專利名稱：一種逆向噴粉燃燒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煤粉燃燒機(jī)，尤其涉及一種逆向噴粉燃燒機(jī)。
背景技術(shù)：
在世界石油資源日見緊張的今天，燃油成本越來越高。 同燒油相比，燒煤不僅可以大幅降低燃料費(fèi)用，同時，由于我國的煤炭儲量豐富，因此燒煤可以減少對石油資源的依賴，符合我國的能源政策。所以，煤粉燃燒器在我國擁有較大的應(yīng)用市場和前景。煤粉被加熱到大約300°C時，煤中的揮發(fā)份開始析出并燃燒，揮發(fā)份排出后，剩余碳組分的燃盡就需要很高的溫度和較長的氧化還原反應(yīng)時間。由于煤粉的品質(zhì)區(qū)別很大，對于較大的煤粉顆粒和揮發(fā)份較低的煤粉而言，延長煤粉在爐中高溫區(qū)的停留時間就至關(guān)重要。如圖2所示現(xiàn)有的煤粉燃燒器，煤粉在爐中的行進(jìn)方向與火焰的噴出方向相同，這種燃燒方式為順向燃燒方式。由于爐內(nèi)的風(fēng)速較高，通常都為幾十米/秒，多數(shù)煤粉顆粒在爐中高溫區(qū)的停留時間大約為O. I秒。因此，現(xiàn)有的煤粉燃燒器對煤粉的揮發(fā)份和細(xì)度都有嚴(yán)格的要求。不僅火焰的調(diào)節(jié)范圍較窄，而且容易斷火，燃燒不穩(wěn)定，尾氣排放也很難達(dá)標(biāo)，除塵布袋里也常見未燃盡的煤粉，從而導(dǎo)致了單產(chǎn)煤耗較大、煤粉的燃燒效率較低。此外，因受爐筒的體積限制，爐中的溫度必須很高，這又加重了爐渣的生成與氮氧化物的排放。另外，由于現(xiàn)有的煤粉燃燒器的控制相對簡單，溫度控制誤差較大，燃燒質(zhì)量難以保證，因此，在很多重點工程項目中，現(xiàn)有的煤粉燃燒器是被禁用的。因此，在高端設(shè)備市場中急需一種火焰調(diào)節(jié)范圍寬、燃燒完全且穩(wěn)定、不挑煤，既節(jié)能又環(huán)保的高性能煤粉燃燒機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型旨在提供一種逆向噴粉燃燒機(jī)，以解決現(xiàn)有煤粉燃燒機(jī)對煤粉要求較高、燃燒質(zhì)量較低、火焰調(diào)節(jié)范圍窄、易產(chǎn)生焦渣以及耐火材料壽命較短的問題，從而實現(xiàn)燃燒機(jī)不挑煤的目標(biāo)，滿足各種生產(chǎn)場合之需求。本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種逆向噴粉燃燒機(jī)，包括一帶有爐膛的耐高溫爐體，所述耐高溫爐體的頂部中央位置設(shè)有一次送粉風(fēng)入口，所述爐體的底部設(shè)有環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述爐體的中部設(shè)有三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述爐體側(cè)部的上部設(shè)有出火口，所述爐體側(cè)部與所述出火口相對應(yīng)高度處設(shè)有四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，環(huán)繞所述出火口的四周處設(shè)有五次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、五次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口通過風(fēng)道與鼓風(fēng)機(jī)相連通。優(yōu)選地，所述爐膛側(cè)部的不同高度處設(shè)有至少一個測溫?zé)犭娕肌?優(yōu)選地，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口至少有一組環(huán)狀旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口的中心位于所述爐體底部的中心線上，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口設(shè)置成滿足所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口的出風(fēng)形成環(huán)繞爐膛向上流動的旋轉(zhuǎn)風(fēng)的形狀。優(yōu)選地，所述四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口設(shè)置成滿足出風(fēng)方向同所述出火口的出火方向的形狀。本實用新型的有益效果本實用新型所述的燃燒機(jī)采用了與現(xiàn)有煤粉燃燒器不同的逆向噴粉燃燒方式，即煤粉的噴入方向與爐中氣體的走向相反，大大提高了煤粉在爐中高溫區(qū)的停留時間，可以在不挑煤和較寬火焰調(diào)節(jié)范圍的前提下提高燃燒質(zhì)量，實現(xiàn)既節(jié)能又環(huán)保的目標(biāo)。


