燃烧器的制作方法

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燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器,并且更具体地涉及回收在燃烧室中燃烧固体燃料所产生的燃烧热以将所回收的热用作能量的燃烧器。



背景技术:

通常,在要求工业热水、蒸汽或高温气体的工业设施中,利用通过在燃烧室中点燃和燃烧燃料而产生热能的燃烧器来获得热能。作为这种燃烧器中使用的燃料,从生活垃圾等获得的固体燃料从经济和再循环资源的角度来看已被广泛使用。

在这样的燃烧器中燃烧固体燃料的过程中,由燃烧产生的余渣被收集在与燃烧室的下侧部分连通的余渣收集部分中以从燃烧室去除。

然而,余渣于流动的燃烧空气中被收集在余渣收集部分中。在这种情况下,由于燃烧空气不可以从燃烧空间顺利地流出到余渣收集部分中,因此可能会劣化从燃烧空间去除余渣的效率。



技术实现要素:

技术问题

本公开的方面是提供一种燃烧器,在该燃烧器中,可以通过将燃烧空气从燃烧空间顺利地排出至余渣收集部分来提高余渣的去除效率。

技术方案

根据本公开的方面,一种燃烧器包括:燃烧室,燃烧室包括位于燃烧室中的炉栅和形成在炉栅上方的燃烧空间;燃料供给部分,燃料供给部分从下方连接至炉栅的中央部分,以将燃料供给至炉栅的上部部分;空气供给部,空气供给部连接至燃烧室的相对于水平平面倾斜的侧部部分,以供给燃烧空气使得燃烧空气在燃烧空间中旋转;余渣收集部分,余渣收集部分从下方与形成在燃烧室的内壁与炉栅之间的间隙连通,以经间隙在余渣收集部分中收集由燃料在燃烧室中燃烧所产生的余渣;以及再引入通道,再引入通道从余渣收集部分穿过炉栅到达燃烧空间,使得已经从燃烧空间经间隙流动至余渣收集部分的燃烧空气被再次引入到燃烧空间中。

再引入通道可以设置为多个再引入通道,并且再引入通道在燃烧室的下部部分中具有朝向燃烧室的中央部分减小的截面区域。

再引入通道可以设置为多个再引入通道,并且所述多个再引入通道的数目在燃烧室的下部部分中朝向燃烧室的中央部分减少。

燃烧器还可以包括流动控制构件,流动控制构件对燃烧空气在余渣收集部分中的流动结构进行控制,以限制余渣收集部分中的余渣随同燃烧空气被再次引入到燃烧空间中。

在这种情况下,流动控制构件可以构造成从燃烧室的下部部分向下延伸至余渣收集部分的内部。

在这种情况下,流动控制构件可以向下朝向燃烧室的中心延伸。

燃烧器还可以包括分隔壁,分隔壁构造成能够使空气供给通路与余渣收集通路在间隙中彼此分离,使得:当由空气供给部提供的燃烧空气经间隙被供给到燃烧室中时,余渣经间隙被收集在余渣收集部分中。

燃烧器还可以包括止挡构件,止挡构件设置在余渣收集部分内部并且构造成具有通孔,所述通孔呈向下变窄的形状以阻挡已经向下通过的余渣的向上反向通路。

余渣收集部分可以在其下部部分中容纳有水,使得余渣沉积在水中。

空气供给部可以构造成连接至燃烧室的与内壁间隔开且同时环绕内壁的外壁,使得燃烧空气沿着燃烧室的内壁的外部表面旋转并且然后经入口被引入到燃烧空间中。

空气供给部可以包括上空气供给部分和下空气供给部分。其中,上空气供给部分连接至燃烧室的上侧部分,从而以使得燃烧空气在燃烧空间中向下旋转的方式供给燃烧空气;下空气供给部分连接至燃烧室的下侧部分,从而以使得燃烧空气与位于炉栅的上部部分上的待燃烧的燃料相接触并且然后沿着燃烧室的中央部分上升的方式供给燃烧空气。

燃烧器还可以包括导引构件,导引构件具有向下敞开的结构,并且导引构件设置成从入口朝向燃烧空间的内部突出,从而以使得燃烧空气沿着燃烧室的内壁在燃烧空间中向下旋转的方式引导燃烧空气,其中,燃烧空气经上述入口被引入到燃烧空间中。

