[发明专利]全汽化高温燃烧锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种以燃煤及生物质为燃料的常压锅炉，特别是使燃料能充分燃烧，热效率高、传热、吸热面积大、节省燃料的全汽化高温燃烧锅炉。 

背景技术

传统的燃烧锅炉结构大多是由炉体，炉体内空间形成燃烧室，燃烧室下有通风口、炉箅、炉灰室和炉门，与燃烧室相连接有排烟管；在炉体上端有燃料入口，炉内燃烧室排布有水管，与水管相接有回水口和热水出口。传统炉体的燃烧方式有以下缺点：一般情况下，常规燃料的燃烧都必须经过三个阶段：一是炭化阶段；二是炭燃烧阶段；三是可燃气燃烧阶段，炭化是燃烧的必要条件，在一般燃烧的情况下，第一步是外部高温将燃料点燃，被点燃的燃料可持续燃烧，这种持续燃烧完全包含了炭化、炭燃烧、可燃气燃烧这三个阶段。燃料炭化后产生炭和可燃气两种形态的可燃物，这两种可燃物的燃烧都需要点燃和氧气，然而用传统燃烧方式所进行的持续燃烧，往往使炭、可燃气不能得到足够的氧气和有效点燃，只是部分的，还容易产生焦渣。这是因为传统燃烧方式是从炉箅子下面往上供氧燃烧，炭燃烧层在最下部，燃料在上面，空气从底部进入满足炭燃烧而维持燃烧层持续燃烧时，消耗掉了大约60％的氧气，只有40％的氧气混合在可燃气中进入上部，可是燃料整个燃烧成分，炭燃烧只占20％不足，其余的燃烧成分为可燃气占80％的比重，用40％的氧气来满足80％可燃气的燃烧，是不充分的，所以传统燃烧方式是很不充分的，总是伴随着烟尘，而烟尘中一氧化碳是主要成分。传统燃烧方式不能进行有效燃烧的第二个因素是燃料层对高温的阻隔使可燃气不能有效点燃，一般情况下，燃料层的厚度决定着可燃气的燃烧程度，越厚上面的可燃气越难点燃，实践证明：炭燃烧层只有突破燃料层才能点燃可燃气，但突破燃料层也应该添加燃料了，往往又产生新的阻隔，所以人们看到的烟囱总是黑烟不断。实验证明氧气不足和不能有效点燃只有能使可燃气燃烧40％左右，其余60％浪费掉了，这就是传统燃烧方式达不到节能减排效果的原因所在。申请人近年来先后发明了多项汽化燃烧技术，如ZL200720013960.7《多功能秸秆燃汽炉》； ZL200920012920.X《燃气锅炉》；ZL201020510446.6《炭氢混燃双火口锅炉》；ZL201020510453.6《炭化汽混燃常化锅炉》；ZL201020510448.5《白热汽化双火口民用锅炉》；ZL201020510451.7《炭氢混燃单火口锅炉》；ZL201020510436.2《炭氢混燃压力锅炉》等专利是申请人近年的研制技术，但是在燃烧炉吸热结构与燃烧室的设计结构乃至燃烧技术方面仍存在着诸多不合理之处。 

发明内容

本发明目的是为了解决现有技术存在的诸多缺陷，提供一种弥补传统燃烧存在的弊病，燃烧充分、吸热结构先进且传热速度快、热效率高、节能无污染的全汽化高温燃烧锅炉。 

本发明全汽化高温燃烧锅炉代替了传统燃炉的燃烧技术，是把燃料在锅炉的燃烧室内进行全部汽化与全部燃烧并最大限度利用热能的一个全新的炉体结构。该燃烧炉设计有四次供氧与三次燃烧，四次供氧为：产汽区供氧、可燃气混合供氧、白热燃烧区直接供氧和火焰辅助供氧；三次燃烧是：产汽区的炭燃烧、白热燃烧区的白热燃烧、白热燃烧室内的助氧燃烧。通过四次供氧与三次燃烧可满足燃料内所有可燃分子的燃烧。本发明提出的技术解决方案是：一种全汽化高温燃烧锅炉，包括炉体、炉箅、有燃烧室、供氧口、出火口组成的供氧燃烧部分，有主水套、间隔水套、分汽火水套和聚汽火水套组成的吸热循环部分，其特征是：炉内两个相互对称的燃烧室分布在竖火道两侧，燃烧室分为产汽区和高温燃烧区，产汽区与高温燃烧区下面布设产汽区炉箅与高温区炉箅；高温区炉箅下部为高温燃烧室，产汽区炉箅下方为灰仓；高温燃烧室后侧面设有通向竖火道的出火口，竖火道由竖火道水套围成，产汽区炉箅与高温区炉箅由间隔水套隔开；燃烧室的上前方设加料供氧门，加料供氧门与产汽区炉箅之间且在产汽区炉箅上方设有小供氧门；燃烧室后上方设置的通气口与竖火道相通，灰仓的前侧面设有产汽供氧口；竖火道上方是平行火道，平行火道中设有分汽火水套和聚汽火水套。 

所述的高温燃烧室前面设有辅助进氧口，两个高温燃烧室设置的出火口通向位于燃烧室中间的竖火道，两个出火口相对应且共用一个竖火道，竖火道一侧的下方设有燃烧调节口。 

所述的分汽火水套和聚汽火水套为一组或一组以上交替布设。 

本发明与传统的锅炉燃烧技术完全不同，它完全改变了传统的燃烧模式，该技术弥补了传统燃烧存在的弊病。本发明与现有技术相比具有以下特点：