一种能够大功率供热且供热功率可调节的环保节能热风炉的制作方法

本申请涉及机械设备领域，尤指一种能够大功率供热且供热功率可调节的环保节能热风炉。

背景技术：

热风炉是为工业生产中煅烧和烘干工艺提供热量的设备，主要适用于燃烧粉末状燃料(例如，煤粉)，广泛用于化工、建材等行业。

随着环保的呼声越来越强烈，对燃煤设备的要求更加严格。小功率的燃煤锅炉和热风炉都由于不符合环保要求而逐渐被取缔。目前国内工业热风炉的生产能力大多在每小时3000万大卡以下，大多面临取缔压力。而且，随着生产规模的不断扩大，也需要能够大功率供热的热风炉随之配套。然而，若采用现有技术方案扩大单台热风炉生产能力，则很难保证其结构稳定性和生产工艺适应性。同时也因为环保要求，北方很多大规模的工业生产在冬期取暖季节大多要求采取限产措施。因此，在提高了热风炉的生产能力后，在取暖季节限产时，为保证连续生产，热风炉需要在低负荷状态下运行，长时间保持这种状态容易导致黑火或者低温结焦，进而导致热风炉无法长期稳定运行。

因此，急需一种能够大功率供热并且供热功率可调节的热风炉，以适应大规模工业生产的要求，缓解日益加强的环保压力。

技术实现要素：

本申请提供了一种热风炉，该热风炉能够大功率供热，生产能力较高，环境污染较小，而且能够根据需要调节供热功率，适应大规模工业生产的要求。

具体地，本申请提供了一种能够大功率供热且供热功率可调节的环保节能热风炉，包括：

炉体，所述炉体内部包括炉膛和沉降室，所述炉膛下部设置有燃烧室，所述炉膛下部通过鼓风风箱与鼓风风机连接，所述炉体上设置有热烟管道出口；

喂煤系统，所述喂煤系统与所述炉体连接；

主副床功率调节系统，所述主副床功率调节系统设置在所述燃烧室中，包括热风炉燃烧室主床、热风炉燃烧室副床和隔墙，所述隔墙连接在所述热风炉燃烧室主床与所述热风炉燃烧室副床之间，所述热风炉燃烧室副床的高度高于所述热风炉燃烧室主床的高度；

复合型炉墙系统，所述复合型炉墙系统包括从所述炉体内部到外部依次设置的耐火墙、保温墙、隔热夹层和承重红砖墙，所述承重红砖墙与设置在其内部的炉墙钢结构通过混合砌筑的方式结合在一起；和

轻质炉顶和轻钢结构系统，所述轻质炉顶和轻钢结构系统包括轻质炉顶和轻钢骨架。

在本申请的实施例中，所述喂煤系统包括煤仓，所述煤仓上可以设置有多个下料口，所述多个下料口可以分散设置在所述煤仓的不同位置处，每个下料口下方均设置有喂煤溜槽，所述喂煤溜槽的远离所述下料口的一端与计量输送设备的一端连接，所述计量输送设备的另一端与烟气密封设备的一端连接，所述烟气密封设备的另一端通过播煤溜槽与所述炉体连接。

在本申请的实施例中，所述播煤溜槽中可以设置有隔板，所述隔板将所述播煤溜槽的从入口到出口前的部分间隔为上下两部分，所述播煤溜槽的上面的部分与所述烟气密封设备连接，所述播煤溜槽的下面的部分与播煤风管连接，上面部分的煤粉与下面的部分的播煤风在所述播煤溜槽的出口处混合后进入所述炉体的燃烧室。

