专利名称：炭粉燃料燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃烧设备技术领域，具体涉及一种炭粉燃料燃烧器，适用于粉状木炭的燃烧，包括窑制木炭和机制木炭。该炭粉燃料燃烧器主要应用于对SOyNOj^n烟尘排 放有严格要求的锅炉，如蒸汽锅炉。当然，本实用新型的应用范围也可扩展为其它热力设备 的供热源。
背景技术：
为减少S02、NOx等有害气体的污染，以煤、重油、渣油等石化能源为燃料的锅炉、燃 烧器等热力设备在许多地区都被限制或禁止使用，而只能使用燃烧轻柴油、煤油、燃气的油 (气)燃烧器作为热力源。油(气)燃烧器具有结构紧凑、燃料燃烧完全、排放物污染小、无需除尘系统等特 点。但由于柴油、天然气为不可再生的石化能源，价格较高，从而导致该类燃料燃烧器的使 用成本高；另外，油、气类燃料具有易挥发、易燃、易爆的特性，使得该类燃料燃烧器在使用 过程中存在较大的安全隐患。木炭，是一种以植物纤维为原料制作而成的燃料，具有储运安全方便、燃烧值高、 无so2、NOx等有害气体排放，且可以再生等特点。特别是近年来，随着制炭技术的发展，木炭 的制作周期大大缩短，制炭原料从原来的原木材拓展到了木屑、农作物的秸秆、壳类等“废 料”，使得木炭燃料具有了良好的经济性。由于木炭在燃烧后会产生少量剩余的灰烬，故如直接使用一般的热力设备或油 (气)燃料燃烧器燃烧将造成粉尘污染而影响空气质量。
发明内容本实用新型的任务是要提供一种热效率高、节能、环保，无粉尘污染、无S02、NOx等 有害气体排放，而且结构简单、使用安全、成本低的炭粉燃料燃烧器。本实用新型的任务是这样来完成的，一种炭粉燃料燃烧器，包括一外壳，固定在支 撑架上，在该外壳的中间沿长度方向依次设置有点火室、燃烧室、灰-气分离室和集灰室， 所述的点火室、燃烧室、灰-气分离室和集灰室采用耐高温材料连接成相互贯通的筒体，在 所述的点火室的前端部中间设置有用于将燃料引入燃烧器内的进料管，在所述的进料管的 上方设置有用于为燃烧器提供火源的点火枪，所述的点火枪的头部插入点火室内，在所述 的灰-气分离室的后端部中间设置有用于将燃烧器内的火焰引向锅炉的出火管，在所述的 燃烧室的壁体上开设有一次进风口，在所述的一次进风口上安装有一次进风管，在所述的 一次进风管上连接有一次风机，在所述的灰_气分离室的壁体上开设有二次进风口，在所 述的二次进风口上安装有二次进风管，在所述的二次进风管上连接有二次风机，在所述的 外壳与由点火室、燃烧室、灰-气分离室和集灰室连接成的筒体之间填充有隔热层，在所述 的燃烧室与所述的集灰室之间设置有用于将两者连通的回气管，在所述的集灰室高度方向 的底部设置有用于将灰烬引出燃烧器外的排灰管，在所述的排灰管上安装有排灰阀。[0008]在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的耐高温材料是指耐热钢材，所述的 耐热钢材为耐热钢、或耐热铸铁。在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的一次进风管与所述的燃烧室壁体 的切线方向呈垂直设置；所述的二次进风管与所述的灰-气分离室壁体的切线方向呈垂直 设置。在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的点火枪采用气体或电弧点火枪。在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的燃烧室的轴心线、灰-气分离室 的轴心线、出火管的轴心线在同一水平的直线上。在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的出火 管为喇叭状空心管，出火 管的直径小的一端伸入到灰-气分离室内，并与灰-气分离室的内壁之间保留有间隙，出火 管的直径大的一端上焊接有一用于将燃烧器与锅炉之间实现连接的联接法兰。在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的燃料为木炭粉，所述的木炭粉 为窑制木炭粉、或机制木炭粉。在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的隔热层的材料为耐火砖、或 耐火土。在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的出火管的内壁上设置有测温 计。本实用新型由于采用上述结构后，具有的优点之一，热效率高、节能；优点之二，能 自动除尘，无粉尘污染、无S02、NOx等有害气体排放，有利于环保；优点之三，通过点火枪能 自动点火，操作方便；优点之四，由测温计测量燃烧器出口处的火焰温度，通过火焰温度的 变化来控制送料速度和一次风机的送风量，以避免引入锅炉炉膛内的火焰温度过高，因此 具有自动调节温度的功能；优点之五，结构简单、使用安全、成本低。
