CN107110491A - 用于防止渣块的分离燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供防止渣块的产生并可提高燃烧效率的用于防止渣块的分离燃烧器。本发明的用于防止渣块的分离燃烧器具有在内部形成有燃烧室的本体，用于燃烧固体燃料，上述用于防止渣块的分离燃烧器包括：燃料供给部，与上述本体相连接，以可向上述燃烧室供给上述固体燃料；排气管，与上述本体相连接，用于排出燃烧气体；燃烧划分壁，用于将上述燃烧室的空间分割为第一燃烧空间及第二燃烧空间；第一移送部，配置于上述第一燃烧空间，用于移送上述固体燃料；第二移送部，配置于上述第二燃烧空间，用于移送上述固体燃料；以及排出部，与上述本体相连接，用于使在经过燃烧上述固体燃料之后形成的渣滓排出，上述第一燃烧空间及上述第二燃烧空间相连通，来向上述第一燃烧空间供给上述固体燃料。

Description

用于防止渣块的分离燃烧器

技术领域

本发明涉及用于防止渣块的分离燃烧器，更加详细地，涉及用于加热锅炉等的用于防止渣块的分离燃烧器。

背景技术

从工业用锅炉到家庭用锅炉，目前所使用的锅炉存在多种结构。通常，锅炉作为在冬季、初春或晚秋等气温低的季节用于舒适且暖和地对室内空间制热的制热单元，借助燃烧器的燃烧热等热源来对被封闭的容器内的水或热介质进行加热，从而使经过加热的水或蒸汽等热介质向制热线循环来对室内空间进行制热。

为了燃烧器的燃烧，可使用多种燃料，其中，对木材等进行固化的颗粒等生物质燃料因价格低廉而经济性优秀，从而被广泛使用。

但是，生物质燃料包含二氧化硅、纤维素、木质素、半纤维素等多种异物，因此在燃烧过程中可能引起各种问题，尤其成为降低锅炉等供热设备效率的因素。虽然介绍过很多对于在以往的工业用大型锅炉中通过混合燃烧、中小型燃煤锅炉等的利用方法的事例，但是由于不具备可抑制发生渣块及污垢的单元，因此，存在难以期待持续且稳定的运转的缺点。因此，若开发可有效燃烧生物质固体燃料的燃烧单元，则可应对化石燃料的枯竭及原油价格的上升而不仅扩大对新再生能源的持续利用，而且可长期实现环境保护和经济利益。

图1为表示现有技术的燃烧器结构的图，在圆筒形燃烧室10的一侧设置有燃料供给管40，通过燃料供给管40向燃烧室10内部供给的固体燃料以从燃烧室10下部层叠的方式堆积。在燃烧室10的下端形成有可使经过燃烧的渣滓排出的排出口30，在燃烧室10的上部形成有可使从燃烧的固体燃料发生的燃烧气体排出的排气口20。可使与燃烧室10相连接的送风部50向燃烧室10供给外气，通过排气口20排出的高温燃烧气体可使用于锅炉等。并且，排出辊60以旋转的方式与排出口30相结合，经过燃烧的渣滓可通过排出辊60的旋转来从燃烧室10排出。

但是，根据以往的燃烧器，在燃烧室内部发生热蓄积，从而暴露在过高的高温下，并且燃料及包括与燃料中的沙子或粉尘等异物被高温所固化，从而产生渣块等。因此，存在如下缺点，即，因燃料及渣滓的移动通道被堵塞而使燃料及渣滓被堆积，从而很难进行正常的燃烧，并妨碍空气的流动，从而使燃烧性能下降，且很难清洗。

并且，因固体燃料之间的空间小而在无法使空气充分地供给与层叠在内侧的固体燃料，因此，发生不完全燃烧并使燃烧效率和加热性能下降。在燃烧器为小型燃烧器的情况下，因被堆积的固体堆的堆积量少而不会造成大问题，但在大量燃烧固体燃料的情况下，由于空气无法攻击到以大体积来堆积的固体燃料的中心部，因而仅燃烧固体燃料堆的外侧，因此，存在难以适用于大容量燃烧器的问题。