在本申请的实施例中，所述热风炉燃烧室主床的负荷可以占所述热风炉总负荷的60％-70％，所述热风炉燃烧室副床的负荷可以占所述热风炉总负荷的30％-40％。

在本申请的实施例中，所述耐火墙通过拉接钩与所述炉墙钢结构拉接在一起。

在本申请的实施例中，所述耐火墙的耐火砖与所述保温墙的保温砖可以通过咬合砌筑的方式结合在一起。

在本申请的实施例中，所述隔热夹层的材料可以选自珍珠岩、陶瓷纤维棉和岩棉中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述轻质炉顶和轻钢结构系统还可以包括密封钢板，所述密封钢板设置在所述轻质炉顶与所述轻钢骨架之间。

在本申请的实施例中，所述轻质炉顶可以通过吊挂砌筑的方式吊挂在所述轻钢骨架或所述密封钢板上。

在本申请的实施例中，所述轻质炉顶的材料可以选自陶瓷棉和岩棉中的任意一种或两种。

在本申请的实施例中，所述热风炉还可以包括沉降室炉灰回用系统，所述沉降室炉灰回用系统包括布风板、与所述布风板连接的鼓风风机和燃烧室斜坡墙，所述布风板设置在所述沉降室下部，所述沉降室的高度高于所述燃烧室的高度，所述燃烧室斜坡墙设置在所述沉降室与所述燃烧室之间，所述炉膛与所述沉降室之间的隔墙上设置有孔。

在本申请的实施例中，所述热风炉还可以包括热风炉回风利用系统，所述热风炉回风利用系统包括回风点、回风风机、和设置在所述回风点与所述回风风机之间的回风管道，所述回风点包括炉膛回风点和炉床回风点，所述炉膛回风点设置在所述炉膛下部，使得从所述炉膛回风点吹出的风能够吹在所述燃烧室的燃料燃烧区域上，所述炉床回风点设置在所述热风炉燃烧室主床与所述热风炉燃烧室副床之间的隔墙上，使得从所述炉床回风点吹出的风能够吹在所述热风炉燃烧室主床和所述热风炉燃烧室副床的燃料沸腾流化区域上。

在本申请的实施例中，所述炉体可以呈倒l形。

本申请的热风炉通过设置复合型炉墙系统和轻质炉顶和轻钢结构系统，使得能够在保证炉体的结构稳定性的前提下扩大热风炉的尺寸，实现了大功率供热，而且节能，环保，结构简单，受力合理，制造方便。同时，通过将燃烧床设计为包括热风炉燃烧室主床和热风炉燃烧室副床，使得热风炉的供热功率能够根据需要调节；进一步地，通过合理设计热风炉燃烧室主床和热风炉燃烧室副床的相对位置和负荷，可实现在大范围内调节热风炉负荷，从而适应不同时段的生产工艺。

进一步，当设置分散式喂煤系统和沉降室炉灰回用系统时，可以大大提高燃料的燃尽率，提高了热风炉的热效率，达到节能的目的。

进一步，当设置热风炉回风利用系统时，可以降低燃烧室内的燃烧温度和过剩的新鲜空气量(即过剩空气系数)，从而降低燃烧系统的氧含量，减少氮氧化物的排放，达到了节能减排的环保要求。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的热风炉的正面剖面图；

图2为本申请实施例的热风炉的侧面剖面图；

图3为本申请实施例的自制拉接钩的结构示意图。

附图中标号的含义为：

1-炉体；11-炉膛；12-沉降室；2-喂煤系统；3-主副床功率调节系统；31-热风炉燃烧室主床；32-热风炉燃烧室副床；33-隔墙；4-复合型炉墙系统；6-沉降室炉灰回用系统；61-燃烧室斜坡墙；7-热风炉回风利用系统；71-炉膛回风点；72-炉床回风点；73-回风管道；101-拉杆；102-连接件；103-固定销杆。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本申请实施例提供了一种能够大功率供热且供热功率可调节的环保节能热风炉，如图1和图2所示，包括：炉体1、喂煤系统2、主副床功率调节系统3、复合型炉墙系统4、轻质炉顶和轻钢结构系统5。

