專利名稱：純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，屬于熱工設(shè)備。
背景技術(shù)：
導(dǎo)熱油爐屬于有機(jī)熱載體鍋爐，是最近幾年才發(fā)展興起的一種新型工業(yè)鍋爐，由于體積小，安裝和布置靈活，運(yùn)行成本低，深受用戶歡迎，市場前景廣闊。
有機(jī)熱載體鍋爐以燃煤為燃料，以導(dǎo)熱油為介質(zhì)，利用循環(huán)油泵強(qiáng)制導(dǎo)熱油進(jìn)行液相循環(huán)，將熱能通過管道輸送給用熱設(shè)備，經(jīng)過熱傳遞降溫后的導(dǎo)熱油再通過返回管道回到加熱爐重新加熱，形成閉路循環(huán)。
由于用油作為傳熱介質(zhì)，能在較低壓力下獲得較高的工作溫度(300℃左右)，可以精確的控制溫度，無需水資源和水處理設(shè)備，對使用條件沒有苛刻的需求，可以精確控制溫度，并構(gòu)造簡單，維修和運(yùn)行非常方便，是一種安全系數(shù)比較高的供熱設(shè)備，被廣泛的應(yīng)用于紡織、印染、食品加工、油漆涂敷、化工設(shè)備、塑料建材、人造革、人造板、造紙、木材生產(chǎn)等行業(yè)。
有機(jī)熱載體鍋爐同通常的燃煤設(shè)備一樣，煙煤中的可燃有效成份——揮發(fā)份(占30％-35％)，幾乎全部都以黑煙的形式排向大氣層，環(huán)境污染和能源浪費(fèi)極為嚴(yán)重。對于立式手燒有機(jī)熱載體鍋爐來說，都是功率比較小的產(chǎn)品，但是市場容量卻很大，品種型號也很多，各企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備對比之間都有一些差別，燃燒功率一般在125KW-2800KW之間(也稱0.125-2.8MW)，前者耗煤量為1、5噸/24小時(shí)，后者的耗煤量為13-15噸/24小時(shí)(按工人上班三八制計(jì)算)。燃煤冒黑煙問題相當(dāng)嚴(yán)重，煤資源浪費(fèi)也是相當(dāng)驚人。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，能夠解決燃煤冒黑煙問題，節(jié)約煤資源，提高熱效率，保護(hù)環(huán)境。
本實(shí)用新型所述的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，爐體的上部為加熱區(qū)，加熱區(qū)的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管，加熱區(qū)的頂部設(shè)有引風(fēng)機(jī)，爐體的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，其燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置和爐體內(nèi)的旋流燃燒裝置，燃煤燃燒裝置有燃煤爐膛、爐排和加煤口，燃煤爐膛的后部有煙氣出口；旋流燃燒裝置有橫截面呈圓形的旋流爐膛，旋流爐膛的上面有高溫氣體出口，下面有進(jìn)風(fēng)口，側(cè)面有煙氣進(jìn)口，旋流爐膛的煙氣進(jìn)口與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進(jìn)口相適應(yīng)，在煙氣進(jìn)口的側(cè)旁配合設(shè)有旋流助燃風(fēng)口，燃煤爐膛的煙氣出口和旋流爐膛的煙氣進(jìn)口對接。
引風(fēng)機(jī)使?fàn)t體內(nèi)形成負(fù)壓，在燃煤燃燒裝置中，從爐排進(jìn)入的燃燒空氣促進(jìn)爐排上燃煤的燃燒，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒組成的黑煙和其他碳?xì)錃怏w、形成不完全燃燒的產(chǎn)物，一起從煙氣出口涌入到旋流爐膛，在助燃風(fēng)的助推下，旋流的結(jié)果使煙氣和助燃風(fēng)(氧氣)攪拌混合，引發(fā)猛烈燃燒，形成高溫，燃盡率達(dá)到100％。經(jīng)過徹底燃燒氧化后獲得的干凈的高溫氣體，邊旋轉(zhuǎn)邊上升運(yùn)行，經(jīng)過出口被引風(fēng)機(jī)引出，流經(jīng)爐體加熱區(qū)時(shí)，將導(dǎo)熱油管加熱，這種被強(qiáng)化了的熱氣流增強(qiáng)了傳熱效果，提高了熱效率。根據(jù)需要，助燃風(fēng)口也可以分布設(shè)置幾個(gè)。
本實(shí)用新型使煙煤中所占成分30％-35％的揮發(fā)份全部氧化(形成產(chǎn)物是二氧化碳和水的干蒸汽)變成熱能，實(shí)現(xiàn)燃煤的100％燃燒，節(jié)煤達(dá)30％-35％。旋流爐膛就象一個(gè)旋風(fēng)除塵器，黑煙被燃燒的旋流燃燒，其中夾帶的不可燃性灰塵因重力作用下落，經(jīng)進(jìn)風(fēng)口下落，被集中收集在底部的灰池中，方便集中處理。
在這種燃燒體制中，沒有任何煙氣排出，排出的廢氣無色、無味、透明，用肉眼根本看不到，林格曼黑度已經(jīng)不復(fù)存在，又燃煤燃燒裝置位于爐體外，在此完成固體煤的燃燒，旋流爐膛位于爐體內(nèi)，在此完成煙氣的徹底燃燒，故稱為純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐。
