自控閥99、泄壓管95排入大氣中。當(dāng)A增壓供漿罐97內(nèi)水煤漿上升到燃料上液面94接近接觸傳感器96時(shí)，傳感器96向中央控制柜發(fā)出信號(hào)，中央控制柜便指令先打開自控閥60、85；然后關(guān)閉自控閥65，這時(shí)便停止向A增壓供漿罐97內(nèi)輸漿，水煤漿便由輸送管59，自控閥60、輸送管63被輸送到B增壓供漿罐109內(nèi)。當(dāng)B增壓供漿罐109內(nèi)水煤漿上升到燃料上液位面81接近接觸傳感器102時(shí)，傳感器102向中央控制柜發(fā)出信號(hào)，中央控制柜根據(jù)設(shè)定程序發(fā)出下例指令A(yù)增壓供漿罐97在增壓輸出燃料時(shí)，便指令先關(guān)閉低壓輸漿泵50、自控閥60、85，然后打開自控閥100、69；當(dāng)A增壓供漿罐97內(nèi)水煤漿燃料已下降到下液面80接近接觸傳感器79時(shí)，中央控制柜便指令先關(guān)閉自控閥85，然后打開自控閥82、76，然后關(guān)閉自控閥100、69，然后再打開自控閥99、65。A、B增壓供漿罐97、109如上所述相互切換長期工作。
在啟動(dòng)低壓輸漿泵50輸漿的同時(shí)，中央控制柜便指令啟動(dòng)空壓機(jī)93向高壓空氣貯氣罐92內(nèi)壓縮空氣，當(dāng)貯氣罐92內(nèi)貯存到額定壓力容量的空氣時(shí)，空壓機(jī)93便停止工作，反之，當(dāng)貯氣罐92內(nèi)貯存的空氣低于額定的壓力容量時(shí)，空壓機(jī)93便自動(dòng)工作，如此循環(huán)往復(fù)長期工作。
啟動(dòng)燃燒時(shí)，先打開手動(dòng)閥89、71，然后打開中央控制柜電子點(diǎn)火開關(guān)(圖中未示)點(diǎn)燃點(diǎn)火槍25，點(diǎn)火槍25可燃用輕油或氣體燃料，燃燒達(dá)到額定的一定時(shí)間后，爐膛22口的內(nèi)壁耐火泥層23表面，托渣滾筒28上方的表面、鏈條爐排33上面的煤灰36表面溫度迅速升高、聚溫發(fā)紅，此時(shí)，中央控制柜先打開自控閥100，額定壓力的空氣從儲(chǔ)氣管92經(jīng)減壓閥91減壓到額定壓力后再經(jīng)手動(dòng)安全閥89、輸氣管88、自控閥100輸入到A增壓供漿罐97內(nèi)，使該罐增壓到額定的壓力，中央控制柜然后打開自控閥69，并把自控調(diào)節(jié)閥73、75打開到燃燒啟動(dòng)所需的額定流量，水煤漿燃料便從A增壓供漿罐97經(jīng)輸送管68，自控閥69、手動(dòng)閥71，輸送管72，再經(jīng)自控閥73、75從噴槍74、90口高速噴入爐膛22內(nèi)，霧化均勻的較細(xì)的水煤漿燃料霧化氣流被點(diǎn)火槍25燃燒的火焰點(diǎn)燃并開始燃燒，一定時(shí)間后點(diǎn)火槍25自動(dòng)關(guān)閉。
由于爐膛22口內(nèi)壁耐火泥層23，托渣滾筒28圓周上方表面聚溫發(fā)紅而形成高溫區(qū)，使燃料霧化氣流形成一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，由于水煤漿含水量較高，大部分燃料霧化氣流來不及完全燃燒，而是被高溫膨脹后高速經(jīng)過一次強(qiáng)化燃燒區(qū)進(jìn)入爐膛22內(nèi)，由于鏈條爐排33上方表面設(shè)滿有一定厚度的煤灰36被一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域的火焰溫度加熱到發(fā)紅聚溫，從而形成爐膛22內(nèi)的聚溫均溫區(qū)即二次強(qiáng)化燃燒均溫區(qū)域，使燃料霧化氣流的能量，在一次和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域分布較均勻燃燒釋放并充分燃燒。
中央控制柜將根據(jù)設(shè)定的爐膛22內(nèi)或其他加熱裝置所需的溫度和壓力及流量等有關(guān)參數(shù)要求，通過相關(guān)傳感器(圖中未示)反饋提供信號(hào)值，來確定自控調(diào)節(jié)閥73、75開關(guān)量的大小，從而快速有效的調(diào)節(jié)到適應(yīng)的火力，使無級(jí)或多級(jí)功率調(diào)節(jié)完全自動(dòng)化。