所述炉体1内部包括炉膛11和沉降室12，所述炉膛11和所述沉降室12下部通过隔墙隔开，上部连通，所述炉膛11下部设置有燃烧室，所述炉膛11下部通过鼓风风箱与鼓风风机连接，所述炉体上设置有热烟管道出口。

所述喂煤系统2与所述炉体1连接，用于向所述炉体1供应煤粉等燃料。

所述主副床功率调节系统3设置在所述燃烧室中，包括热风炉燃烧室主床31、热风炉燃烧室副床32和隔墙33，所述隔墙33连接在所述热风炉燃烧室主床31与所述热风炉燃烧室副床32之间，所述热风炉燃烧室副床32的高度高于所述热风炉燃烧室主床31的高度。

当生产工艺负荷较低时，可以停止对热风炉燃烧室副床32喂煤，开启热风炉燃烧室副床32对应的鼓风风机保持热风炉燃烧室副床32底料的流动性；热风炉燃烧室主床31正常喂煤，使热风炉能够在低负荷运行的同时保证炉膛11炉床的正常燃烧；随着生产的进行，热风炉燃烧室副床32积累的炉灰通过热风炉燃烧室主床31与热风炉燃烧室副床32之间的隔墙逐渐流回热风炉燃烧室主床31参与煤粉沸腾燃烧，降低了副床32积灰结焦的可能性。当生产工艺满负荷时，可以同时对热风炉燃烧室主床31和热风炉燃烧室副床32喂煤，按照正常负荷运行，实现大功率供热。

所述热风炉燃烧室副床32的高度高于所述热风炉燃烧室主床31的高度，可以保证热风炉燃烧室副床32的积灰在沸腾状态下流回热风炉燃烧室主床31，以便于实现在大范围内调节热风炉的供热功率的同时保证热风炉燃烧室副床32的稳定性。

所述复合型炉墙系统4包括从所述炉体内部到外部依次设置的耐火墙、保温墙、隔热夹层和承重红砖墙，所述承重红砖墙内部设置有炉墙钢结构，所述承重红砖墙与所述炉墙钢结构通过混合砌筑的方式结合在一起。

所述轻质炉顶和轻钢结构系统5包括轻质炉顶和轻钢骨架。

在本申请的实施例中，所述喂煤系统2可以采用分散式喂煤系统，所述分散式喂煤系统包括煤仓，所述煤仓上设置有多个下料口，所述多个下料口分散设置在所述煤仓的不同位置处，每个下料口下方均设置有喂煤溜槽，所述喂煤溜槽的远离所述下料口的一端与计量输送设备的一端连接，所述计量输送设备的另一端与烟气密封设备的一端连接，所述烟气密封设备的另一端与设置在所述炉体上的播煤溜槽连接。本申请通过喂煤系统实现煤粉等燃料的输送和计量，其中设置多个下料口和与其配套的多个喂煤溜槽、多个计量输送设备、多个烟气密封设备、多个播煤溜槽，一方面可以满足大规模工业生产的喂煤需求，另一方面可以使煤粉通过不同角度进入炉膛11内，在炉床上方均匀分布沸腾燃烧，避免堆积在一起，使得煤粉的燃烧更加充分，更环保。

在本申请的实施例中，所述播煤溜槽中可以设置有隔板，所述隔板将所述播煤溜槽的从入口到出口前的部分间隔为上下两部分，所述播煤溜槽的上面的部分与所述烟气密封设备连接，所述播煤溜槽的下面的部分与播煤风管连接，使得上面部分的煤粉与下面的部分的播煤风在所述播煤溜槽内不会相互接触，而是在播煤溜槽的出口处充分混合然后进入所述炉体1的燃烧室中，使得煤粉的分散更加均匀，配合播煤风实现精确分散喂煤。

在本申请的实施例中，所述喂煤溜槽中可以设置有插板减压阀。通过插板减压阀可以控制给停煤和在大范围内调节给煤量。

在本申请的实施例中，所述计量输送设备和所述烟气密封设备可以采用标准设备或者定制设备，例如，所述计量输送设备可以采用计量皮带，所述烟气密封设备可以采用风格轮或者圆管铰刀等标准设备。