圖I為本實用新型所述逆向噴粉燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有煤粉燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、一次送粉送風(fēng)入口 ；2、環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 ；3、三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 ；4、四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 ；5、耐高溫爐體；6、鼓風(fēng)機(jī)；7、出火口 ；8、五次補(bǔ)氧送風(fēng)口 ；9、測溫?zé)犭娕迹?0、風(fēng)道。
具體實施方式
以下參照附圖1-2，結(jié)合具體的實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的說明。本實用新型所述的一種逆向噴粉燃燒機(jī)，包括一帶有爐膛的耐高溫爐體5，所述耐高溫爐體5的頂部中央位置設(shè)有一次送粉風(fēng)入口 I，所述爐體5的底部設(shè)有環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2，所述爐體5側(cè)部的中部設(shè)有三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 3，所述爐體5的上部設(shè)有出火口 7，所述爐體5在與所述出火口 7相對應(yīng)的同高度處設(shè)有四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 4，環(huán)繞所述出火口的四周處設(shè)有五次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 8，所述二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2、三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 3、四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口4、五次送風(fēng)口 8通過風(fēng)道10與一鼓風(fēng)機(jī)6相連通。如圖I中，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2可以設(shè)置在爐體5的底壁上，所述三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 3設(shè)置在所述爐體5的側(cè)壁大概中部高度的位置處，所述出火口 7設(shè)置在所述爐體5側(cè)壁的上部，與該出火口 7位置相對處的側(cè)壁上設(shè)置四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 4。所述爐膛由所述側(cè)壁、底壁形成。優(yōu)選地，所述一次送粉風(fēng)入口 I設(shè)置成滿足煤粉的噴入方向同所述爐體內(nèi)氣體的流動方向相反的形狀。優(yōu)選地，所述爐膛的不同高度處設(shè)有至少一個測溫?zé)犭娕?。優(yōu)選地，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2至少有一組環(huán)狀旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2的中心位于所述爐體底部的中心線上，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2設(shè)置成滿足所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2的出風(fēng)形成環(huán)繞爐膛向上流動的旋轉(zhuǎn)風(fēng)的形狀。這樣設(shè)置的優(yōu)點是，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2的出風(fēng)形成環(huán)繞爐膛向上流動的旋轉(zhuǎn)風(fēng)。所述三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 3設(shè)置成滿足出風(fēng)方向為斜向上螺旋旋轉(zhuǎn)上升的形狀，所述三次送風(fēng)口 3送出的三次風(fēng)在提供氧氣助燃并加速爐中氣體旋轉(zhuǎn)的同時，還可控制爐膛中部的溫度。在一實施例中，所述三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 3的形狀設(shè)置成風(fēng)口的方向與所述爐體的徑向成一夾角，并且指向所述一次送粉風(fēng)入口 I。所述五次送風(fēng)口 5設(shè)置成滿足出風(fēng)方向與所述出火口的出火方向相同的形狀，所述五次送風(fēng)口 5送出的五次風(fēng)用于為爐中噴出的大量一氧化碳提供燃燒用氧，并為爐口降溫。所述四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 4設(shè)置成滿足出風(fēng)方向與所述出火口的出火方向相同的形狀。