炉栅可以基于燃料供给部分被旋转地驱动。

燃料供给部分可以穿过炉栅而突出到燃烧空间中,并且燃料供给部分可构造成具有螺旋形式以连续供给燃料。

燃料供给部分可以穿过炉栅而突出到燃烧空间中,并且燃料供给部分可以设置有阻挡构件,阻挡构件具有向下扩大的直径并且安装在燃料供给部分的与燃烧空间相邻的端部部分上,以侧向地分配燃料且同时阻挡燃料的向上运动。

燃烧室可以具有上部部分相对较窄且下部部分相对较宽的截头圆锥形状。

有益效果

在根据本公开的方面的燃烧器的情况下,再引入通道可以构造成从余渣收集部分穿过炉栅到达燃烧空间,使得从燃烧空间经间隙排出至余渣收集部分的燃烧空气可以被再次引入到燃烧空间中。因此,由于可以将燃烧空气从燃烧空间顺利地排出至余渣收集部分,因此可以提高从燃烧空间中去除余渣的效率。

附图说明

图1是示出了根据本公开的示例性实施方式的燃烧器的内部的视图。

图2是示出了根据本公开的另一示例性实施方式的燃烧器的内部的视图。

图3是图1和图2的燃烧器中的下部炉栅的平面图。

图4是图3所示的炉栅的另一实施方式的视图。

图5是图3所示的炉栅的另一实施方式的视图。

图6中的(a)图是示出了在图1和图2的燃烧器的余渣收集部分未设置有流动控制构件的情况下的燃烧空气流动的结构的视图,图6中的(b)图是示出了在图1和图2的燃烧器的余渣收集部分安装有流动控制构件时的燃烧空气流动的结构的视图。

图7是示出了安装在图1和图2的余渣收集部分中的止挡构件的视图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图对本公开的实施方式进行描述。此外,对于相应的附图的组成元件的附图标记而言,相同的组成元件由相同的附图标记表示,即使在相同的组成元件在不同的附图中被示出的情况下仍是如此。在本公开的以下描述中,在会使本发明的主题相当不清楚的情况下,将省略对以下本领域已知功能和构型的详细描述。

图1是示出了根据示例性实施方式的燃烧器的内部的视图,并且图2是示出了根据另一个示例性实施方式的燃烧器的内部的视图,

参照附图,根据示例性实施方式的燃烧器可以包括:燃烧室100,燃料F——例如固体类型燃料——在燃烧室100中燃烧;燃料供给部分200,该燃料供给部分200向燃烧室100供给燃料F;以及空气供给部,空气供给部向燃烧室100供给燃烧空气A,并且燃烧器可以包括余渣收集部分520和再引入通道530作为主要组成特征,由燃料F在燃烧空间100a中的燃烧而产生的余渣被收集到余渣收集部分520中,并且再引入通道530从余渣收集部分520穿过炉栅130到达燃烧空间100a。例如,余渣可以包括作为燃料燃烧之后的剩余材料的灰烬。

在这种情况下,燃烧空间100a可以形成在燃烧室100中,炉栅130可以安装在燃烧空间100a的下部部分中,并且出口100c可以形成在燃烧空间100a的上部部分中。在这种情况下,炉栅130可以构造成供燃料F安置在其上并且构造成设置有从下方连接至炉栅的中央部分的燃料供给部分200。

例如,燃烧室100可以具有截头圆锥形状,其中,上部部分相对窄且下部部分相对宽,燃烧室可以选择为就其耐受性而言包括将在下文描述的被供给至燃烧室100的燃烧空气A的向下旋转流动的稳定结构。另外,这种稳定结构可以是一种有效的结构,其中,移除了倾斜部段中的对于气体流动路径而言的不必要的内角部空间。

炉栅130可以绕燃料供给部分200以可旋转的方式被驱动。作为示例,炉栅130可以直接连接至驱动构件以被可旋转地驱动。作为另一示例,炉栅130可以安装在转台140(参见图2)的上表面上,并且当驱动构件使转台140旋转时,该炉栅可与转台一同旋转。在这种情况下,驱动构件与炉栅的直接连接结构和通过转台140的连接结构当然也可以被现有技术的任何结构所替代。

