固体燃料的燃烧方法及燃烧装置的制造方法_3

文档序号:9370927阅读:来源:国知局
的堆料层I在燃烧过程中处于动态平衡状态,保持稳定的堆料形状。
[0084]采用本发明的上述燃烧方法和燃烧装置100,由于在进风侧101设置有仅允许向堆料层I上部供风的侧壁6,这样,进入炉膛10的风所产生的主气流由堆料层进风侧101的上部进入堆料层1,并且,随着高度的降低进入炉膛10的风所产生的气流会慢慢减弱,在堆料层I底部炉箅14位置几乎没有气流通过。燃烧时,主气流穿过堆料层I上部并与挥发份51混合,混合后的气体从燃烧侧102进入燃烧腔3并在燃烧侧102的上部和燃烧腔3内形成高温火焰区,而析出挥发份后的固定碳燃料52与少量气流在堆料层I的下部缓慢燃烧,堆料层I下部的析出挥发份后的固定碳燃料52的燃烧仅起到加热堆料层I以加速挥发份51的析出以及为挥发份51燃烧提供火种的作用,因而在堆料层I的下部位置以及堆料层I底部炉箅14位置不存在高温火床。并且,随着燃烧的进行,体积变小的固定碳燃料52逐步下移,燃烧时间越长的固定碳燃料52位于越向下的位置,使得下部的固定碳燃烧层越向下温度越低,燃烧所产生的炉灰53也在固定碳燃料向下移动过程中,在重力作用下通过底部炉箅14被排入到下部的灰室4中,有效解决了现有燃烧炉存在的熔灰问题,保证了燃烧炉的持续稳定燃烧。
[0085]同时,如图1、图2所示,在燃烧过程中,燃料被下层固定碳燃料52加热析出的挥发份51随着气流朝向燃烧腔3流动,而下层固定碳燃料52燃烧产生火焰也在气流带动下朝向燃烧腔3燃烧,在挥发份51经过燃烧火焰时,被燃烧火焰产生的高温点燃,从而实现了挥发份的充分燃烧。并且,由于本发明可以随着燃烧的进行利用重力自动有序进料,可以使燃烧装置处于无人值守的运行状态,不但节省了人力,而且由于堆料层I处于动态平衡状态,堆料层I在燃烧过程中保持稳定的堆料形状,使得炉膛I内的固定碳燃烧和挥发份析出一直处于连续稳定的燃烧状态下,有效保证了挥发份的充分燃烧,提高了燃烧效率,实现了燃烧装置的有序可控燃烧。
[0086]在本发明中,如图3所示,堆料层I在进风侧101和燃烧侧102之间的两相对侧面161、162与炉膛内壁相接,以将炉箅14上方的炉膛在进风侧101的空间与燃烧侧102由堆料层I隔离开。这样,进入进风侧101的风产生的气流只能穿过堆料层I才能到达燃烧侧102,避免了风从堆料层I外面通过而做无用功,保证了穿过堆料层I的风的有效供给。
[0087]在一个可选的例子中,炉箅14上方的炉膛10在进风侧101与燃烧侧102之间的该两相对侧内壁面103、104,与堆料层I在进风侧101与燃烧侧102之间的两侧面161、162可形成的自然堆放坡度16 —致或位于该自然堆放坡度16内侧,从而使得堆料层I在进风侧101与燃烧侧102之间的两侧壁面103、104与炉膛内壁相接。
[0088]该炉箅14上方的炉膛10在进风侧101与燃烧侧102之间的两相对侧内壁的侧壁面103、104的形状可根据需要设置,只要不超出自然堆放坡度16外侧,能够使得堆料层I的两相对侧面161、162与炉膛侧壁面103、104相接即可,其具体形状可不做限制。当然,本领域技术人员可以理解,炉箅14上方的炉膛在进风侧101与燃烧侧102之间的两相对侧内壁面103、104的形状并不限于图中示出的形状,还可以设置成其它多种形状,在此不再
列举。
[0089]在本发明中,侧壁6的只要设置成能够实现仅允许向堆料层I上部供风即可,其具体的形状和位置可以不做限制。
[0090]如图1至10所示,燃烧装置100的进风侧101的侧壁6设置成,在进风侧101上部形成有允许气流通过的允流结构61,在进风侧下部形成有阻挡气流通过的阻流结构62。当气流进入炉膛10后,位于进风侧101下部的阻流结构62阻挡气流继续前进,气流只能经过位于进风侧101上部的允流结构61进入堆料层1,从而实现了仅向堆料层I的上部供风。
[0091]在一个可选的例子中,如图1、图2所示,进风侧101侧壁6整体为阻流结构62,侧壁6的顶部与炉膛顶壁之间具有间隔63,由该间隔63形成为允流结构61。气流进入炉膛10后,只能通过位于进风侧101上部的间隔63进入堆料层I的上部。如图2所示,侧壁6的顶部可以设置成与炉膛10没有接触;或者,如图1所示,在侧壁6的顶部也可以设置成具有与炉膛10的侧壁相接的导流壁,该导流壁与炉膛的顶壁以及侧壁围合成以便于气流通过的导流通道。
[0092]在另一个可选的例子中,如图4、图5所示,进风侧101侧壁6顶部与炉膛10顶壁相接,侧壁6的中上部为允流结构61,侧壁6的下部为阻流结构62。