由于燃料霧化氣流在一次強(qiáng)化燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫形成結(jié)渣，并從爐膛22口內(nèi)壁耐火泥層23表面或從空中以液態(tài)形式流落在托渣滾筒28圓周表面的上方，早在中央控制柜指令打開自控調(diào)節(jié)閥73、75時(shí)，同時(shí)也啟動(dòng)了渣提升機(jī)(圖中未示出)和托渣滾筒28的驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)來驅(qū)動(dòng)托渣滾筒28按圖1中逆時(shí)針方向以設(shè)定的轉(zhuǎn)速朝爐口方向緩慢旋轉(zhuǎn)，以便于液態(tài)結(jié)渣均勻的流落在托渣滾筒28圓周表面，并列設(shè)置在托渣滾筒28下方的切渣滾筒29同時(shí)也被啟動(dòng)并且與托渣滾筒28以同樣方向高速旋轉(zhuǎn)。由于在切渣滾筒29圓周表面設(shè)置有多把刀片13，而且與托渣滾筒28相切時(shí)的間隙較小，從而把托渣滾筒28圓周表面的結(jié)渣全部切落并掉入渣漏斗8中，然后用渣提升機(jī)的渣斗(圖中未示)提升輸送到清渣場面的運(yùn)渣斗車內(nèi)，以達(dá)到自動(dòng)清渣。
早在啟動(dòng)點(diǎn)火槍25的同時(shí)，中央控制柜也啟動(dòng)了托渣滾筒28的水冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵(圖中未示)循環(huán)冷卻水被循環(huán)泵泵入水導(dǎo)管(圖中未示)，并進(jìn)入托渣滾筒28A空心軸18冷卻水進(jìn)水孔103，再經(jīng)出水孔104進(jìn)入回繞鋼管7冷卻水接頭14內(nèi)，再經(jīng)回繞鋼管7冷卻水B接頭5進(jìn)入托渣滾筒28B空心軸6冷卻進(jìn)水孔106，然后再經(jīng)托渣滾筒28B空心軸6冷卻出水孔107，從出水管21排出供取暖使用。不但冷卻保護(hù)了托渣滾筒28長期連接安全運(yùn)行，而且擴(kuò)大了換熱面積，顯著提高了換熱效率。
啟動(dòng)燃燒達(dá)到一定的時(shí)間后，二次燃燒均溫區(qū)域燃燒盡后的煤灰掉落在鏈條排33煤灰層36上面，會(huì)使其厚度逐步增加，一定時(shí)間后，達(dá)到設(shè)定的厚度時(shí)，中央控制柜便指令啟動(dòng)灰提升機(jī)26和鏈條爐排33的驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示)來驅(qū)動(dòng)爐排33的上爐排按設(shè)定的速度緩慢向爐口方向轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近爐口端的爐排33上的煤灰36便會(huì)自動(dòng)掉落在灰漏斗12中，然后由灰提升機(jī)26灰斗27提升輸送到清灰場面的運(yùn)灰斗車內(nèi)，以達(dá)到自動(dòng)清灰。由于爐排33長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，從爐排33上會(huì)掉落一定量的煤灰累積在爐排33下方的灰池內(nèi)，這時(shí)打開水沖洗噴頭35沖洗灰池，使灰池內(nèi)的煤灰沖洗到灰提升機(jī)槽11內(nèi)并與鏈條爐排33掉落的煤灰一道被清除。
待到A增壓供漿罐97內(nèi)水煤漿燃料液面下降到下液位面80接近接觸傳感器79時(shí)，中央控制柜便指令先關(guān)閉自控閥85，后打開自控閥82、76，然后再關(guān)閉自控閥100、69，然后再打開自控閥99、65、54并啟動(dòng)低壓輸漿泵50向A增壓供漿罐內(nèi)輸漿，使A、B增壓供漿罐97、109循環(huán)往復(fù)切換增壓，向噴槍74、90長期連續(xù)穩(wěn)定供漿，以此達(dá)到高壓供漿泵置換為低壓輸漿泵。
停止燃燒前，按下中央控制柜停止按鈕(圖中未示)，中央控制柜便指令關(guān)閉自控閥73、75、69、76、54、60、82、100以及低壓供漿泵50、空壓機(jī)93、鏈條爐排33、電源，一定時(shí)間后再關(guān)閉托渣滾筒28驅(qū)動(dòng)裝置、切渣滾筒29驅(qū)動(dòng)裝置、渣和灰提升機(jī)26以及托渣滾筒水冷卻循環(huán)泵電源，此時(shí)燃燒系統(tǒng)停止工作，若較長時(shí)間停止工作，應(yīng)手動(dòng)關(guān)閉燃料輸送管手動(dòng)控制閥48、燃料輸出管手動(dòng)控制閥71和增壓空氣輸送管手動(dòng)控制閥89。