在本申请的实施例中，所述热风炉燃烧室主床31可以对应2-3个给煤点，所述热风炉燃烧室副床32可以对应1个给煤点。

在本申请的实施例中，所述热风炉燃烧室主床31的负荷可以占所述热风炉总负荷的60％-70％，所述热风炉燃烧室副床32的负荷可以占所述热风炉总负荷的30％-40％，可以根据热风炉的具体结构调整热风炉燃烧室主床31与热风炉燃烧室副床32的负荷比例。所述热风炉燃烧室主床31两侧可以分别设置一个热风炉燃烧室副床32。

为了保证热风炉燃烧室主床和热风炉燃烧室副床的沸腾状态，所述热风炉燃烧室主床31和所述热风炉燃烧室副床32可以分别配置有供其单独使用的鼓风风机。

在本申请的实施例中，所述耐火墙可以通过拉接钩与混合砌筑在所述承重红砖墙内部的所述炉墙钢结构拉接在一起，使得整个复合型炉墙系统的内外墙的稳定性提高。所述拉接钩可以采用中国专利cn204043402u中公开的加固拉钩，或者采用自制拉接钩。如图3所示，所述自制拉接钩可以包括拉杆101、板状连接件102和固定销杆103。所述拉杆101包括垂直部和位于所述垂直部两端的固定部。所述连接件102的两端分别设置有贯穿板面(即如图3所示的连接件102的上、下表面)的第一连接孔和第二连接孔；所述拉杆101的垂直部垂直地穿入所述第一连接孔中，并且所述连接件102能够在所述垂直部上滑动和围绕所述垂直部转动，所述连接件102在所述垂直部上的滑动为垂直方向上的，所述连接件102围绕所述垂直部的转动为水平方向上的；所述固定销杆103垂直地穿入所述第二连接孔中，并且所述连接件102能够围绕所述固定销杆103在水平方向上转动。使用自制拉接钩拉接所述耐火墙与所述承重红砖墙和所述炉墙钢结构时，将所述拉杆101的垂直部固定在复合型炉墙系统的保温墙中，固定部固定在复合型炉墙系统的承重红砖墙中或固定在承重红砖墙内部的炉墙钢结构上；连接件102的设置有第一连接孔的一端设置在保温墙中，设置有第二连接孔的一端设置在耐火墙中；固定销杆103固定在耐火墙中。

在本申请的实施例中，所述耐火墙根据炉墙位置可以采取不同材质的耐火砖，耐火砖外侧砌筑保温砖作保温墙，二者在不同结构处可以通过咬合砌筑的方式结合在一起，使得所述复合型炉墙系统的内墙的稳定性提高。

通过在所述承重红砖墙内设置炉墙钢结构，使所述承重红砖墙的红砖与所述炉墙钢结构混合砌筑可以使所述复合型炉墙系统的外墙的稳定性提高。

在本申请的实施例中，所述隔热夹层的材料可以选自珍珠岩、陶瓷纤维棉和岩棉中的任意一种或多种。

在本申请的实施例中，所述轻质炉顶和轻钢结构系统还可以包括密封钢板，所述密封钢板设置在所述轻质炉顶与所述轻钢骨架之间。

在本申请的实施例中，所述轻质炉顶由轻质绝热材料形成，材料可以选自陶瓷棉和岩棉中的任意一种或两种。当所述轻质炉顶与所述轻钢骨架之间不设置密封钢板时，可以将所述轻质绝热材料通过吊挂砌筑的方式均匀分散地吊挂在所述轻钢骨架上；当所述轻质炉顶与所述轻钢骨架之间设置密封钢板时，可以将所述轻质绝热材料通过吊挂砌筑的方式均匀分散地吊挂在所述密封钢板上，使得所述轻质炉顶和轻钢结构系统的稳定性提高。而且，炉顶和钢骨架均由轻质材料形成，使得轻质炉顶和轻钢结构系统的整体重量大大降低，减少了所述复合型炉墙系统的承重负荷，可以使所述复合型炉墙系统的结构跨度做大，在保证整个炉体结构的稳定性的前提下，满足热风炉进行大功率供热的要求。

