專利名稱：導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，屬于工業(yè)熱工設(shè)備。
背景技術(shù)：
當今社會節(jié)約能源和環(huán)境保護已成為人類生活和科學(xué)研究的重要課題。在我國煤碳是人 們獲得熱能的主要資源，75%以上的燃料是依賴煤碳，中國能源部頒布的我國能源政策是以煤 為主，,然而各大城市和郊區(qū)以及一些重工業(yè)基地，各地行政部門卻明令禁止燒煤，而必須燃 油，燃氣的強制性能源政策，這種非常明顯地違背我國的能源政策而自棄其反的政府性行政 行為，目的是為了解決我們的環(huán)境保護問題，是國家迫于無奈的原因，很顯然真正解決問題 的辦法應(yīng)該是，有新的科學(xué)技術(shù)和國家制訂的政策相配套才是對的。可是這個困惑了人們?nèi)?干年的問題，在當今這個高科技時代還是解決不了。
由于世界性燃燒技術(shù)的落后，使得我國企業(yè)普遍存在非常嚴重的能源浪費和環(huán)境污染的 現(xiàn)象。根據(jù)我國的工業(yè)、企業(yè)布局的國情，有20%左右的為大型企業(yè)，80%左右的為小型和中 小型企業(yè)，這種布局很難實現(xiàn)發(fā)達國家的那種模塊化管理，所以根據(jù)我們的國情，重點解決 煤的潔凈燃燒和節(jié)能技術(shù)問題，在這個領(lǐng)域搞出具有真正實破性的新技術(shù)才是一條人間正道。
在導(dǎo)熱油鍋爐大型生產(chǎn)企業(yè)一年的總經(jīng)銷額中80%是手燒式的，20%是大型鏈條式的，這 是因為我國的整體工業(yè)結(jié)構(gòu)布局落后，分散無序地整體布局，使得絕大多數(shù)用戶都是小型或 者中小型企業(yè)，那些"冠冕堂皇"的大企業(yè)總是少數(shù)，常年累月的運行中濃煙滾滾污染環(huán)境， 燃燒功率很低，大量的浪費能源，即不節(jié)能，又不環(huán)保，就是這些正在運轉(zhuǎn)而又正在大量推 廣著的國民經(jīng)濟增長值的"硬件"，并且又要在十一五期間GDP不變的情況下節(jié)能20%,環(huán)保
要求還要達到預(yù)期目標，可見難度之大。
工業(yè)上的煤燃燒裝置有著基本相同的結(jié)構(gòu)，爐排的上方為燃燒爐膛，爐排的下方為灰室， 與燃燒爐膛對應(yīng)設(shè)有加煤爐門，與灰室對應(yīng)設(shè)有出灰門，灰室配有助燃風(fēng)口，燃燒爐膛的頂 部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?。目前，各大鍋爐企業(yè)集團在現(xiàn)代工業(yè)鍋爐等熱工產(chǎn)品的生產(chǎn)線上普遍 使用的所謂"高新技術(shù)"，主要體現(xiàn)產(chǎn)品有立式導(dǎo)熱油鍋爐、立式手燒熱水鍋爐、立式蒸汽 鍋爐等，包括各種先進的窯爐等都是使用這種燃燒模式，就連"上翻下燒式"鍋爐也沒有脫 離這種結(jié)構(gòu)模式。在這些熱工設(shè)備中，燃煤作燃料，煙煤中的可燃有效成份——揮發(fā)份(占
30%_353O，大部分都變成濃煙通過煙囪排向空中，另外再加上灰渣中含碳量在25%左右， 總的燃燒效率在60%左右，環(huán)境污染和能源浪費極為嚴重，解決燃煤污染問題是多少年來人們 一直在竭力解決和渴望解決的問題，但是一直沒有很好地解決。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，結(jié)構(gòu)合理，能夠解決燃煤冒 黑煙問題，實現(xiàn)燃燒氣體的純無煙排放，節(jié)約煤資源，保護環(huán)境。
本實用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，爐排的上方為燃燒爐膛，爐排的下方為灰 室，與燃燒爐膛對應(yīng)設(shè)有加煤爐門，與灰室對應(yīng)設(shè)有出灰門，灰室配有一次助燃風(fēng)口 (也稱 主助燃風(fēng)口)，燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?，在高溫?zé)煔獬隹诘纳戏皆O(shè)有二次燃燒爐膛， 二次燃燒爐膛的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛中對應(yīng)高溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱 向的、圓周分布的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板和導(dǎo)流板頂部的頂蓋構(gòu)成，二次燃燒爐膛上設(shè)有二次助燃 風(fēng)口， 二次助燃風(fēng)口對應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo) 向一致，二次燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫氣體出口。