此外,燃料供给部分200可以从下方连接至炉栅130的中央部分以具有将燃料F供给至炉栅130的上部部分的结构。作为示例,燃料供给部分200可以穿过炉栅130而突出到燃烧空间100a中,并且可以构造成具有螺旋形状,使得燃料F可以通过螺杆210被连续地供给。

此外,在燃料供给部分200的与燃烧空间110a相邻的端部上安装有具有向下扩大的直径的阻挡构件220,以侧向地分配燃料F且同时阻挡燃料F的向上运动。

另一方面,空气供给部可以连接至燃烧室100的一侧以将燃烧空气A供给到燃烧室100中,并且详细而言,空气供给部可以构造成包括上空气供给部分310和下空气供给部分320。上空气供给部分310和下空气供给部分320可以通过其间的相对位置差来确定,并且其连接至燃烧室100的侧部的具体连接位置没有特别限定。

在这种情况下,上空气供给部分310和下空气供给部分320可以构造成能够具有下述结构:其中,燃烧空气A可以被供给成沿着燃烧室100的内壁110旋转。作为示例,如图3所示,上空气供给部分310可以连接至燃烧室100的关于水平平面倾斜的侧部。由于通过上空气供给部分310供给的燃烧空气A可以一面下降一面沿着燃烧室100的内壁110旋转,在燃烧空间100a中,燃烧空气A可以在到达炉栅130上的燃料F之前被预热。因此,可以增加燃烧效率。内壁110可以阻挡高温分布部分从燃烧室100的中央部分朝向出口100c沿向上方向延伸,从而降低燃烧室100的内壁110的温度。

下空气供给部分320可以连接至燃烧室100的下侧部分以供给燃烧空气A,使得燃烧空气A可以接触炉栅130上的待点燃的燃料F并且然后沿着燃烧室100的中央部分上升。

此外,空气供给部的上空气供给部分310可以构造成连接至燃烧室100的与内壁110隔开且同时环绕内壁110的外壁120,使得燃烧空气A可以沿燃烧室100的内壁110的外表面旋转并且然后可以经入口100b被引入到燃烧空间100a中。

因此,通过上空气供给部分310供给的燃烧空气A可以在沿着燃烧室100的内壁110的外表面向上地旋转的同时冷却内壁110,并且然后,可以经入口100b被引入到燃烧空间100a中,以在向下旋转的同时被预热。

此外,作为如图2中所示的示例,通过下空气供给部分320供给的燃烧空气A在被引入到燃烧室100的下侧部分中之前可以在沿着燃烧室100的内壁110的下部部分的外表面向下旋转的同时冷却内壁110的下部部分。

根据示例性实施方式中的燃烧器还可以包括导引构件400,导引构件400将由空气供给部供给的燃烧空气A导引成在燃烧室100的内部向下旋转,以冷却燃烧室100的内壁110以及使燃烧空气A预热。

此处,将在下文详细描述如附图所示的通过空气供给部的上空气供给部分310供给至燃烧空间100a的燃烧空气A的旋转流动结构。

详细而言,作为示例将对上空气供给部分310进行描述,因为上空气供给部分310可以连接至燃烧室100的相对于水平面倾斜的侧部部分,所以在燃烧空气A经入口100b被引入到燃烧室100中时燃烧空气A可以具有旋转力。详细而言,燃烧空气A可以穿过燃烧室100的外壁120和内壁110,并且然后,可以经入口100b被引入到燃烧空间100a中。即使当燃烧空气在燃烧空气的如上所述的流动之后被引入到燃烧空间100a中,燃烧空气A的旋转力也可被保持。

如上所述地具有被保持的旋转力的燃烧空气A——甚至是在燃烧空间100a中仍如上所述地具有被保持的旋转力的燃烧空气A——会被随后连续引入的后续连续的空气推动,并且该燃烧空气的一部分可以一面下降一面旋转,但剩余的燃烧空气A可以被与燃料F反应且由燃料F点燃的高温的燃烧气体吸入并且朝向出口100c向上流动,进而因此,可以移动至燃烧室100的中央部分或上部部分。

