一种高效生物燃料熔铸炉及提升热效率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种工业熔铸炉，具体涉及一种新型燃料的铝材熔铸炉。
【背景技术】
[0002] 现在的工业熔铸炉多数是采用石油气、煤等不可再生资源作为燃烧材料，众所周 知：石油气、煤的资源是非常有限的，而且石油气、煤价格日益上升，直接响影下游产业的成 本，第二：燃烧会释放出二氧化硫、微尘PM2. 5等有害气体，严重影响生态环境及人类的健 康，第三：排烟温度高，加剧温室效应，节能减排已成为工业锅炉和工业熔铸炉行业未来发 展面临的新课题和严峻挑战。
[0003] 现市场也有采用木屑颗粒生物质燃料作为燃料的锅炉，屑颗粒生物质燃料是采用 木质颗粒作为生物燃料，其不足之处：烟?有黑烟排放，微尘PM2. 5排放超标，燃烧温度过 低严重响影产品的质量和生产效率。
【发明内容】
[0004] 本发明提供的一种生物燃料高效熔铸炉，采用生物颗粒燃烧材料，不但大幅度的 减少二氧化硫、二氧化氮、粉尘PM2. 5、黑烟等排放，同时实现了能源的可持续性，并且还提 升燃料温度和生产效率，降低能源损耗和生产成本。
[0005] 本发明采用如下技术方案：其特征在于：所述提升热效率的方法是采用流动空气 层包围燃烧炉，然后使排放的热风循环回来减少热损失，再通过燃烧后的炉灰余热提高水 温，同时加速水面的空气流动，加快水的气化，使气化水与燃烧火焰中空气混合，液体水在 气化时大量吸热，不但减少热量损失，而且增加燃烧火焰中空气的密度和比热容，最后由燃 烧火焰及其空气与包围燃烧炉的流动空气、循环回来的排放热风三者合于一处，提升燃烧 温度和燃烧的热效率。
[0006] 所述的高效生物燃料熔铸炉包括有风箱10、燃烧炉20和铸锭炉30,所述的风箱10 内部设有小风机11和大风机12,所述燃烧炉20四周设有包围通风管23,包围通风管23的 入风口与大风机12连接，燃烧炉20内部的底部设有水箱21，水箱21的上方设有炉桥22， 炉桥22与水箱21之间是助燃通风区27,助燃通风区27与小风机11连接，炉桥22的上面 是燃烧区25,燃烧区25 -侧的上部设有燃料入口 26、燃料入口 26连接有燃料箱50,燃烧区 25另一侧设有火焰喷口 24,火焰喷口 24与铸锭炉30连接，铸锭炉30内部的下方为铝锭熔 铸区33,铝锭熔铸区33连接有浇铸模具40、铸锭炉30 -侧的上方设有排气循环管31，排气 循环管31另一端、包围通风管23的出风与火焰喷口 24三者合于一处。
[0007] 由于炉底中的水被炉灰加热再加上小风机加速水面的空气流动，使炉底中的水快 速气化，液体水在气化时大量吸热，不但减少热量损失，而且增加燃烧火焰中空气的密度和 比热容，气化水的比热容为185〇X/(kg*°C )远大于空气的比热容1005X/(kg*°C )，根据计 算热能的公式：能量=质量X比热容X温度差，本发明在含空气增加气化水，不但增加空 气质量和密度，同时提高了比热容，所以本发明含有气化水的热风能量高于普通空气热风 能量，再加上熔铸炉中的热风循环提升燃料温度30%以上，所以提升铝条或铝锭的溶化速 度，并且降低能源损耗，减少溶铸时间提升生产效率；气化水进入熔铸炉后放热液化(俗 称：水蒸汽)，增加熔铸炉的湿度，从而降低粉尘PM2. 5排放。
[0008] 由于本发明采用生物燃料是由桔杆、果壳、木屑、竹枝、稻草、麦杆、稻壳、花生壳、 玉米芯、油茶壳、棉籽壳、甜高粱秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆其中一种或多种材料组合经过筛 造、粉碎、烘干、混合、最后挤压成粒状；可再生有机材料作为燃烧材料，解决了能源的可持 续性发展技术难题，并且大幅度的减少二氧化硫和二氧化氮排放，同时降低生产成本，对比 轻质柴油节省50%以上成本，对比天燃气节省40以上成本。
[0009] 烘干的工艺要求：含水量小于10%~15% ;挤压成粒状的工艺要求：压强达到50~ lOOMpa，粒状的直径为6~8毫米，长度为其直径的4~5倍，破碎率小于1. 5%~2. 0%，原 料通过烘干和高压下发生变形、升温，温度提升可达KKTC~120°C。