工作原理
從燃燒爐膛沖上來的高溫?zé)煔?，受到?dǎo)流錐頂蓋的限制，在導(dǎo)流錐內(nèi)迅速"積累"，由 于氣體具有從高壓端向低壓端擴散的物理特性，所以高溫?zé)煔馔ㄟ^導(dǎo)流錐板快速向二次燃燒 爐膛中流動擴散，并且在導(dǎo)流板的導(dǎo)向下，形成傾斜噴射，此時二次助燃風(fēng)又以一定的壓力 和流速以順應(yīng)方向射入，兩力合一，在二次燃燒爐膛中形成了高速旋轉(zhuǎn)的高溫漩流。因為這 股氣流中含大量氧氣，高溫?zé)煔庵杏钟写罅吭谙旅娴娜紵隣t膛中沒有燃盡的可燃性揮發(fā)產(chǎn)物， 如一氧化碳、焦油蒸汽以及可燃性碳的大顆粒和微細顆粒，等等所有可燃性物質(zhì)，都將在二 次燃燒爐膛中實施強烈地攪拌混合，在有合理而足夠的氧氣和高溫下，全部徹底地燃盡。在 設(shè)備的正常運行中，所有煙氣都將經(jīng)過二次燃燒爐膛這個"燃盡區(qū)"，無一漏網(wǎng)，燃盡后不 含任何可燃成份的"純凈無色透明"高溫氣體，以旋轉(zhuǎn)形式的氣流分布從高溫氣體出口向上 噴射，用這股干凈的高溫氣流去加熱"熱力輸送系統(tǒng)的工質(zhì)"，完成熱工設(shè)備的加熱。因為 燃燒充分，熱效率顯著提高。
本實用新型中
在高溫?zé)煔獬隹谔幵O(shè)二次助燃風(fēng)口，加強助燃和擾動作用，促進漩流燃燒。 將導(dǎo)流錐的頂蓋頂面可設(shè)計呈平的，最好設(shè)計為上突狀，包括上突弧形狀、上突錐形狀
等，降低氣流阻力，防止氣流死角，利于漩流燃燒。導(dǎo)流錐可由耐火材料和耐熱金屬材料(如
耐熱鑄鐵、耐熱不銹鋼等)制作。
高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板可設(shè)計成多種形狀，直板形、弧板形、曲線板形等。導(dǎo)流板的數(shù)量可根 據(jù)實際情況靈活調(diào)整，小功率的設(shè)備可少一些，大功率的設(shè)備可多一些。
根據(jù)規(guī)模大小情況等，二次助燃風(fēng)口在二次燃燒爐膛的圓形橫截面上可分布多個，2—10 個適宜，連通二次助燃風(fēng)口的風(fēng)道連通在環(huán)形布風(fēng)盒上；同理，二次助燃風(fēng)口在二次燃燒爐 膛的縱向上也可以分布多層，2—6層適宜。
環(huán)形布風(fēng)盒，在燃燒裝置的"腰間"形成"環(huán)形風(fēng)道"，所有的二次助燃風(fēng)都由"環(huán)形 風(fēng)道"提供風(fēng)源，風(fēng)的壓力由配裝的風(fēng)機提供，風(fēng)機可連接三相交流電源，可通過變頻器實 現(xiàn)變頻調(diào)速，完成風(fēng)量調(diào)節(jié)。
本實用新型導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，結(jié)構(gòu)合理，能夠解決燃煤冒黑煙問題，實現(xiàn)燃燒 氣體的純無煙排放，林格曼黑度為零，節(jié)約了煤資源，提高了熱效率，節(jié)能可達30%以上， 又保護了環(huán)境，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
本實用新型燃燒裝置作為一個基本燃燒單元，"匹配性"和"兼容性"好，可與多種熱工 設(shè)備產(chǎn)品相對接，形成各類結(jié)構(gòu)形式的不同熱工設(shè)備產(chǎn)品，如立式手燒導(dǎo)熱油鍋爐、立式手 燒熱水鍋爐、立式蒸汽鍋爐、立式燃燒窯爐等。

圖l、本實用新型實施例l結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖2、導(dǎo)流錐的頂蓋俯視圖。
圖3、 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖4、本實用新型實施例2 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖5、本實用新型實施例3二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖6、本實用新型實施例4 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖7、本實用新型實施例5結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8、利用本實用新型制作的立式手燒導(dǎo)熱油鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9、利用本實用新型制作的立式手燒熱水鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10、利用本實用新型制作的立式蒸汽鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、爐排2、燃煤3、加煤爐門 4、耐火爐襯5、金屬外殼6、保溫材 料7、高溫?zé)煔?