因此,根据在本公开的示例性实施方式,燃烧空气A可通过导引构件400被导引,使得具有被保持的旋转力的燃烧空气A可以在燃烧空间100a中沿着燃烧室100的内壁110向下旋转,而不是朝向燃烧室100的中央部分或上部部分移动。

在这种情况下,导引构件400可以具有设置成从入口100b向燃烧空间100a内突出的结构且同时具有向下敞开的结构,其中,燃烧空气A经入口100b被引入到燃烧空间100a。详细而言,导引构件400可以包括上导引板410和侧导引板420,上导引板410从燃烧室100中的入口100b的上部结构向燃烧室100内延伸,侧导引板420从上导引板410向下延伸并且与燃烧室100的内壁110间隔开。在这种情况下,侧导引板420可以布置成被以适当的间隔与燃烧室100的内壁110间隔开,并且上导引板410在燃烧室100中可以具有从燃烧空间100a的入口100b的朝向侧导引板420的位置的上端部分延伸的结构。例如,如在附图中所示的,在燃烧室100的内壁110上方存在凸缘结构且燃烧空间100a的入口100b存在于凸缘结构与内壁110之间的情况下,该凸缘结构可以用作上导引板410。

此外,根据示例性实施方式中,还可以在上空气供给部分310中设置有分支部分,该分支部分构造成提供比下空气供给部320所能提供的燃烧空气的量大的燃烧空气量,该分支部分将燃烧空气A供给至燃烧室100的上部部分,使得燃烧空气A可以如上所述地向下旋转。由于供给至上空气供给部分310的燃烧空气的量因分支部分的作用而增加,所以可以增强燃烧空气A的预热和冷却燃烧室100的内壁110的效果。

详细而言,分支部分可以设置有布置在空气供给管线330中的分支壁341,分支壁341用于燃烧空气A的分支流,空气供给管线330连接至上空气供给部分310和下空气供给部分320,作为一个流动路径。在分支壁341的端部部分上可以安装有枢转杆342,以调节分别流动至上空气供给部分310和下空气供给部分320的燃烧空气的量。枢转杆342可以具有与驱动单元互锁的结构,驱动单元给枢转杆342提供驱动力以使枢转杆342枢转,但该结构未在图中示出。

另一方面,根据示例性实施方式的燃烧器可以包括余渣收集部分520和再引入通道530作为主要组成特征,其中,通过燃料F在燃烧空间100a中的燃烧所产生的余渣经间隙510被收集,并且再引入通道530构造成允许从燃烧空间100a经间隙510被排出到余渣收集部分520的燃烧空气A被再次引入到燃烧空间100a中,以增加从燃烧空间100a中去除余渣的效率。

详细而言,余渣收集部分520可以从下方与形成在壁燃烧室100的内壁110与炉栅130之间的间隙510连通,并且可以用于经间隙510收集由燃料F在燃烧空间100a中的燃烧所产生的余渣。

详细而言,余渣,即燃料F燃烧之后的剩余材料,可以通过在燃烧空间100a中向下旋转的燃烧空气A而移动,并且因此,可以通过设置在燃烧空间100a的下边缘上且形成在炉栅130与燃烧室100的内壁110之间的间隙510而从燃烧空间100a排出,然后被收集在余渣收集部分520中。

由于再引入通道530构造成具有从余渣收集部分520穿过炉栅130到达燃烧空间100a的结构,因此从燃烧空间100a经间隙510排出到余渣收集部分520的燃烧空气A可以被再次引入到燃烧空间100a中。

在这种情况下,下面将对燃烧空气A流动所处的燃烧空间100a和余渣收集部分520的结构进行详细描述。例如,如果只有间隙510是允许燃烧空气A流入和流出余渣收集部分520的通路,则当燃烧空气A经间隙510从燃烧空间100a排出到余渣收集部分520时,燃烧空气A可能与经间隙510被再次引入燃烧空间100a的燃烧空气A碰撞。因此,由于燃烧空气A到余渣收集部分520的流出可能不能顺利地进行,所以余渣可能不能被有效地收集在余渣收集部分520中。