并且，在大量的燃料被燃烧并发生热堆积的情况下，由金属形成的燃烧室等暴露在过高的高温下，因此，因装置被腐蚀并受损而发生耐久性下降的问题。

并且，堆积在燃烧室内侧的大量的渣滓凝聚或沉积，并且粉尘及沙子等异物因被堆积而无法排出，从而被积压或以未燃烧的状态排出，由此可能发生燃烧率下降的现象，在此情况下，存在燃烧器的性能下降或无法运转的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供可防止因燃料等的固化而产生渣块等的用于防止渣块的分离燃烧器。

并且，本发明的再一个目的在于，提供可大量燃烧固体燃料的用于防止渣块的分离燃烧器。

并且，本发明的另一个目的在于，提供可提高装置的耐久性的用于防止渣块的分离燃烧器。

并且，本发明的还有一个目的在于，提供可与提高燃烧效率的用于防止渣块的分离燃烧器。

并且，本发明的又一个目的在于，提供可防止固体燃料或渣滓等的堆积的用于防止渣块的分离燃烧器。

本发明的用于防止渣块的分离燃烧器具有在内部形成有燃烧室的本体，用于燃烧固体燃料，上述用于防止渣块的分离燃烧器可包括：燃料供给部，与上述本体相连接，以可向上述燃烧室供给上述固体燃料；排气管，与上述本体相连接，用于排出燃烧气体；燃烧划分壁，用于将上述燃烧室的空间分割为第一燃烧空间及第二燃烧空间；第一移送部，配置于上述第一燃烧空间，用于移送上述固体燃料；第二移送部，配置于上述第二燃烧空间，用于移送上述固体燃料；以及排出部，与上述本体相连接，用于使在经过燃烧上述固体燃料之后形成的渣滓排出，上述第一燃烧空间及上述第二燃烧空间相连通，来向上述第一燃烧空间供给上述固体燃料。

优选地，上述第一移送部及上述第二移送部包括多个旋转炉栅，上述多个旋转炉栅呈齿轮形状，且在外部面形成有凹凸部，并以可旋转的方式与上述燃烧室相连接。

优选地，上述燃烧室的内侧下部从上述燃料供给管侧向上述排出部倾斜规定的角度。

优选地，上述旋转炉栅能够以与上述燃烧室内侧下部相对应的方式从上述燃料供给管侧向上述排出部侧依次配置于高度低的位置。

优选地，上述用于防止渣块的分离燃烧器包括配置于相邻的上述旋转炉栅之间的冷却部，上述冷却部呈以具有规定宽度的方式沿着上述旋转炉栅的轴方向延伸的形状，在上述冷却部的内部空间形成有用于填充冷却水的冷却水套。

优选地，上述用于防止渣块的分离燃烧器还包括：多个空气供给部，分别配置于上述第一移送部及上述第二移送部的下部，以贯通的方式形成有多个空气供给孔，用于向上述燃烧室供给从送风部提供的空气；以及一个以上的阀，用于对从上述送风部提供的空气的流动进行控制。

本发明的用于防止渣块的分离燃烧器具有如下效果：通过防止发生热堆积及热蓄积来防止装置暴露于过高的热量中，从而可防止燃料的固化，并且可提高装置的耐久性。并且，可燃烧大量的固体燃料，并且可通过防止固体燃料或渣滓等的堆积来使固体燃料或渣滓等彻底排出，因此，可提高燃烧效率。

附图说明

图1为表示现有技术的燃烧器结构的图。

图2为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的正面投影图。

图3为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的平面投影图。

图4为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的左侧面图。

图5为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的右侧面图。

图6为表示本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的旋转炉栅的图。

图7a及图7b为表示本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的空气供给体的图。

图8为表示本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的空气的流动的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施例。在此之前，对于在本说明书及发明要求保护范围中所使用的术语或单词，不得以通常或词典性上的含义来限定地进行解释，而是应立足于发明人为了以最佳的方法说明其自身的发明而可以适当地对术语的概念下定义为原则来以符合本发明技术思想的含义和概念来进行解释。因此，记载于本说明书中的实施例和附图所示的结构仅为本发明的最优选的一个实施例，而并不代表本发明的全部技术思想，因此，需要理解的是，在本申请的时间点，还可存在可代替这些的多种等同技术方案和变形例。

图2为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的正面投影图，图3为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的平面投影图，图4为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的左侧面图，图5为本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的右侧面图，图6为示出本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的旋转炉栅的图，图7a及图7b为示出本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的空气供给体的图。