、 二次助燃風(fēng)道9、環(huán)形布風(fēng)盒10、 二次燃燒爐膛11、高溫 氣體出口 12、高溫氣體13、頂蓋14、高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板15、高溫?zé)煔獬隹?16、 燃燒爐膛 17、出灰門 18、風(fēng)道19、直形導(dǎo)流板 Fl、 一次助燃風(fēng)F2、 二次助 燃風(fēng)Bl、 B2、風(fēng)機。
具體實施方式
結(jié)合上述實施例附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1所示的是本實用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置的實施例1，爐排1的上方為燃
燒爐膛16，爐排l的下方為灰室，與燃燒爐膛16對應(yīng)設(shè)有加煤爐門3，與灰室對應(yīng)設(shè)有出灰 門17，灰室配有一次助燃風(fēng)口，由風(fēng)道18提供助燃風(fēng)，燃燒爐膛16的頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬?口15,在高溫?zé)煔獬隹?15的上方設(shè)有二次燃燒爐膛10， 二次燃燒爐膛10的橫截面呈圓形， 二次燃燒爐膛10中對應(yīng)高溫?zé)煔獬隹?15設(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱向的、圓周分布的高溫?zé)?氣導(dǎo)流板14和導(dǎo)流板頂部的頂蓋13構(gòu)成，高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板14呈弧形，導(dǎo)流錐的頂蓋13的 頂面呈弧形，二次燃燒爐膛10上設(shè)有二次助燃風(fēng)口， 二次助燃風(fēng)口對應(yīng)圓形橫截面的二次燃 燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板14的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛10的頂部設(shè)有高溫 氣體出口ll，在高溫?zé)煔獬隹谔幵O(shè)二次助燃風(fēng)口，連通二次助燃風(fēng)口的二次助燃風(fēng)道8連通 在環(huán)形布風(fēng)盒9上。 工作過程
如圖l、 3所示，從燃燒爐膛16沖上來的高溫?zé)煔?，受到導(dǎo)流錐頂蓋13的限制，在導(dǎo) 流錐內(nèi)迅速"積累"，由于氣體具有從高壓端向低壓端擴散的物理特性，所以高溫?zé)煔?通 過導(dǎo)流錐板快速向二次燃燒爐膛10中流動擴散，并且在高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板14的導(dǎo)向下，形成 傾斜噴射(順時針方向)，此時二次助燃風(fēng)又以一定的壓力和流速以順應(yīng)方向射入，兩力合一， 在二次燃燒爐膛10中形成了高速旋轉(zhuǎn)的高溫漩流。因為這股氣流中含大量氧氣，高溫?zé)煔庵?又有大量在下面的燃燒爐膛中沒有燃盡的可燃性揮發(fā)產(chǎn)物等所有可燃性物質(zhì)，都將在二次燃 燒爐膛中實施強烈地攪拌混合，在有合理而足夠的氧氣和高溫下，全部徹底地燃盡，然后形 成不含任何可燃成份的"純凈無色透明"高溫氣體12，以旋轉(zhuǎn)形式的氣流分布從高溫氣體出 口 11向上噴射，用這股干凈的高溫氣流去加熱"熱力輸送系統(tǒng)的工質(zhì)"，完成熱工設(shè)備的 加熱。
圖4所示的是本實用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置的實施例2，導(dǎo)流板19成直板形。
圖5所示的是本實用新型所述的所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置的實施例3，高溫?zé)煔鈱?dǎo) 流板反向設(shè)置，使高溫?zé)煔庠诟邷責(zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo)向下，形成逆時針方向的傾斜噴射。
圖6所示的是本實用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置的實施例4， 二次助燃風(fēng)道個數(shù) 多的結(jié)構(gòu)狀況。