本實用新型所述燃燒機(jī)的工作原理如圖I所示爐體采用立式或臥式結(jié)構(gòu)，煤粉和送粉的一次風(fēng)從位于爐頂中央的一次送粉風(fēng)入口 I噴入，爐膛中心由于煤粉和一次風(fēng)的吸熱而降溫，煤粉則被迅速加熱并裹帶著火焰到達(dá)爐膛的底部。二次風(fēng)從位于爐體底部的二次環(huán)狀旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 2旋轉(zhuǎn)著向上送風(fēng)，并把到達(dá)底部開始燃燒的煤粉向上吹起，煤粉在二次風(fēng)的助燃下加速燃燒。 為了控制爐中的溫度，通過位于爐體中部的三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 3加入了旋轉(zhuǎn)的三次風(fēng)，向上隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的煤粉靠近爐膛燃燒，同時高溫爐膛又給底部上來的煤粉提供燃燒必備的高溫場。由于爐體的出火口在爐體的一側(cè)，為保證噴出火焰的相對均勻，通過位于爐體出火口 7等高度的四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口 4加入控制火焰方向和溫度的四次風(fēng)。爐內(nèi)一二三四次風(fēng)的總量應(yīng)低于理論供氧值(空氣過剩系數(shù)< 1)，為此通過位于環(huán)繞出火口 7的四周處的五次補(bǔ)氧送風(fēng)口 8在出火口處又增加了五次風(fēng)，從而達(dá)到恰到好處的結(jié)果大量的一氧化碳和少量未燃盡的煤粉隨著火焰一起被噴入鍋爐或窯爐，并在爐內(nèi)最終燃盡，同時五次風(fēng)也可為爐口降溫。從圖I和上述工作原理中不難看出I.逆向噴粉不僅加大了煤粉在爐中的行程，同時還可為爐體上部降溫，并使?fàn)t體中央的高溫氣體快速向下移動，在爐膛底部也建立起較高的溫場。2.由于爐膛向上氣流的反作用，當(dāng)煤粉向下的動能消失或到達(dá)底部時，煤粉在爐膛的底部會有短暫的停頓。3.由于二次風(fēng)所占的比例不大，爐膛底部向上的風(fēng)速相對較低，因此煤粉向上運(yùn)動初期上行的速度相對較低。上述三個因素都延長了煤粉在高溫區(qū)的停留時間，給煤粉的后期燃燒提供了較為寬裕的氧化還原反應(yīng)時間，從而實現(xiàn)低溫運(yùn)行。為了合理監(jiān)控爐溫，可在爐體的下部中部和上部安置多個測溫?zé)犭娕?，可以根?jù)爐中不同部位的溫度適當(dāng)調(diào)整各次風(fēng)的配比。通過改變各段的配風(fēng)和比例關(guān)系，確保爐內(nèi)各段溫度盡量控制在800-1000°C (不同煤粉品質(zhì)溫度有所不同)區(qū)間運(yùn)行，有利于減少焦渣和氮氧化物的形成，同時還可以延長爐體和窯爐接口的使用壽命。為了保證火焰I :10的調(diào)節(jié)比和平滑的調(diào)節(jié)特性，可以采用多個變頻器分別控制送粉螺旋、供粉風(fēng)機(jī)和各次配風(fēng)。當(dāng)火焰為10%開度時，所有電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)都較低。反之，火焰調(diào)在100%時，所有電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)都在較高值。確保整機(jī)在I :10大范圍的火焰調(diào)節(jié)過程中，始終保持理想的空氣過剩系數(shù)；確保不同品質(zhì)的煤粉都可處于穩(wěn)定良好的燃燒狀態(tài)。綜上所述本實用新型所述的逆向噴粉煤粉燃燒機(jī)與現(xiàn)有煤粉燃燒機(jī)相比，具有明顯的優(yōu)良特征，不僅可以穩(wěn)定燃燒，還可以降低煤粉成本“吃粗糧”，同時還具有節(jié)能環(huán)保、經(jīng)久耐用的優(yōu)異品質(zhì)。本實用新型所述的燃燒機(jī)采用了與現(xiàn)有燃燒機(jī)不同的逆向噴粉燃燒方式，即煤粉的噴入方向與爐中氣體的走向相反。由圖I中不難看出煤粉在爐中的行程大約是現(xiàn)有煤粉燃燒器的二倍。如采用立式結(jié)構(gòu)相對占地面積較小，可以適當(dāng)加大爐體的直徑和長度，因此煤粉在高溫區(qū)的停留時間至少應(yīng)是現(xiàn)有煤粉爐的三倍以上，可以明顯改善現(xiàn)有煤粉燃燒器對煤粉揮發(fā)份和細(xì)度的苛刻要求，可以“吃粗糧”。并可使火焰的調(diào)節(jié)范圍大大增加，達(dá)到I 100由于煤粉在爐中有較長的氧化還原反應(yīng)時間，可以降低爐溫運(yùn)行，因此可以減少爐渣的生成，減少現(xiàn)有煤粉爐清渣的麻煩，還可以減少尾氣氮氧化物的排放從而更符合環(huán)保要求。如果爐的直徑和長度足夠大，在爐底風(fēng)速很低的情況下，還會使燃用面煤(粒徑< Irnm)和劣質(zhì)煤粉(不挑煤)的奢望成為可能，大幅度降低煤粉的加工和采購成本。 由于本實用新型已將參考優(yōu)選的實施例作了詳細(xì)描述，因此對本實用新型作出的各種變型和替換，均應(yīng)視為不脫離本實用新型權(quán)利要求中限定的精神和權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求1.