[0010] 所述的风箱1〇设有制氧机13,制氧机13分别与小风机11、大风机12连接，在燃 烧过程中，采用二次增氧解决了生物颗粒燃烧材料不完全燃烧所产生焦油(俗称：黑烟）的 技术难题。
[0011] 经过反复实验得出以下测试结果： 注:国家标准或依据是: ' '
【主权项】
1. 一种高效生物燃料熔铸炉及提升热效率的方法，其特征在于：所述提升热效率的方 法是采用流动空气层包围燃烧炉，然后使排放的热风循环回来减少热损失，再通过燃烧后 的炉灰余热提高水温，同时加速水面的空气流动，加快水的气化，使气化水与燃烧火焰中空 气混合，液体水在气化时大量吸热，不但减少热量损失，而且增加燃烧火焰中空气的密度和 比热容，最后由燃烧火焰及其空气与包围燃烧炉的流动空气、循环回来的排放热风三者合 于一处，提升燃烧温度和燃烧的热效率；所述的燃烧炉是采用生物燃料。
2. 如权利要求1 一种高效生物燃料熔铸炉及提升热效率的方法，其特征在于：所述的 生物燃料是由桔杆、果壳、木屑、竹枝、稻草、麦杆、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳、甜 高粱秸杆、玉米秸杆、棉花秸杆其中一种或多种材料组合经过筛造、粉碎、烘干、混合、最后 挤压成粒状； 烘干的工艺要求：含水量小于10%~15% 挤压成粒状的工艺要求：压强达到50~lOOMpa，粒状的直径为6~8毫米，长度为其 直径的4~5倍，破碎率小于1. 5%~2. 0%。
3. -种高效生物燃料熔铸炉及提升热效率的方法，其特征在于：所述的高效生物燃料 熔铸炉包括有风箱（10)、燃烧炉（20)和铸锭炉（30)，所述的风箱（10)内部设有小风机（11) 和大风机（12)，所述燃烧炉（20)四周设有包围通风管（23)，包围通风管（23)的入风口与 大风机（12 )连接，燃烧炉（20 )内部的底部设有水箱（21 )，水箱（21)的上方设有炉桥（22 )， 炉桥（22)与水箱（21)之间是助燃通风区（27)，助燃通风区（27)与小风机（11)连接，炉桥 (22)的上面是燃烧区（25)，燃烧区（25)-侧的上部设有燃料入口（26)、燃料入口（26)连接 有燃料箱（50 )，燃烧区（25 )另一侧设有火焰喷口（ 24)，火焰喷口（ 24)与铸锭炉（30 )连接， 铸锭炉（30 )内部的下方为铝锭熔铸区（33 )，铝锭熔铸区（33 )连接有浇铸模具（40 )、铸锭炉 (30)-侧的上方设有排气循环管（31)，排气循环管（31)另一端、包围通风管（23)的出风与 火焰喷口（24)三者合于一处。
4. 如权利要求3-种高效生物燃料熔铸炉及提升热效率的方法，其特征在于：所述的 风箱（10)设有制氧机（13)，制氧机（13)分别与小风机（11)、大风机（12)连接。
【专利摘要】本发明一种高效生物燃料熔铸炉及提升热效率的方法，本发明涉及一种工业熔铸炉，具体涉及一种新型燃料的铝材熔铸炉，其特征在于：所述提升热效率的方法是采用流动空气层包围燃烧炉，然后使排放的热风循环回来减少热损失，再通过燃烧后的炉灰余热提高水温，同时加速水面的空气流动，加快水的气化，使气化水与燃烧火焰中空气混合，液体水在气化时大量吸热，不但减少热量损失，而且增加燃烧火焰中空气的密度和比热容，最后由燃烧火焰及其空气与包围燃烧炉的流动空气、循环回来的排放热风三者合于一处，提升燃烧温度和燃烧的热效率，本发明采用生物颗粒燃烧材料，不但大幅度的减少二氧化硫、二氧化氮、粉尘PM2.5、黑烟等排放，同时实现了能源的可持续性，并且还提升燃料温度和生产效率，降低能源损耗和生产成本。
【IPC分类】F27B14-00, F23L7-00, F27B14-14, F27B14-08
【公开号】CN104748547
【申请号】CN201310728203
【发明人】吕校坚
【申请人】佛山市高明嘉德金金属制品有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月25日