圖7所示的是本實用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置的實施例5，高溫氣體出口較寬
大。
圖8所示的是利用本實用新型制作的立式手燒導(dǎo)熱油鍋爐結(jié)構(gòu)及燃燒原理，實現(xiàn)良好的 結(jié)構(gòu)對接，有利于對現(xiàn)有的產(chǎn)品進行技術(shù)改造。
圖9所示的是利用本實用新型制作的立式手燒熱水鍋結(jié)構(gòu)及燃燒原理，實現(xiàn)良好的結(jié)構(gòu) 對接，有利于對現(xiàn)有的產(chǎn)品進行技術(shù)改造。
圖IO所示的是利用本實用新型制作的立式蒸汽鍋爐結(jié)構(gòu)及燃燒原理，實現(xiàn)良好的結(jié)構(gòu)對 接，有利于對現(xiàn)有的產(chǎn)品進行技術(shù)改造。
權(quán)利要求1、一種導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，爐排的上方為燃燒爐膛，爐排的下方為灰室，與燃燒爐膛對應(yīng)設(shè)有加煤爐門，與灰室對應(yīng)設(shè)有出灰門，灰室配有一次助燃風(fēng)口，燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?，其特征在于高溫?zé)煔獬隹诘纳戏皆O(shè)有二次燃燒爐膛，二次燃燒爐膛的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛中對應(yīng)高溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱向的、圓周分布的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板和導(dǎo)流板頂部的頂蓋構(gòu)成，二次燃燒爐膛上設(shè)有二次助燃風(fēng)口，二次助燃風(fēng)口對應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫氣體出口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，其特征在于高溫?zé)煔獬隹谔幵O(shè)有二 次助燃風(fēng)口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，其特征在于導(dǎo)流錐的頂蓋頂面呈上 突狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，其特征在于高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板呈弧形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，其特征在于二次助燃風(fēng) 口在二次燃燒爐膛的圓形橫截面上分布有2—10個，連通二次助燃風(fēng)口的風(fēng)道連通在環(huán)形布 風(fēng)盒上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，其特征在于二次助燃風(fēng)口在二次燃 燒爐膛的縱向上分布有2—6層。
專利摘要本實用新型涉及一種導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，爐排的上方為燃燒爐膛，爐排的下方為灰室，燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?，在高溫?zé)煔獬隹诘纳戏皆O(shè)二次燃燒爐膛，二次燃燒爐膛的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛中對應(yīng)高溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱向的、圓周分布的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板和導(dǎo)流板頂部的頂蓋構(gòu)成，二次燃燒爐膛上設(shè)有二次助燃風(fēng)口，二次助燃風(fēng)口對應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫氣體出口。能夠解決燃煤冒黑煙問題，實現(xiàn)燃燒氣體的純無煙排放，節(jié)約煤資源，提高熱效率，保護環(huán)境，可與多種熱工設(shè)備產(chǎn)品相對接，形成各類結(jié)構(gòu)形式的不同熱工設(shè)備產(chǎn)品。
文檔編號F23B10/02GK201032146SQ200720019419
公開日2008年3月5日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者王樹洲 申請人:王樹洲