一種逆向噴粉燃燒機(jī)，包括一帶有爐膛的耐高溫爐體，所述耐高溫爐體的頂部中央位置設(shè)有一次送粉風(fēng)入口，所述爐體的底部設(shè)有環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述爐體側(cè)部的中下部設(shè)有三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述爐體側(cè)部的上部設(shè)有出火口，所述爐體側(cè)部與所述出火口相對應(yīng)的高度處設(shè)有四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，環(huán)繞所述出火口的四周處設(shè)有五次送風(fēng)口，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、五次送風(fēng)口通過筒狀風(fēng)道與鼓風(fēng)機(jī)相連通。
2.如權(quán)利要求I中所述的逆向噴粉燃燒機(jī)，其特征為所述一次送粉風(fēng)入口設(shè)置成滿足煤粉的噴入方向同所述爐體內(nèi)氣體的流動方向相反的形狀。
3.如權(quán)利要求I或2中所述的逆向噴粉燃燒機(jī)，其特征在于所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口至少有一組環(huán)狀旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口的中心位于所述爐體底部的中心線上，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口設(shè)置成滿足所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口的出風(fēng)形成環(huán)繞爐膛向上流動的旋轉(zhuǎn)風(fēng)的形狀，所述環(huán)狀二次旋轉(zhuǎn)風(fēng)在提供氧氣助燃的同時將到達(dá)底部的煤粉旋轉(zhuǎn)著吹起。
4.如權(quán)利要求I或2中所述的逆向噴粉燃燒機(jī)，其特征在于所述三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口設(shè)置 成滿足出風(fēng)方向為斜向上螺旋旋轉(zhuǎn)上升的形狀，所述三次送風(fēng)口送出的三次風(fēng)在提供氧氣助燃并加速爐中氣體旋轉(zhuǎn)的同時，還控制爐膛中部的溫度。
5.如權(quán)利要求I或2中所述的逆向噴粉燃燒機(jī)，其特征在于所述五次送風(fēng)口設(shè)置成滿足出風(fēng)方向與所述出火口的出火方向相同的形狀，所述五次送風(fēng)口送出的五次風(fēng)用于為爐中噴出的大量一氧化碳提供燃燒用氧，并為爐口降溫。
6.如權(quán)利要求I或2中所述的逆向噴粉燃燒機(jī)，其特征在于所述爐膛側(cè)部的不同高度處設(shè)有至少一個測溫?zé)犭娕?，由其提供控制爐溫的依據(jù)。
7.如權(quán)利要求6中所述的逆向噴粉燃燒機(jī)，其特征在于所述四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口設(shè)置成滿足出風(fēng)方向與所述出火口的出火方向相同的形狀。
專利摘要本實用新型公開了一種逆向噴粉的煤粉燃燒機(jī)，包括一帶有爐膛的耐高溫爐體，所述耐高溫爐體的頂部中央位置設(shè)有一次送粉風(fēng)入口，所述爐膛的底壁設(shè)有二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述爐膛側(cè)部的中下部設(shè)有三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述爐膛側(cè)部的上部設(shè)有出火口，所述爐膛側(cè)部與所述出火口相對應(yīng)一側(cè)的同高度處設(shè)有四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，環(huán)繞所述出火口的四周處設(shè)有五次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口，所述二次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、三次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、四次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口、五次旋轉(zhuǎn)送風(fēng)口通過風(fēng)道與鼓風(fēng)機(jī)相連通。本實用新型的優(yōu)點是大大延長了煤粉在爐中高溫區(qū)的停留時間，可以滿足不同品質(zhì)煤粉的氧化還原反應(yīng)時間，在相對較低的爐溫下確保燃燒完全，更符合節(jié)能與環(huán)保的要求。
文檔編號F23C7/02GK202613426SQ20122024304
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者李延新 申請人:李延新