本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器包括本体100、移送部及燃料供给部(未图示)。

本体100的内部形成有作为可燃烧固体燃料的空间的燃烧室，用于投入固体燃料的燃料供给管120以与燃烧室相连通的方式与本体100的一侧相连接。在本体100的一侧设置有燃料供给部，可从燃料供给部通过燃料供给管120向燃烧室供给固体燃料。

本体100的另一侧与排气管130相连接，使得由在燃烧室燃烧的固体燃料产生的燃烧气体可以排出。排气管130包括排气内管131及排气外管132，排气内管131以其内部与燃烧室相连通的方式与本体100相连接，排气外管132以与排气内管131隔开有规定的间隔且包围排气内管131的方式构成。排气外管132通过排气供应管133与送风部(未图示)相连接，从送风部供给的空气向排气内管131及排气外管132之间供给。因供给的空气而使排气内管131冷却，空气通过排气内管131及排气外管132之间向燃烧室侧供给，并通过形成在排气内管131的气孔向排气内管131的内侧供给。

本体100的一端与排出部400相结合，在排出部400设置有用于对经过燃烧固体燃料后形成的渣滓进行移送并排出的排出螺杆410。因此，当排出螺杆410停止工作时，会阻断渣滓及粉尘的排出，当排出螺杆410旋转时，会使粉尘排出，由此可对粉尘的排出量及排出速度进行调节。

在本体100内部的燃烧室设置有燃烧划分壁110，燃烧室可被燃烧划分壁110分为2个空间，由此，形成从固体燃料的燃烧室的投入位置至燃烧划分壁110的第一燃烧空间151及从燃烧划分壁110到排气管130侧的第二燃烧空间152。燃烧室内部不被燃烧划分壁110完全分离，为了使第一燃烧空间151与第二燃烧空间152相连通，燃烧划分壁110的上部及下部开放。

在本体100连接有用于向燃烧室供给空气的空气供给管140，上述空气供给管140与第一燃烧空间151侧相连接，以便可直接向第一燃烧空间151供给空气，空气供给管140通过空气供应机构141与送风部相连接。

燃烧室的下部从燃料供给管120侧以具有规定角度的方式向排出部400侧倾斜，在第一燃烧空间151设置有第一移送部210，在第二燃烧空间152设置有第二移送部220。

第一移送部210及第二移送部220包括旋转炉栅230，多个旋转炉栅230从燃烧室的下部面以隔开规定间隔的方式配置。旋转炉栅230呈向轴方向延伸的齿轮形状，且在外部面形成有凹凸部，并以可旋转的方式与燃烧室相连接，与燃烧室下部的倾斜相对应地，多个旋转炉栅230以越从燃料供给管120侧靠近排出部400侧，则越依次变低的方式配置。此时，本体100内侧下部以沿着第二移送部220侧具有高度差的方式形成，第二移送部220的旋转炉栅230配置于台阶部的侧部。因此，第二移送部220的多个旋转炉栅230配置于排出部的上部，从而可使沿着第一燃烧空间152的本体下部面移动的燃料及渣滓向第二移送部220的旋转炉栅230的上部移动。

并且，相邻的旋转炉栅230之间配置有冷却部300，冷却部300呈以具有规定宽度的方式沿着旋转炉栅230的轴方向延伸的形状，在冷却部300的内部空间形成有用于填充冷却水的冷却水套。

冷却部300上部的侧端部边角和旋转炉栅230的凹凸部的上端以留有规定间隔的方式配置，在旋转炉栅230旋转时被移送的渣滓的一部分经过旋转炉栅230和冷却部300后被移送，渣滓的一部分经过旋转炉栅230与冷却部300之间后下落。

以从旋转炉栅230的侧端部隔开规定间隔的方式在旋转炉栅230的下部配置有支撑部600。支撑部600大致呈半圆形状，呈以具有规定宽度的方式形成曲面的板形状，支撑部600的内部面具有与旋转的旋转炉栅230的曲率相对应的曲面，从而使支撑部600的内部面以与旋转炉栅230留有规定间隔的方式形成及配置。因此，旋转炉栅230可被支撑部600所支撑，以便暴露于高温时不被弯曲。在旋转炉栅230的长度长的情况下，沿着旋转炉栅230的轴方向设置有多个支撑部600，从而可以充分地得到支撑。