[0093]具体的,如图4所示,允流结构61可以为设置在进风侧101侧壁6上部的开口 64,气流进入炉膛10后经由开口 64进入堆料层I的上部。当然,允流结构61也并不限于图中所示的方式,只要设置成能允许气流通过即可,其具体形状可以不做限制。
[0094]在另一个可选例子中,如图5所示,允流结构61设置为在进风侧101侧壁6上部的允许气流通过的空隙结构65,气流进入炉膛10后经由空隙结构65进入堆料层I的上部。空隙结构65可以设置成栅栏结构、栅格结构或网格结构,只要能够允许气流通过即可,其具体结构可以不做限制。
[0095]在本发明中,进风侧侧壁6的形状可以根据需要设置。如图7所示,侧壁6可以为竖直侧壁,或者,侧壁6也可以设置成如图6所示的倾斜侧壁或者如图1、图2所示的弧形侧壁。当然,侧壁6也可以设置成本领域技术人员熟悉的其他形式。
[0096]在侧壁6的一个可选的例子中,如图8至图10所示,侧壁6可以由炉膛10的一部分侧壁构成。
[0097]在侧壁6的另一个可选的例子中,如图6、图7所示,侧壁6由设置于进风侧101的侧壁部件66构成。
[0098]在本发明中,在炉箅14上方承接固体燃料的堆料区域内可设有拨料机构7,通过控制拨料机构7的运动将呈燃烧状态的燃料拨松动,以保证燃料能够更充分的燃烧。其中,如图12、图13所示,拨料机构7可以由转动式拨料器7’构成,或者拨料机构7也可以由移动式拨料器7”构成。
[0099]拨料机构7大致处于固定碳的燃烧层的位置,并受控实现拨料的运动。能够将固定碳的燃烧层的燃料拨松动以增大呈燃烧状态的燃料的间隙,有利于改善固定碳的燃烧层的燃烧,同时还能有利于将燃烧层内的燃料燃尽后产生的燃灰从松动后的间隙排出。
[0100]在一个可选的例子中,如图15至23所示,拨料器7包括有拨料辊71,拨料辊71上排列有拨料翅72。
[0101]拨料翅72只要设置成能够拨松燃料即可,其具体形式可以不做限制。具体的,如图13至图16所示,拨料翅72可以由拨料棒721构成,或者,如图17至图21所示,拨料翅也可以设置成由拨料环722构成。具体在本实施例中,环状拨料翅722为U形环或半圆环,或者相同原理及作用的其它形状拨料翅722。本发明的拨料翅72是在运动时对燃烧状态下的燃料产生扰动作用,将其拨松以增大燃料间的间隙即可,例如拨料翅还可以设置为如图22所示的拨料圈,或者设置为如图23所示的螺旋拨料条,因此拨料翅72可为实现上述功能的任何形状,不限于本发明图中所示出的具体形状。
[0102]在一个可选的例子中,如图16所示,拨料翅72沿拨料辊71轴向对称排列,如图15、图17或图18所示,当然拨料翅72也可以采用非对称排列、螺旋排列或本领域技术人员熟悉的其他排列方式。
[0103]在本发明中,如图15至23所示,拨料辊71可以由转动轴73带动其转动,构成转动式拨料器V ;或者拨料辊71也可以由移动杆74带动其移动,构成移动式拨料器7”。
[0104]在一个可选的例子中,如图13所示,转动式拨料器7’的转动轴线与主气流的流动方向大致垂直设置,通过控制拨料器7转动将燃料向燃烧侧102拨动,以保证燃料更充分的燃烧。
[0105]在一个可选的例子中,炉箅14在燃烧腔3的一侧边缘与炉膛10内壁具有间隔,转动式拨料器V的转动轴线大致平行于该与炉膛10内壁具有间隔的炉箅14边缘。
[0106]在一个较佳的例子中,如图14所示,炉箅14上方设置有两个或两个以上的拨料机构7。
[0107]在本发明中,可在燃烧侧102的炉膛上设有点火口 8。点火口 8的位置设置为只要能够在堆料层I的燃烧侧102进行点火即可,其具体设置位置可不做限制。由于在堆料层的燃烧侧进行点火,点火火焰位于挥发份的流经路径上,因而堆料层在点火火焰的加热作用下首先析出的挥发份燃料析出的挥发份由主气流带着从堆料层的燃烧侧穿出,穿出后的挥发份极为容易被点火火焰点燃在经过点火火焰时被点燃;,并且由于挥发份燃烧产生了新的燃烧火焰,使得堆料层更多的燃料被加热析出挥发份,更多的挥发份参与燃烧邻近该燃烧火焰的析出挥发份后的固定碳燃料被引燃,而邻近该被引燃的固定碳燃料的固体燃料被加热析出挥发份,如此循环,堆料层可以很快被点燃,炉膛内温度被迅速升高,堆料层被快速点燃,大大的缩短了点火所需要的时间,有效克服或改善了现有燃烧炉具点火慢的问题。
[0108]在点火口 8的一个可选例子中,如图1所示,点火口 8设置在燃烧侧102的炉膛顶部
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