然而,根据示例性实施方式,可以提供构造成允许将燃烧空气A再次引入到燃烧空间100a中的再引入通道530,使得可以将燃烧空气A从燃烧空间100a顺利地排出到余渣收集部分520,以提高从燃烧空间100a去除余渣的效率。

在这种情况下,再引入通道530可以具有从余渣收集部分520通过格栅130到达燃烧空间100a的结构,并且可以设置为与间隙510分离且同时形成为在燃烧室100的下部穿过格栅130的通路,并且其详细结构在本公开中不受特别限制。

如附图所示,再引入通道530可以设置为至少一个或更多个通道,例如,多个再引入通道可以形成在燃烧室100的下部部分的对中环周部分中。

另一方面,尽管燃烧空气A通过再引入通道530被再次引入到燃烧空间100a中,但是余渣的一部分也可以与燃烧空气A一起在如上所述的再流入过程中被再次引入到燃烧空间100a中。详细而言,因为就流动结构而言燃烧空气A远离余渣收集部分520中的间隙510,例如燃烧空气A从燃烧室100的下部部分朝向其中央部分流动,所以通过再引入通道530被再次引入到燃烧空间100a中的燃烧空气的流速可以增加,并且随着流速增加,余渣可以通过燃烧空气A容易地移动到燃烧空间100a中。

因此,如图4所示,作为示例,再引入通道530可以具有在燃烧室100的下部部分中朝向燃烧室100的中心减小其截面区域的结构。因此,再引入通道的在其中再流入到燃烧空间100a中的流速相对较快的部分中的截面区域的大小可以相对变小,再引入通道的在其中再流入到燃烧空间100a中的流动速度相对较慢的部分中的截面区域的大小可以相对增加,从而减少通过再引入通道530被再次引入到燃烧空间100a中的余渣的量。例如,再引入通道530的截面区域是指在尺寸改变时流量受到控制的角度处的截面区域,并且作为示例可以指的是附图中的横向截面区域。

此外,例如,当再引入通道530形成为如图3所示时,尽管未在图中示出,但是再引入通道可以形成为在燃烧室100的下部部分中朝向燃烧室100的中央进一步变窄。

另外,作为如图5所示的另一示例,再引入通道530可以具有下述结构:其中,在燃烧室100的下部部分中,再引入通道的数量朝向燃烧室100的中央减少。因此,再引入通道的数量可以在再引入通道的在其中再流入到燃烧空间100a中的流速相对较快的部分中相对减少,并且再引入通道的数量可以在再引入通道的在其中再流入到燃烧空间100a中的流速相对较慢的部分中相对增加,从而减少经再引入通道530被再次引入到燃烧空间100a中的余渣的量。

例如,上述的图3至图5所示的再引入通道530可以具有能够防止炉栅130上的燃料F穿过炉栅并掉落的适当的尺寸。

另外,如图6的图(b)所示,根据示例性实施方式的燃烧器还可以包括流动控制构件540,流动控制构件540构造成限制余渣收集部分520中的余渣随同燃烧空气A再流入至燃烧空间100a。

由于流动控制构件540构造成控制余渣收集部分520中的燃烧空气的流动结构,因此可以限制余渣收集部分520中的余渣随同燃烧空气A再流入至燃烧空间100a。

详细而言说,如图6的图(b)所示,流动控制构件540可以具有从燃烧器100的位于余渣收集部分520的内部的下部部分向下延伸的结构,并且流动控制构件540还可以具有延伸成向下朝向燃烧器100的中心倾斜的结构。

在这种情况下,下面将参照图6对余渣收集部分520中的燃烧空气的流动结构进行描述。首先,图6的图(a)是示出了在未安装流动控制构件540的情况下的燃烧空气流动结构的视图,并且图6的图(b)是示出了在安装流动控制构件540的情况下的燃烧空气流动结构的视图。

在这种情况下,如图6的图(a)所示,从燃烧空间100a经间隙510向余渣收集部分520排出的燃烧空气A的方向可以沿着余渣收集部分520的内表面变化,并且然后,燃烧空气A可以穿过再引入通道530立即再次引入到燃烧空间100a中。另一方面,在图6的图(b)中,燃烧空气A在下述过程期间由流动控制构件540引导:在该过程中,燃烧空气A一方面与余渣收集部分520的内表面碰撞、一方面在燃烧空气的方向被改变之后朝向再引入通道530移动,以由此沿水平方向朝向燃烧器100的中心移动一定距离并且随后经再引入通道530被再次引入到燃烧空间100a中。