为了方便将轻质绝热材料吊挂砌筑在轻钢骨架或密封钢板上，可以预先将轻质绝热材料加工成可以折叠的块状材料，或者采用目前市场上较为成熟的折叠块。

如图1和图2所示，本申请实施例的热风炉还可以包括沉降室炉灰回用系统6。所述沉降室炉灰回用系统6可以包括布风板、与所述布风板连接的鼓风风机和燃烧室斜坡墙61，所述布风板设置在所述沉降室12下部，所述沉降室12的高度高于所述燃烧室的高度，所述燃烧室斜坡墙61设置在所述沉降室12与所述燃烧室之间，所述炉膛11与所述沉降室12之间的隔墙上设置有孔。所述沉降室炉灰回用系统6通过合理设计布风板的给风量能使沉降室12中煤灰保持在流化状态，从而通过设置在所述炉膛11与所述沉降室12之间的隔墙上的孔进入所述炉膛11中，并通过所述燃烧室斜坡墙61进入炉膛11的燃烧床进行二次燃烧。因此，本申请通过设置沉降室炉灰回用系统6可以提高煤粉的燃尽率。现有热风炉沉降室的粉煤灰中的残炭量多在3％-5％左右，而在设置本申请实施例的沉降室炉灰回用系统后，可以使燃料的燃尽率至少提高3％-5％，基本达到完全燃烧。同时，通过设置沉降室炉灰回用系统6还可以免于设置现有热风炉的粉煤灰的排放搜集系统(传统热风炉的沉降室设置集灰斗，灰斗下设置垃圾箱，定期排灰运走)，降低了劳动强度，减少了设备投资，美化了工作环境，达到环保要求。

如图1和图2所示，本申请实施例的热风炉还可以包括热风炉回风利用系统7。所述热风炉回风利用系统7可以包括回风点(包括炉膛回风点71和炉床回风点72)回风风机和设置在所述回风点与所述回风风机之间的回风管道73，所述炉膛回风点71设置在所述炉膛11下部，例如，可以在所述复合型炉墙系统4的耐火墙的与炉门高度大致相同的位置处设置所述炉膛回风点71，或者将所述炉膛回风点71埋设在所述沉降室炉灰回用系统6的燃烧室斜坡墙61下方，使得从所述炉膛回风点71吹出的风能够均匀分散地吹在所述炉膛下部的燃烧室的燃料燃烧区域上，所述炉床回风点72可以设置在所述主副床功率调节系统3的隔墙33上，使得从所述炉床回风点72吹出的风能够均匀分散地吹在所述热风炉燃烧室主床31和所述热风炉燃烧室副床32的燃料沸腾流化区域上。

现有热风炉的炉膛回风点设置在炉膛中部，主要起配风降温作用；本申请的热风炉回风利用系统7将回风点设置在炉膛底部，相当于炉膛二次风，将原来用于风道降温的回风调整成了炉膛底部回风和燃烧床回风，通过配风在保证炉膛11正常燃烧所需新鲜空气量的基础上合理降低过剩的新鲜空气量，降低了燃烧系统的氧含量，减少了氮氧化物的排放，达到了节能减排的环保要求。

在本申请的实施例中，所述炉体可以呈倒l形。倒l形的炉体便于优化设计沉降室炉灰回用系统，同时减少烟道炉墙投资，提高性价比。

应理解，本申请实施例的热风炉的炉体上还设置有炉门、望火门等常规性配套构件，其均可以采用现有的热风炉的设计进行配置。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。