[實(shí)用新型]爐內(nèi)設(shè)置火囪的無煙燃燒設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620157069.6
• 申請(qǐng)日: 2006-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN200996598Y
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周開根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周開根
• 主分類號(hào): F23B80/00
• 分類號(hào): F23B80/00;F22B31/00;F24H8/00;F24H1/34
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種燃燒設(shè)備，特別涉及到煤和生物質(zhì)燃料的燃燒設(shè)備。

背景技術(shù)

我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭是第一能源，主要用作鍋爐燃料。長(zhǎng)期以來，燃煤設(shè)備普遍存在燃燒不充分、熱效率低、煤炭資源浪費(fèi)嚴(yán)重、嚴(yán)重污染大氣環(huán)境的現(xiàn)象。環(huán)境污染已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)發(fā)展中的一個(gè)重大問題，我國(guó)的“十一五”規(guī)劃中提出了兩項(xiàng)目標(biāo)，就是在今后五年，單位GDP的增長(zhǎng)，能源消耗要降低20％，污染物的排放要降低10％。國(guó)務(wù)院總理溫家寶在第六次全國(guó)環(huán)境保護(hù)大會(huì)上發(fā)表重要講話中強(qiáng)調(diào)：“保護(hù)環(huán)境關(guān)系到我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，是造福當(dāng)代、惠及子孫的事業(yè)。我們一定要充分認(rèn)識(shí)我國(guó)環(huán)境形勢(shì)的嚴(yán)峻性和復(fù)雜性，充分認(rèn)識(shí)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作的重要性和緊迫性，把環(huán)境保護(hù)擺在更加重要的戰(zhàn)略位置，以對(duì)國(guó)家、對(duì)民族、對(duì)子孫后代高度負(fù)責(zé)的精神，切實(shí)做好環(huán)境保護(hù)工作，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

隨著環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的日益嚴(yán)峻及化石燃料的日漸枯竭，人類必須實(shí)現(xiàn)能源的“開源節(jié)流”，即：一是提高燃料燃燒的效率以減少資源消耗，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)清潔燃燒以減少對(duì)環(huán)境的污染；二是開發(fā)新能源，并積極利用可再生能源。我國(guó)煤炭資源和生物質(zhì)資源十分豐富，推廣使用無煙塵的燃煤、生物質(zhì)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)清潔燃燒和節(jié)能燃燒的工藝及技術(shù)，不但可以保護(hù)環(huán)境，而且還可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，更積極的意義是可以緩減石油需求的壓力，是非常符合我國(guó)國(guó)情的。

本實(shí)用新型的目的是要解決燃煤設(shè)備污染大氣環(huán)境問題并積極應(yīng)用生物質(zhì)燃料、提高燃料的燃燒效率，實(shí)現(xiàn)潔凈燃燒以減少對(duì)環(huán)境的污染并減少資源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，緩解能源緊張的局面。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采取在爐內(nèi)設(shè)置火囪的措施，使得燃燒火焰的物理行程增長(zhǎng)，煙氣在燃燒區(qū)域的高溫環(huán)境中逗留時(shí)間延長(zhǎng)，同時(shí)因爐內(nèi)火囪的抽吸作用形成強(qiáng)紊流，使空氣與燃料更好的混合，改善著火條件，達(dá)到消除煤煙的效果，實(shí)現(xiàn)煤和生物質(zhì)燃料的潔凈燃燒。本實(shí)用新型燃燒設(shè)備的特征是在爐內(nèi)設(shè)置火囪，爐內(nèi)火囪構(gòu)成燃燒室與爐膛間的煙氣通道，火囪的吸火口在燃燒室與爐內(nèi)火囪的接合部，火囪的出火口在爐膛內(nèi)，燃燒室內(nèi)燃料燃燒所產(chǎn)生的熾熱火焰氣流通過爐內(nèi)火囪進(jìn)入到爐膛，進(jìn)入到爐膛內(nèi)的熾熱火焰氣流把熱能傳遞給爐膛內(nèi)的受熱面。所述的爐內(nèi)火囪由耐火蓄熱材料圍護(hù)構(gòu)成，火囪內(nèi)沒有金屬受熱面，火囪的內(nèi)空自下而上可以為等截面/或漸變截面/或多變截面的，優(yōu)選方案為多變截面的；當(dāng)爐內(nèi)火囪的內(nèi)空采用多變截面方案時(shí)，爐內(nèi)火囪由火焰引入段、文丘里拔火段、火焰引出段組成。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，燃燒室內(nèi)的熾熱火焰氣流被吸入爐內(nèi)火囪，在火囪內(nèi)繼續(xù)燃燒；為了能使未燃燼的殘余可燃性氣體及炭微粒在進(jìn)入爐膛前徹底燃燼，在火囪的火氣出口段還有補(bǔ)氧燃燒口、補(bǔ)氧供風(fēng)孔，使這里得到進(jìn)一步燃燼，避免氣體不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失，提高設(shè)備的燃燒效率，補(bǔ)氧的供風(fēng)通道設(shè)置在爐內(nèi)火囪的管壁上，用火囪管壁的熱量來預(yù)熱補(bǔ)氧燃燒的空氣，使補(bǔ)氧燃燒口達(dá)到穩(wěn)定燃燒，進(jìn)入到補(bǔ)氧供風(fēng)通道的為氧氣或空氣。所述的燃燒室由耐火蓄熱材料圍護(hù)構(gòu)成，燃燒室與爐膛隔離，燃燒室內(nèi)不設(shè)爐水循環(huán)系統(tǒng)的受熱面，燃燒室內(nèi)的燃料燃燒產(chǎn)生的熱能通過耐火蓄熱圍護(hù)體以輻射傳熱的方式向爐膛內(nèi)的受熱面?zhèn)鬟f，同時(shí)燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^爐內(nèi)火囪的抽吸作用進(jìn)入到爐膛；當(dāng)燃料為原煤或散煤時(shí)，在燃燒室內(nèi)還有防焦箱；為了抑制煤煙的生成，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)增值燃燒，把水蒸汽作為氣化劑送入燃燒室內(nèi)，與熾熱的炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成氣體燃料，還通過調(diào)節(jié)進(jìn)入到燃燒室內(nèi)的水蒸汽的量來控制燃燒室的溫度。所述的燃料包括原煤、散煤、生物質(zhì)、煤質(zhì)型煤、生物質(zhì)型煤，其中：所述的原煤、散煤、煤質(zhì)型煤包括無煙煤和煙煤的煤種；所述的生物質(zhì)包括薪柴、谷殼及農(nóng)林廢棄物；所述的生物質(zhì)型煤包括秸稈、谷殼、煤其中的一種或幾種加入添加劑壓制成的一定程度和形狀的制品燃料。進(jìn)入到燃燒室內(nèi)的燃料通過預(yù)熱、烘干、揮發(fā)物逸出、氣化、著火燃燒，直至燃燼；在這一過程中，燃料中被烘出的水蒸汽以及被作為氣化劑送入燃燒室的水蒸汽與熾熱的碳發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，生成—氧化碳、氫氣，也在燃燒室完成燃燒；燃燒室產(chǎn)生的熾熱火焰氣流被吸入爐內(nèi)火囪，在火囪內(nèi)繼續(xù)燃燒，直至燃燼。