图1为本实用新型的一实施例结构简图。图2为图1的俯视图。图中1. 一次进风管；2. —次风机；3.点火室；4.外壳；5.进料管；6.点火枪； 7.隔热层；8.联接法兰；9.出火管；10.集灰室；11.排灰管；12.排灰阀；13. 二次风机； 14. 二次进风管；15.回气管；16.灰-气分离室；17. 二次进风口 ；18.燃烧室；19.支撑架； 20. 一次进风口。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质 和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述 均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非 实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。请参阅图1并结合图2，本实用新型的燃烧器采用卧式结构，它包括一固定在支撑 架19上的金属外壳4，在该外壳1的中间沿长度方向依次设置有点火室3、燃烧室18、灰-气 分离室16和集灰室10。所述的点火室3、燃烧室18、灰-气分离室16和集灰室10采用耐高温材料如耐热钢、耐热铸铁等通过焊接的方式连接成相互贯通的用于供燃料燃烧的筒 体，在所述的点火室3的前端部中间设置有用于将粉状木炭燃料引入燃烧器内的进料管5， 在所述的进料管5的上方设置有用于为燃烧器提供火源的点火枪6，所述的点火枪6可以 采用气体或电弧点火枪(器)，点火枪6的头部插入点火室3内。在所述的灰-气分离室 16的后端部中间设置有用于将燃烧器内的火焰引向锅炉炉膛的出火管9，所述的出火管9 为喇叭状空心管，出火管9的直径小的一端伸入到灰_气分离室16内，并与灰-气分离室 16的内壁之间保留有间隙，出火管9的直径大的一端上焊接着一联接法兰8，通过联接法兰 8可以将燃烧器连接到锅炉炉膛的进火通道口处。在所述的燃烧室18的壁体上开设有一 次进风口 20，在所述的一次进风口 20上安装有一次进风管1，一次进风管1与所述的燃烧 室18壁体的切线方向呈垂直设置，在所述的一次进风管1上连接有一次风机2。在所述的 灰-气分离室16的壁体上开设有二次进风口 17，在所述的二次进风口 17上安装有二次进 风管14，二次进风管14与所述的灰- 气分离室16壁体的切线方向呈垂直设置，在所述的 二次进风管14上连接有二次风机13。在所述的外壳4与由点火室3、燃烧室18、灰-气分 离室16和集灰室10连接成的筒体之间填充有隔热层7，所述的隔热层7可以采用耐火砖、 耐火土等耐高温隔热材料。在所述的集灰室10靠近灰-气分离室16 —侧的端面的上、下、 左、右四个方位上分别安装有用于连通到燃烧室18前端面的四根回气管15，通过回气管15 可以将集灰室10与燃烧室18连通。在所述的集灰室10高度方向的底部设置有用于将灰 烬引出燃烧器外的排灰管11，在所述的排灰管11上安装有排灰阀12。为保证燃烧后的灰烬有效分离，所述的燃烧室18的内壁以及灰-气分离室16的 内壁的纵截面具有较好的圆整度且内壁具有较低的表面粗糙度；所述的燃烧室18、灰气分 离室16、出火口 9的轴向要保持较好的同心度，即所述的燃烧室18的轴心线、灰-气分离室 16的轴心线、出火管9的轴心线在同一水平的直线上。为实现自动温控，以免锅炉炉膛温度过高，在锅炉炉膛内壁和燃烧器出火管9的 内壁上设置有测温计，通过温度的变化来控制送料速度和一次风机2的送风量。请继续参阅图1并结合图2，叙述本实用新型的工作原理首先，粉状木炭燃料在 风力的驱动下经进料管5进入燃烧器的点火室3 ；在点火室3内扩散后，被点火枪6 (气体 或电弧点火器)的高温火焰点燃；燃烧的火焰夹带着混合的未燃燃料进入燃烧室18 ；在燃 烧室18内，大量燃烧所需要的空气由一次风机2提供，经过一次进风管1后由开设在燃烧 室18壁体上的一次进风口 20处进入燃烧室18内，并形成较弱的一次旋流，燃料在燃烧室 18内得到充分的燃烧；接着，混合着灰烬的高温火焰进入灰-气分离室16内，与此同时，由 二次风机13提供的高压空气经过二次风管14后由开设在灰-气分离室16壁体上的二次 进风口 17处进入灰-气分离室16内，并形成高速的空气涡流，使进入灰-气分离室16的 火焰中的灰烬得到分离，经分离的灰烬沿灰-气分离室16的内壁进入集灰室10，通过排灰 阀12的控制，最后经过排灰管11掉落到盛灰的容器中；而高温火焰经燃烧器的出火管9的 出口处喷出燃烧器并通过改造后的锅炉进火通道进入锅炉炉膛中。同时，为避免少量进入 集灰室10的高速空气引起集灰室内灰烬的二次扬尘，通过回气管15可以将集灰室10与燃 烧室18连通。