第一移送部210的旋转炉栅230设置在燃烧划分壁110的侧部，在旋转炉栅230及冷却部300上燃烧的第一燃烧空间151的燃料及渣滓可经过第一移送部210的旋转炉栅230与冷却部300之间向第一燃烧空间151的下部下落。

在各个旋转炉栅230的下部分别配置有空气供给部500，在空气供给部500形成有用于使从送风部(未图示)提供的空气流动的内部空间，在空气供给部500的上部面形成有用于排出空气的多个空气供给孔510。根据本发明的再一个实施例，空气供给部500的位置或数量可发生变更，空气供给孔510可形成于空气供给部500或侧部，或者也可同时形成于多个面。空气供给部500通过空气供应机构520与送风部相连接，空气供应机构520设置有阀，从而可对通过各空气供给部500供给的空气的供给量进行调节。

可在本体100设置有用于绝热的绝热材料料，根据本发明的一个实施例，绝热材料可以为陶瓷剂、岩棉及石棉等，但并不局限于此，可以使用绝热特性优秀，且耐于高温的任何材质。

本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器以如下方式进行工作。

颗粒等的固体燃料从燃料供给部经由燃料供给管120向燃烧室投入。投入于燃烧室的固体燃料层叠于燃烧室的第一燃烧空间151的第一移送部210上，并且被点火部(未图示)点火。

在第一燃烧空间151进行初期燃烧，新的固体燃料从燃料供给部供给并依次层叠于燃烧中的固体燃料堆上。即，正在燃烧中的固体燃料位于靠近第一燃烧空间151的旋转炉栅230的位置，新的固体燃料位于第一燃烧空间151的上部。此时，为了使固体燃料顺畅且彻底地燃烧而开放阀，从送风部通过空气供给部500提供的空气可在经过旋转炉栅230与冷却部300之间后向固体燃料侧供给。并且，可通过空气供给管140向第一燃烧空间151供给空气，层叠在第一燃烧空间151的固体燃料可被热分解。

另一方面，在含有湿气的固体燃料被投入于第一燃烧空间151的上部的情况下，因固体堆下部的燃烧中的固体燃料的热气而可使上部固体燃料得到干燥。

第一燃烧空间151下部的燃烧中的固体燃料被旋转的旋转炉栅230向隔板侧移送，并在经过旋转炉栅230与冷却部300之间后向第一移送部210的下部下落。

下落的固体燃料向第二燃烧空间152的第二移送部220侧移动，在借助旋转的旋转炉栅230移动的过程中经过旋转炉栅230与冷却部300之间，并向排出部400侧排出。被移送的固体燃料处于经过相当长时间燃烧后的状态，在第二燃烧空间152内以最大限度地接近完全燃烧的方式引导燃烧。排出部400的渣滓(可包含粉尘及沙子等异物)通过排出螺杆410的工作向外部排出。

此时，第一移送部210及第二移送部220可以被冷却部300及空气供给部500所冷却，因此，可防止因暴露在过高的热量中而可能发生热变形及受损等，并可使固体燃料及渣滓以不被固化的方式得到冷却。

在燃烧固体燃料的过程中生成的高温尾气通过排气管130排出，在上述尾气中可能包含一部分不完全燃烧气体。因此，根据本发明的一个实施例，在排气管130中可通过向尾气供给空气来实施后期燃烧，因此，可引导完全燃烧。

另一方面，当进行燃烧时，旋转炉栅230因暴露在高温下而可能发生热变形，但由于被支撑部600支撑而可使热变形最小化，根据本发明的一个实施例，与旋转炉栅230相向的支撑部600的内部面及与此相向的旋转炉栅230的侧端部之间的距离可以为2mm至3mm，在超过上述距离的情况下，可防止旋转炉栅230的变形。

图8为表示本发明一个实施例的用于防止渣块的分离燃烧器的空气的流动的图，空气通过空气供给管140、空气供给部500及排气管130向固体燃料侧供给，由此引导完全燃烧。

并且，可根据燃烧状态等变更旋转炉栅230的工作时期及速度等来调节固体燃料等的移送，还可对空气供给部500的各个阀的各个开放程度和开闭时期进行调节。并且，可对通过空气供应机构141及空气供给部500供给的空气压力进行调节来提高燃烧效率。即，第一燃烧空间151的燃料层叠成堆，因此，能够以增加供给于第一燃烧空间151的空气压力，且相对降低供给于第二燃烧空间152的空气压力的方式进行供给。