本發(fā)明提出的強(qiáng)化燃燒方法及其燃燒系統(tǒng)有以下顯著特征1、本發(fā)明方法工藝合理先進(jìn)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用可靠。
2、把一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域與自動(dòng)除渣及省煤器(托渣筒內(nèi)水冷卻)結(jié)合一體不但使燃燒得到了強(qiáng)化，而且使結(jié)渣得到自動(dòng)清除，同時(shí)擴(kuò)大了爐膛的換熱面積，收到了燃燒充分，大大地減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度、使換熱效率大大提高的綜合效果。
3、把二次強(qiáng)化燃燒和均溫區(qū)域與自動(dòng)清灰結(jié)合一體，不但使燃燒得到了進(jìn)一步強(qiáng)化，而且使煤灰得到自動(dòng)清除，同時(shí)由于原先鋪在爐排上的煤灰隔熱作用，避免了爐排的高溫氧化，大大降低了爐排的制造成本，同時(shí)使本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)。
4、把高壓供漿泵置換為低壓輸漿泵，采用多個(gè)空氣增壓供漿罐切換增壓，不但完全避免了高壓供漿泵極易磨損的老大難技術(shù)問題，而且顯著降低了使用成本，并且使燃燒系統(tǒng)可以長期連續(xù)正常工作成為現(xiàn)實(shí)；5、可中、高溫強(qiáng)化燃燒多品種水煤漿，特別是可燃用高灰分、低熱值的水煤漿；6、可以廣泛適應(yīng)多種爐型和多級(jí)功率負(fù)荷的需要，充分滿足生產(chǎn)工況匹配。
7、可以全自動(dòng)程序模決化中央集中控制，不但減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且也提高了現(xiàn)場科學(xué)管理水平。
8、設(shè)計(jì)制造容易，材料來源廣泛，生產(chǎn)成本低，操作、維修簡單方便；9、可長期連續(xù)正常工作運(yùn)行，安全可靠，使用壽命長，滿足了生產(chǎn)的實(shí)際需要；10、不但能使燃料燃燒充分，而且能減少對大氣環(huán)境的污染，廣泛適用于油田、煉油廠、化工廠等行業(yè)對現(xiàn)有鍋爐和工業(yè)爐窯以及多種加熱裝置以煤代油、代氣的燃燒改造應(yīng)用，大大降低運(yùn)行成本。
12、可采用本發(fā)明的燃燒系統(tǒng)生產(chǎn)多種附加值產(chǎn)品，以滿足市場的巨大需求；13、特別是為水煤漿的廣泛利用，提供了十分重要的燃燒工藝和優(yōu)化一體的系列裝置，非常廣泛適應(yīng)當(dāng)前國內(nèi)外用能和今后能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的需要。
權(quán)利要求
1.一種水煤漿燃料的燃燒方法，其特征在于是將貯漿罐(38)輸出的水煤漿經(jīng)泵送裝置輸入到增壓供漿罐，與壓縮空氣源相連接的增壓供漿罐通過壓力空氣將水煤漿經(jīng)輸送管供給水煤漿噴槍(24)，水煤漿在壓力作用下經(jīng)水煤漿噴槍(24)成霧狀噴入高溫爐膛內(nèi)，爐膛內(nèi)分為兩段燃燒區(qū)域，即一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，兩段燃燒區(qū)域的四周有聚溫材料，爐膛內(nèi)先用點(diǎn)火槍(25)用燃油或燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱，使一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域的聚溫材料表面溫度升高、聚溫發(fā)紅，然后噴入霧化的水煤漿，爐膛四周表面聚溫發(fā)紅而形成高溫區(qū)，使燃料霧化氣流形成一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，由于水煤漿含水量較高，大部分燃料霧化氣流來不及完全燃燒，而是被高溫膨脹后高速經(jīng)過一次強(qiáng)化燃燒區(qū)進(jìn)入爐膛(22)內(nèi)的二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，該區(qū)域被一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