权利要求一种炭粉燃料燃烧器，其特征在于包括一外壳(4)，固定在支撑架(19)上，在该外壳(1)的中间沿长度方向依次设置有点火室(3)、燃烧室(18)、灰-气分离室(16)和集灰室(10)，所述的点火室(3)、燃烧室(18)、灰-气分离室(16)和集灰室(10)采用耐高温材料连接成相互贯通的筒体，在所述的点火室(3)的前端部中间设置有用于将燃料引入燃烧器内的进料管(5)，在所述的进料管(5)的上方设置有用于为燃烧器提供火源的点火枪(6)，所述的点火枪(6)的头部插入点火室(3)内，在所述的灰-气分离室(16)的后端部中间设置有用于将燃烧器内的火焰引向锅炉的出火管(9)，在所述的燃烧室(18)的壁体上开设有一次进风口(20)，在所述的一次进风口(20)上安装有一次进风管(1)，在所述的一次进风管(1)上连接有一次风机(2)，在所述的灰-气分离室(16)的壁体上开设有二次进风口(17)，在所述的二次进风口(17)上安装有二次进风管(14)，在所述的二次进风管(14)上连接有二次风机(13)，在所述的外壳(4)与由点火室(3)、燃烧室(18)、灰-气分离室(16)和集灰室(10)连接成的筒体之间填充有隔热层(7)，在所述的燃烧室(18)与所述的集灰室(10)之间设置有用于将两者连通的回气管(15)，在所述的集灰室(10)高度方向的底部设置有用于将灰烬引出燃烧器外的排灰管(11)，在所述的排灰管(11)上安装有排灰阀(12)。
2.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的耐高温材料是指耐热钢 材，所述的耐热钢材为耐热钢或耐热铸铁。
3.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的一次进风管(1)与所述 的燃烧室(18)壁体的切线方向呈垂直设置；所述的二次进风管(14)与所述的灰-气分离 室(16)壁体的切线方向呈垂直设置。
4.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的点火枪(6)采用气体或 电弧点火枪。
5.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的燃烧室(18)的轴心线、 灰-气分离室(16)的轴心线、出火管(9)的轴心线在同一水平的直线上。
6.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的出火管(9)为喇叭状空 心管，出火管(9)的直径小的一端伸入到灰-气分离室(16)内，并与灰-气分离室(16)的 内壁之间保留有间隙，出火管(9)的直径大的一端上焊接有一用于将燃烧器与锅炉之间实 现连接的联接法兰(8)。
7.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的燃料为木炭粉，所述的 木炭粉为窑制木炭粉或机制木炭粉。
8.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的隔热层(7)的材料为耐 火砖或耐火土。
9.根据权利要求1所述的炭粉燃料燃烧器，其特征在于所述的出火管(9)的内壁上设 置有测温计。
专利摘要一种炭粉燃料燃烧器，属于燃烧设备。包括一外壳，该外壳的中间依次设置有点火室、燃烧室、灰-气分离室和集灰室，点火室的前端部中间设置进料管，进料管的上方设置点火枪，灰-气分离室的后端部中间设置出火管，燃烧室的壁体上设有一次进风口，一次进风口上安装一次进风管，一次进风管上连接一次风机，灰-气分离室的壁体上开设二次进风口，二次进风口上安装二次进风管，二次进风管上连接二次风机，外壳与由点火室、燃烧室、灰-气分离室和集灰室连接成的筒体间填充隔热层，燃烧室与集灰室之间设置回气管，集灰室的底部设置排灰管，排灰管上安装有排灰阀。优点热效率高、节能；自动除尘；自动点火；自动调节温度；使用安全。
文档编号F23D1/00GK201568962SQ20092028459
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者徐学忠, 谭翰墨 申请人:常熟理工学院