如上所述,如图6的图(b)所示,由于燃烧空气A的方向在水平方向上由流动控制构件540改变而无需燃烧空气借助于燃烧空气以高速在余渣收集部分520中立即升高而朝向再引入通道530流动,因此可以减小燃烧空气A的流速并且进一步可以增加流动长度。另外,随着涡流强度被降低,而不是使沿竖向方向在间隙510下方旋转的燃烧空气的流动直径延长,因此与燃烧空气A一起流动的余渣可以通过自重与燃烧空气A有效地分离,并且因此,可以提高余渣收集部分520的余渣收集效率。

另一方面,根据示例性实施方式的燃烧器还可以包括分隔壁600,分隔壁600形成在间隙510中以能够在使通过下空气供给部分320提供的燃烧空气A经间隙510供给至燃烧器100时使空气供给通路510a与余渣收集通路510b彼此分离。

下空气供给部分320可以连接至燃烧器100的下侧部分,以便以下述方式供给燃烧空气A:使得燃烧空气A可以与位于炉栅130的上部部分上的待燃烧的燃料F相接触并且随后可以沿着燃烧器100的中央部分上升。在这种情况下,如图1所示,间隙510可以用作将燃烧空气引入到燃烧空间100a中所经的通路。

在这种情况下,在间隙510中,从燃烧空间100a向余渣收集部分520流出的燃烧空气A的流动和从下空气供给部分320向燃烧空间100a供给的燃烧空气A的流动可能彼此干涉,并且因此可能降低余渣收集部分520的余渣收集效率。为了防止余渣收集部分520的余渣收集效率被劣化,分隔壁600可以安装在间隙510中。

详细而言,分隔壁600可以具有下述结构:在该结构中,空气供给通路510a和余渣收集通路510b可以在间隙510中彼此分离,使得余渣可以经间隙510被余渣收集部分520收集。作为示例,如附图所示,分隔壁600可以沿竖向方向纵向布置,但是分隔壁600的布局结构不限于此。例如,可以使用与相邻结构对应的任何分隔壁布局结构,只要空气供给通路510a和余渣收集通路510b可以在间隙510中彼此分离即可。

另外,根据示例性实施方式的燃烧器还可以包括设置在余渣收集部分520内部的止挡构件700,如图7所示。

止挡构件700可以用于阻挡已经向下通过的余渣的向上反向通路,并且详细而言,止挡构件700可以具有形成有呈向下变窄的形状的多个通孔700a的结构。

在止挡构件700的通孔700a的向下变窄结构的情况下,在该向下变窄结构中,通孔的上部部分较宽并且通孔的宽度向下逐渐减小,余渣可以容易地穿过通孔700a的较大的上部开口而被引入,使得余渣可以顺利地向下穿过通孔700a,而在余渣沿相反方向向上穿过通孔700a的情况下,余渣可能不会容易地穿过通孔的相对较窄的下部开口。因此,大部分余渣不会向上穿过通孔700a。

余渣收集部分520的余渣收集效率可以通过如上所述构造的止挡构件700提高。

另外,尽管未在附图中示出,但是可以在余渣收集部分520的下部部分中接纳有水,使得余渣可以被沉积在水中。例如,当余渣落在水中时,余渣可能由于水的吸引而不易被分离,并且此外,当余渣浸入水中时,余渣根本不会受燃烧空气A的流动的影响,并且因此可以进一步提高余渣收集部分520的余渣收集效率。

因此,如上所述,根据本公开中的示例性实施方式,再引入通道530可以构造成从余渣收集部分520穿过炉栅130到达燃烧空间100a,使得已经从燃烧空间100a经间隙510排出至余渣收集部分520的燃烧空气A可以被再次引入到燃烧空间100a中。因此,由于燃烧空气A可以顺利地从燃烧空间100a流向余渣收集部分520,因此可以提高燃烧空间100a的余渣去除效率。

尽管以上已经示出和描述了各示例性实施方式,但是对本领域技术人员而言显而易见的是,可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行修改和变化。

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