清潔干凈的熾熱氣流在爐體的加熱區(qū)內(nèi)和導(dǎo)熱油管進(jìn)行熱交換，導(dǎo)熱油管的導(dǎo)熱油被加熱，由工作油泵提供動力將熱能源源不斷地送到用熱設(shè)備上，釋放熱量后的導(dǎo)熱油通過回油管道再回到有機(jī)熱載體鍋爐，被重新加熱，形成閉路循環(huán)。
本實(shí)用新型中旋流助燃風(fēng)口置于煙氣進(jìn)口的內(nèi)側(cè)，便于燃燒旋流的形成，促進(jìn)充分燃燒。
對于一些大型的導(dǎo)熱油爐，可以考慮增加一個(gè)燃煤燃燒裝置，使兩個(gè)燃煤燃燒裝置分布在旋流爐膛的周邊，最好對稱分布，容易穩(wěn)定燃燒工況，也方便安裝和使用操作。
燃煤燃燒裝置可以是任意適合的燃煤然著裝置，只要能夠?qū)⒐腆w燃煤燃成煙氣，為旋流爐膛提供進(jìn)一步燃燒的煙氣即可。從爐排上分，通常的有固定式的、活動式的，活動式的當(dāng)中，又有振動式的和搖動式的，等等；從形體上分，又長形的、方形的和圓形的，等等。
本實(shí)用新型純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，容易實(shí)施，可直接在現(xiàn)有有機(jī)熱載體鍋爐上進(jìn)行改進(jìn)，徹底解決了燃煤冒黑煙問題，排出的廢氣無色透明、干凈、無污染，達(dá)到了純無煙的效果，林格曼黑度為0，既節(jié)約了煤資源，提高了熱效率，又保護(hù)了環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。


圖1、本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、圖1中的A-A橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3、運(yùn)行工況原理示意圖。
圖4、本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5、本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、引風(fēng)機(jī)連接管口 2、爐體加熱區(qū) 3、爐體 4、導(dǎo)熱油管 5、高溫氣體出口 6、旋流爐膛 7、旋流燃燒裝置 8、進(jìn)風(fēng)口 9、清灰門 10、灰池 11、出渣口 12、灰池 13、爐排 14、加煤口 15、燃煤燃燒裝置 16、爐膛 17、煙氣出口 18、助燃風(fēng)口 19、煙氣進(jìn)口 20、清灰門 21、助燃風(fēng)道 22、燃煤燃燒裝置23、旋流燃燒裝置 24、燃煤燃燒裝置 25、清灰門 26、旋流燃燒裝置 27、助燃風(fēng)道 28、煙氣進(jìn)口 29、煙氣出口 30、燃煤燃燒裝置 31、爐排32、加煤口 F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、助燃風(fēng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，爐體3的上部為加熱區(qū)2，加熱區(qū)2的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管4，加熱區(qū)2的頂部通過引風(fēng)機(jī)連接管口1連接引風(fēng)機(jī)，爐體3的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，其燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置15和爐體內(nèi)的旋流燃燒裝置7，燃煤燃燒裝置15有燃煤爐膛16、爐排13和加煤口14，燃煤爐膛16的后部有煙氣出口17；旋流燃燒裝置7有橫截面呈圓形的旋流爐膛6，旋流爐膛6的上面有高溫氣體出口5，下面有進(jìn)風(fēng)口8，側(cè)面有煙氣進(jìn)口19，旋流爐膛6的煙氣進(jìn)口19與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進(jìn)口19相適應(yīng)，在煙氣進(jìn)口19的內(nèi)側(cè)配合設(shè)有旋流助燃風(fēng)口18，燃煤爐膛的煙氣出口17和旋流爐膛的煙氣進(jìn)口19對接。
如圖3所示，運(yùn)行過程如下引風(fēng)機(jī)使?fàn)t體內(nèi)形成負(fù)壓，促使燃煤燃燒裝置中的煙氣引入旋流爐膛6。在燃煤燃燒裝置中，從爐排13進(jìn)入的助燃風(fēng)F1促進(jìn)爐排13上燃煤的燃燒，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒組成的黑煙和其他碳?xì)錃怏w、形成不完全燃燒的產(chǎn)物，一起從煙氣出口17涌入到旋流爐膛6中，在助燃風(fēng)F4的助推下，旋流的結(jié)果使煙氣和助燃風(fēng)攪拌混合，引發(fā)猛烈燃燒，形成高溫。經(jīng)過徹底燃燒氧化后獲得的干凈的高溫氣體，邊旋轉(zhuǎn)邊上升運(yùn)行，經(jīng)過高溫氣體出口5被引風(fēng)機(jī)引出，流經(jīng)爐體加熱區(qū)2時(shí)，將導(dǎo)熱油管4加熱，導(dǎo)熱油管4中的導(dǎo)熱油被加熱，由工作油泵提供動力將熱能源源不斷地送到用熱設(shè)備上，釋放熱量后的導(dǎo)熱油通過回油管道再回到有機(jī)熱載體鍋爐，被重新加熱，形成閉路循環(huán)。