根据以往的燃烧器，因在燃烧室内部发生热蓄积而暴露在过高的高温下，并且燃料及包含于燃料的沙子或粉尘等异物被高温固化，由此产生渣块等。因此，存在如下缺点，即，因燃料及渣滓的移动通道被堵塞而使燃料及渣滓被积压，从而很难进行正常的燃烧，并妨碍空气的流动，从而使燃烧性能下降，且很难清洗。

并且，因在层叠的固体燃料之间的空间小而无法充分地向层叠于内侧的固体燃料供给空气，因此发生不完全燃烧，并使燃烧效率和加热性能下降。在燃烧器为小型燃烧器的情况下，因被堆积的固体堆的堆积量少而不会造成大问题，但在大量燃烧固体燃料的情况下，由于空气无法供给到以大体积堆积的固体燃料的中心部，因而仅燃烧固体燃料堆的外侧，因此，存在难以适用于大容量燃烧器的问题。

并且，在大量的燃料被燃烧并发生热堆积的情况下，由金属形成的燃烧室等暴露在过高的高温下，因此，因装置被腐蚀并受损而发生耐久性下降的问题。

并且，堆积在燃烧室内侧的大量的渣滓凝聚或沉积，并且因粉尘及沙子等异物被堆积而可能发生无法排出并积压的现象，在这种情况下，存在燃烧器的性能下降或无法运转的问题。

但是，根据本发明，通过防止热堆积及热蓄积的发生来防止装置暴露在过高的热量中，并可防止燃料的固化，且可提高装置的耐久性。

并且，可燃烧大量的固体燃料，可通过防止固体燃料或渣滓等的积压来使固体燃料或渣滓等彻底排出，因此可提高燃烧效率。

如上所述，虽然以限定的实施例和附图来对本发明进行了说明，但是本发明并不局限于此，本发明所属技术领域的普通技术人员可以在本发明的技术思想和下述所记载的发明要求保护范围的等同范围内进行多种修改及变更。

Claims (6)

1.一种用于防止渣块的分离燃烧器，具有在内部形成有燃烧室的本体，用于燃烧固体燃料，上述用于防止渣块的分离燃烧器的特征在于，

包括：

燃料供给部，与上述本体相连接，以能够向上述燃烧室供给上述固体燃料；

排气管，与上述本体相连接，用于排出燃烧气体；

燃烧划分壁，用于将上述燃烧室的空间分割为第一燃烧空间及第二燃烧空间；

第一移送部，配置于上述第一燃烧空间，用于移送上述固体燃料；

第二移送部，配置于上述第二燃烧空间，用于移送上述固体燃料；以及

排出部，与上述本体相连接，用于使在经过燃烧上述固体燃料之后形成的渣滓排出，

上述第一燃烧空间及上述第二燃烧空间相连通，来向上述第一燃烧空间供给上述固体燃料。

2.根据权利要求1所述的用于防止渣块的分离燃烧器，其特征在于，上述第一移送部及上述第二移送部包括多个旋转炉栅，上述多个旋转炉栅呈齿轮形状，且在外部面形成有凹凸部，并以能够旋转的方式与上述燃烧室相连接。

3.根据权利要求2所述的用于防止渣块的分离燃烧器，其特征在于，上述燃烧室的内侧下部从上述燃料供给管侧向上述排出部倾斜规定的角度。

4.根据权利要求3所述的用于防止渣块的分离燃烧器，其特征在于，上述旋转炉栅以与上述燃烧室内侧下部的倾斜相对应的方式从上述燃料供给管侧向上述排出部侧依次配置于高度低的位置。

5.根据权利要求2所述的用于防止渣块的分离燃烧器，其特征在于，

包括配置于相邻的上述旋转炉栅之间的冷却部，

上述冷却部呈以具有规定宽度的方式沿着上述旋转炉栅的轴方向延伸的形状，在上述冷却部的内部空间形成有用于填充冷却水的冷却水套。

6.根据权利要求2所述的用于防止渣块的分离燃烧器，其特征在于，还包括：

多个空气供给部，分别配置于上述第一移送部及上述第二移送部的下部，以贯通的方式形成有多个空气供给孔，用于向上述燃烧室供给从送风部提供的空气；以及

一个以上的阀，用于对从上述送风部提供的空气的流动进行控制。