[发明专利]可连续运行的多孢室粗煤气燃烧器

说明书

本发明涉及锅炉、窑炉中粗煤气发生室和燃烧室一体化设计的燃烧器。其粗煤气发生室为多孢室。

传统的燃煤方式是固定床或流化床层状明火直接燃烧，热效率低，煤的燃尽率低；中国专利87107583.0“高效煤气化”等技术是通过限定气化室几何空间的截面比和径轴比来达到“高效强度气化煤”的，这样，气化室的几何体受限后，造成的不利方面有：

1、容积受限，清渣加煤频率增加，操作难度和劳动量加大，无法实现“连续高效气化煤”；

2、给设置机械加煤、清渣带来困难，特别是用于锅炉、窑炉相结合的粗煤气燃烧器一体化设计，就更不可能；

3、该技术产品需要频繁加煤、清渣，反复引燃点火，未燃粗煤气污染大气。

本发明的目的是提供可连续运行的多孢室粗煤气燃烧器，煤气发生室和燃烧室一体化，使低成本粗煤气的即燃应用得以可靠地实现，并可连续、稳定地燃烧。

上述目的是这样实现的：在炉蓖或炉条下方设一次风，炉蓖或炉条上方，是炉膛，由耐火层围成，制成气化孢室，该气化孢室有两个以上，称多孢室，每一个孢室都有炉门，孢室间设孢室隔断，孢室上方或侧方有喷口，该喷口可做成一孢室一喷口；也可做成多孢室共喷口，二次风进入喷口，气化孢室也通过该喷口与燃烧室连通，燃烧室为辐射拱所包围，辐射拱上开有烟气出口和观察孔。气化室及喷口可以作成各种线性旋转体，喷口之间的轴向夹角可以在0～360°之间任选，气化剂通过加煤斗加入，也可通过水蒸气引入。

本发明的燃烧室内也可以接入部分管道煤气，天然气或油类等能源。

本发明与中国专利87107583.0相比，具体如下特点：

1、炉膛制成双孢或二个以上孢室，孢室通过喷口与燃烧室连通，多孢室可共喷口或一孢室一喷口，粗煤气在孢室产生，通过喷口进入燃烧室后，能交迭引燃，可长时间连续、全畅通产气并燃烧，因而安全可靠。

2、气化室与燃烧室一体化设计，可免净化，免输送或短距离配送，粗煤气能即燃应用，利于降低建设费用和运行成本；

3、几何体不受限定，因而可实现机械化上煤、出渣，进而实现自动控制；

4、煤气化燃烧，可消烟减尘，本技术实际环保指标可稳定在I类地区标准内，粉尘浓度在100mg/Nm以下，林格曼黑度一级以内。

5、结构合理，制作工艺简单，成本低，功率可大可小，可用于工业锅炉、窑炉，也可用于生活锅炉，还可用于小功率炉灶。

图1为热水锅炉用双孢室共喷口可连续运行的粗煤气燃烧器结构示意图；

图2为双孢室共喷口燃烧器气化强度曲线及连续运行、互相引燃、稳燃原理图；

图3为工业锅炉、窑炉用多孢室粗煤气燃烧器结构示意图；

图4为A、B、C三种四孢室平面安排、布置示意图；

图5为4孢室燃烧器气化强度曲线及连续运行、引燃、稳燃原理图。

实施例1，如图1所示，炉蓖3下方为风室2，一次风引入该风室，风室2下方为水封1，炉蓖上方为炉膛4，制成双孢气化室4-1和4-2，由耐火层5围成，炉膛4外由水套体6包围，二孢室之间为孢室隔断7，每个孢室分设炉门8-1、8-2，双孢室上方为共喷口9，二次风引入该喷口，喷口9上为燃烧室10，其为辐射拱11所包围，辐射拱11上开有观察孔12和烟气出口13。粗煤气在双孢室内产生，通过喷口进入燃烧室，能被引燃，是得益于本发明独特的“火等气”条件。

图2绘出了双孢室共喷口粗煤气燃烧器气化强度曲线及连续运行引燃、稳燃原理图。气化孢室4-1开始生火加煤时，燃烧室尚不具备明火和高温辐射的“火等气”条件；逐步加煤、加大风量，半煤气燃烧，创造“火等气”条件；待气化孢室4-2加煤点火时，燃烧室正处于4-1所创造的“火等气”条件之下，粗煤气很容易引燃，形成明火和高温辐射的“火等气”条件；4-1清渣加煤时，由4-2维持“火等气”条件，以后4-2清渣加煤时，又由4-1维持“火等气”条件，……这样，间断清渣、加煤过程中，对燃烧室来说，是始终处于明火加高温辐射条件之下，任一孢室粗煤气产生过程中强度变化都不会影响其引燃与稳燃，包括煤气化早期所产生挥发份进入燃烧室，均可被引燃。曲线中800～1100℃是二孢室轮流为辐射拱提供的高的高温辐射层温度，1400～1500℃是燃烧室高温幅值。这样本粗煤气发生室与燃烧室一体化设计的燃烧器就能直接与锅炉、窑炉(如氧煤炼铁炉、陶瓷燃烧系统，水泥炉……)等相结合，使煤气化燃烧取代层状直接烧煤。