本實(shí)用新型中，各助燃風(fēng)道可以通過布風(fēng)盒，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)布風(fēng)分布，由同一動力源提供布風(fēng)動力，簡化輔助設(shè)施。
供風(fēng)系統(tǒng)可配裝自動化變頻控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動化操作。如供風(fēng)量的調(diào)節(jié)可用變頻調(diào)速的方式來解決，亦即通過改變風(fēng)機(jī)電源的頻率來改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的方法控制供風(fēng)量。利用煙氣傳感器(工業(yè)電子門市部都有市售)，如二氧化鋯煙氣傳感器，它對一氧化碳呈現(xiàn)“氣敏效應(yīng)”，只要有煙氣就是缺氧，只要缺氧就必然產(chǎn)生一氧化碳，所以，檢測一氧化碳?xì)怏w的含量多少，也就直接反映了燃燒設(shè)備內(nèi)部的“配風(fēng)系數(shù)”和燃燒工況。把一氧化碳?xì)怏w的含量變成電壓信號輸入到變頻器的電壓信號輸入端子上，即可利用電壓信號控制頻率變化，變頻輸出電源就是鼓風(fēng)機(jī)的供電電源。
如圖4所示，增設(shè)一個(gè)燃煤燃燒裝置，有兩個(gè)燃煤燃燒裝置22、24，對稱分布在旋流爐膛的周邊，其它與實(shí)施例1相同。
如圖5所示，將燃煤燃燒裝置改為圓形結(jié)構(gòu)，其它與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，爐體的上部為加熱區(qū)，加熱區(qū)的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管，加熱區(qū)的頂部設(shè)有引風(fēng)機(jī)，爐體的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，其特征在于燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置和爐體內(nèi)的旋流燃燒裝置，燃煤燃燒裝置有燃煤爐膛、爐排和加煤口，燃煤爐膛的后部有煙氣出口；旋流燃燒裝置有橫截面呈圓形的旋流爐膛，旋流爐膛的上面有高溫氣體出口，下面有進(jìn)風(fēng)口，側(cè)面有煙氣進(jìn)口，旋流爐膛的煙氣進(jìn)口與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進(jìn)口相適應(yīng)，在煙氣進(jìn)口的側(cè)旁配合設(shè)有旋流助燃風(fēng)口，燃煤爐膛的煙氣出口和旋流爐膛的煙氣進(jìn)口對接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，其特征在于旋流助燃風(fēng)口置于煙氣進(jìn)口的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，其特征在于燃煤燃燒裝置有兩個(gè)，分布在旋流爐膛的周邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，其特征在于兩個(gè)燃煤燃燒裝置在旋流爐膛的周邊對稱分布。
專利摘要本實(shí)用新型純無煙節(jié)煤型外燃內(nèi)旋流導(dǎo)熱油爐，爐體的上部為加熱區(qū)，加熱區(qū)的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管，加熱區(qū)的頂部設(shè)有引風(fēng)機(jī)，爐體的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，其燃煤裝置包括爐體外的燃煤燃燒裝置和爐體內(nèi)的旋流燃燒裝置，燃煤燃燒裝置有燃煤爐膛、爐排和加煤口，燃煤爐膛的后部有煙氣出口；旋流燃燒裝置有橫截面呈圓形的旋流爐膛，旋流爐膛的上面有高溫氣體出口，下面有進(jìn)風(fēng)口，側(cè)面有煙氣進(jìn)口，旋流爐膛的煙氣進(jìn)口與旋流爐膛的旋流方向相切，與煙氣進(jìn)口相適應(yīng)，在煙氣進(jìn)口的側(cè)旁配合設(shè)有旋流助燃風(fēng)口，燃煤爐膛的煙氣出口和旋流爐膛的煙氣進(jìn)口對接。徹底解決了燃煤冒黑煙問題，既節(jié)約了煤資源，提高了熱效率，又保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號F23B80/02GK2921599SQ20062008630
公開日2007年7月11日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者王樹洲 申請人:王樹洲