專利名稱：炭粉燃料燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃燒設(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S02、 N0X和煙塵排放 有嚴(yán)格要求的鍋爐，如蒸汽鍋爐。當(dāng)然，本發(fā)明的應(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、 N0X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S(^、NO,等有害氣體排放，且可以再生等特點(diǎn)。特別是近年來，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
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種熱效率高、節(jié)能、環(huán)保，無粉塵污染、無S02、 N0X等有害 氣體排放，而且結(jié)構(gòu)簡單、使用安全、成本低的炭粉燃料燃燒器。 本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，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 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。
在本發(fā)明的一個(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。 在本發(fā)明的另一個(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。 在本發(fā)明的又一個(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。 在本發(fā)明的再一個(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。 在本發(fā)明的進(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。 在本發(fā)明的更而一個(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。 在本發(fā)明的又進(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。 在本發(fā)明的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的出火管的內(nèi)壁上設(shè)置有測溫計(jì)。
本發(fā)明由于采用上述結(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，無粉塵污染、無S0y N0X等有害氣體排放，有利于環(huán)保；優(yōu)點(diǎn)之三，通過點(diǎn)火槍能自動(dòng) 點(diǎn)火，操作方便；優(yōu)點(diǎn)之四，由測溫計(jì)測量燃燒器出口處的火焰溫度，通過火焰溫度的變化 來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)簡單、使用安全、成本低。


圖1為本發(fā)明的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡圖。
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；IO.集灰室；ll.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. —次進(jìn)風(fēng)口。
具體實(shí)施例方式
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發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)和有 益效果，申請人將在下面以實(shí)施例的方式結(jié)合附圖作詳細(xì)說明，但是對實(shí)施例的描述均不 是對本發(fā)明方案的限制，任何依據(jù)本發(fā)明構(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)視為本發(fā)明的技術(shù)方案范疇。 請參閱圖1并結(jié)合圖2，本發(fā)明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l的中間沿長度方向依次設(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l，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ll，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)置有測溫計(jì)，通過溫度的變化來控制送料速度和一次風(fēng)機(jī)2的送風(fēng)量。
請繼續(xù)參閱圖1并結(jié)合圖2，敘述本發(fā)明的工作原理首先，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IO，通過排灰閥12 的控制，最后經(jīng)過排灰管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l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l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l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l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l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l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) 置有測溫計(jì)。
全文摘要
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)F23C7/02GK101709872SQ20091026336
公開日2010年5月19日 申請日期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 申請人:常熟理工學(xué)院