域的火焰溫度加熱到發(fā)紅聚溫，從而形成爐膛(22)內(nèi)的聚溫均溫區(qū)即二次強(qiáng)化燃燒均溫區(qū)域，使燃料霧化氣流的能量，在一次和二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域分布較均勻燃燒釋放并充分燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水煤漿燃料的燃燒方法，其特征在于在爐膛底部設(shè)有破渣裝置和清灰裝置，燃料霧化氣流在一次強(qiáng)化燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫形成結(jié)渣，并從爐膛(22)口內(nèi)壁層表面或從空中以液態(tài)形式流落在破渣裝置上成為聚溫區(qū)一部分，同時(shí)結(jié)渣被破渣裝置緩慢破碎后落入渣池并被排渣裝置排去爐外，二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域燃料燃燒后的灰分落到排灰裝置上成為聚溫區(qū)一部分，同時(shí)灰分被排灰裝置緩慢排入灰池并被排灰裝置排去爐外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水煤漿燃料的燃燒方法，其特征在于將貯漿罐(38)輸出的水煤漿經(jīng)泵送裝置輸入到增壓供漿罐，泵送裝置采用低壓輸漿泵(50)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水煤漿燃料的燃燒方法，其特征在于與壓縮空氣源相連接的增壓供漿罐為兩個(gè)，兩個(gè)增壓供漿罐(97、109)通過中央控制柜的控制相互切換輪流向水煤漿噴槍(74、90)輸送高壓水煤漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水煤漿燃料的燃燒方法，其特征在于在爐膛底部設(shè)有破渣裝置和清灰裝置，破渣裝置包括托渣滾筒(28)和切渣滾筒(29)兩部分，切渣滾筒(29)滾筒面上分布有多把刀片(13)，托渣滾筒(28)和切渣滾筒(29)同向朝爐前轉(zhuǎn)動(dòng)，切渣滾筒刀片與托渣滾筒的滾筒面的間隙很小，兩個(gè)筒面切面處朝相反方向運(yùn)動(dòng)，切渣滾筒刀片(13)剛好切掉托渣滾筒(28)面上的結(jié)渣，燃料霧化氣流在一次強(qiáng)化燃燒時(shí)產(chǎn)生高溫形成結(jié)渣落在托渣滾筒(28)后，托渣滾筒(28)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使切渣滾筒(29)上的刀片切向托渣滾筒(28)上的結(jié)渣，使結(jié)渣被破碎而落入下部的渣漏斗(8)中；清灰裝置為由爐排驅(qū)動(dòng)齒輪(34)驅(qū)動(dòng)的鏈條驅(qū)動(dòng)爐排(33)，二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域燃料燃燒后的灰分落到鏈條驅(qū)動(dòng)爐排(33)上，鏈條爐排上層的表面，在爐膛點(diǎn)火啟動(dòng)燃燒前，預(yù)先鋪上一定厚度的煤灰，點(diǎn)火后，煤灰表面被加熱后會(huì)聚溫逐步變紅，以形成二次強(qiáng)化燃燒均溫區(qū)域，鏈條爐排的上爐排以一定的速度朝爐前緩慢運(yùn)行，陸續(xù)掉在爐排上的煤灰被輸送到灰漏斗(12)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水煤漿燃料的燃燒方法，其特征在于托渣滾筒由鋼管回繞成圓形長方筒，在回繞鋼管的一定形狀間隙內(nèi)有高溫耐火材料塊填充，在托渣滾筒中心的A、B空心軸內(nèi)有水冷卻通路與托渣滾筒回繞鋼管內(nèi)空形成水冷卻循環(huán)通路連接，A、B空心軸兩端由銷子連接，另兩端均采用機(jī)械密封與水冷卻循環(huán)進(jìn)水出水管路連接，在啟動(dòng)點(diǎn)火槍(25)的同時(shí)，也啟動(dòng)了托渣滾筒(28)的水冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵，循環(huán)冷卻水被循環(huán)泵泵入水導(dǎo)管，并進(jìn)入托渣滾筒(28A)空心軸(18)冷卻水進(jìn)水孔(103)，再經(jīng)出水孔(104)進(jìn)入回繞鋼管(7)冷卻水接頭(14)內(nèi)，再經(jīng)回繞鋼管(7)冷卻水B接頭(5)進(jìn)入托渣滾筒(28B)空心軸(6)冷卻進(jìn)水孔(106)，然后再經(jīng)托渣滾筒(28B)空心軸(6)冷卻出水孔(107)，從出水管(21)排出供取暖使用，不但冷卻保護(hù)了托渣滾筒(28)長期連接安全運(yùn)行，而且擴(kuò)大了換熱面積，顯著提高了換熱效率。
7.一種水煤漿燃料的燃燒設(shè)備，包括貯存燃料的貯漿罐、燃料輸送管、燃燒爐膛、在爐膛內(nèi)的自動(dòng)清渣裝置、自動(dòng)清灰裝置，其特征在于所說燃料輸送管路上設(shè)有低壓輸漿泵、過濾器、輸入自控閥、增壓儲(chǔ)漿罐自控閥，該輸送管與增壓供漿罐連接，增壓供漿罐燃料輸出管上設(shè)有噴槍調(diào)節(jié)自控閥，并與噴槍連接，另外，還包括空壓機(jī)和貯存空氣的高壓空氣貯氣罐和空氣輸送管，空氣輸送管與增壓供漿罐連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水煤漿燃料的燃燒設(shè)備，其特征在于有兩個(gè)增壓儲(chǔ)漿罐并聯(lián)連接燃料輸送管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水煤漿燃料的燃燒設(shè)備，其特征在于在爐膛內(nèi)的自動(dòng)清渣裝置包括托渣滾筒和切渣滾筒，所說托渣滾筒由鋼管回繞成圓形長方筒，在回繞鋼管的一定形狀間隙內(nèi)有高溫耐火材料塊填充，在托渣滾筒中心的A、B空心軸內(nèi)有水冷卻通路與托渣滾筒回繞鋼管內(nèi)空形成水冷卻循環(huán)通路連接，A、B空心軸兩端由銷子連接，另兩端均采用機(jī)械密封與水冷卻循環(huán)進(jìn)水出水管路連接；所說切渣滾筒長形圓周表面設(shè)有以一定方式排列的多把刀片，該切渣滾筒設(shè)置在托渣滾筒的下方并列位置并保持一定的間隙，在切渣滾筒下方設(shè)有渣漏斗在渣漏斗下方設(shè)有渣提升機(jī)池，在渣提升機(jī)池設(shè)有渣提升機(jī)，該渣提升機(jī)以一定傾斜角度設(shè)在爐膛正前方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水煤漿燃料的燃燒設(shè)備，其特征在于在爐膛內(nèi)的自動(dòng)清灰裝置包括鏈條爐排，所說鏈條爐排是由鋼管排列連結(jié)組合成鏈，成鏈后中間設(shè)有托筒，兩頭設(shè)有齒狀驅(qū)動(dòng)輪，該輪的軸連結(jié)驅(qū)動(dòng)裝置，在鏈條爐排上方的表面設(shè)滿有一定厚度的煤灰，在靠近爐口的爐排一端的下方設(shè)有灰漏斗，在灰漏斗下方還設(shè)有灰提升機(jī)池，在灰提升機(jī)池設(shè)有灰提升機(jī)，該灰提升機(jī)以一定傾斜角度在爐膛正前方；在鏈條爐排下方設(shè)有清灰池并與灰提升機(jī)池相通，而且在清灰池靠近爐膛尾部還設(shè)有清灰水沖洗噴頭，同時(shí)池內(nèi)水面液位保持在一定的高度，以封閉渣灰提升機(jī)斗槽與大氣的相通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水煤漿燃料的高溫強(qiáng)化燃燒方法及燃燒設(shè)備，該燃燒方法，是將貯漿罐輸出的水煤漿經(jīng)泵送裝置輸入到增壓供漿罐，與壓縮空氣源相連接的增壓供漿罐通過壓力空氣將水煤漿經(jīng)輸送管供給水煤漿噴槍，水煤漿在壓力作用下經(jīng)水煤漿噴槍成霧狀噴入四周有聚溫材料的高溫爐膛內(nèi)，爐膛內(nèi)經(jīng)預(yù)加熱，使聚溫材料表面溫度升高、聚溫發(fā)紅，然后噴入霧化的水煤漿氣流形成一次強(qiáng)化燃燒區(qū)域，由于大部分燃料霧化氣流來不及完全燃燒，而是被高溫膨脹后高速進(jìn)入爐膛內(nèi)的二次強(qiáng)化燃燒區(qū)域分布較均勻充分燃燒；該燃燒設(shè)備包括貯存燃料的貯漿罐、燃料輸送管、燃燒爐膛、在爐膛內(nèi)的自動(dòng)清渣裝置、自動(dòng)清灰裝置，所說燃料輸送管與增壓供漿罐連接，增壓供漿罐燃料輸出管上設(shè)有噴槍調(diào)節(jié)自控閥，并與噴槍連接，另外，還包括空壓機(jī)和貯存空氣的高壓空氣貯氣罐和空氣輸送管，空氣輸送管與增壓供漿罐連接。
文檔編號(hào)F23K3/02GK1553077SQ03124409
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月26日
發(fā)明者鄧立新 申請人:鄧立新