[发明专利]分体式锅炉的固体燃料燃烧系统和固体燃料的反烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧加热系统，具体来说是锅炉用的固体燃料燃烧系统。

背景技术

传统锅炉中，用于燃料燃烧的“炉”与装有水的“锅”是一体的，即通过在锅炉内设置炉膛用于装煤等固体燃料，且燃料的燃烧是在该炉膛内，这种结构对于煤等固体燃料来说，“锅”中水或蒸汽的温度不易稳定控制，主要在于与燃油或燃气锅炉相比，由于燃油或燃气流量容易控制，而固体燃料是间歇投料，燃烧和未燃烧的煤在一次投料间隔内始终是存在于炉膛内，即使封火后炉膛内炙热的煤仍然产生大量的热辐射直接对“锅”进行辐射加热，造成炉内压力升高，需要通过安全阀泄压来维持锅炉的压力稳定，所以这种锅炉不但安全系数低。

目前的传统锅炉，由于要设置有独立的燃烧室、燃料室、出灰室，造成炉膛空间大，炉体高度高，使得锅炉本身的材料成本以及锅炉房的建造成本高。而且造成的燃料的极大浪费。

另外，这种直燃式锅炉由于煤的燃烧不充分，所以还会产生黑烟污染环境，且煤的利用率低。为此为达到环保要求还要安装除尘系统，造成设备成本和运行成本的增加。

中国专利文献CN2842207Y公开了本发明人开发的一种“反烧式煤气化环保节能锅炉”，在炉体的上顶面设有进水口、出水口和带电磁阀的自然排气口，在炉体上自上而下设置有进料口、出渣口和两个出灰口，炉体一侧设置有安装鼓风机的进气口，另一侧设置有反烧排气口与炉箅下的炉膛相通。这种反烧锅炉，与传统锅炉相比彻底改变了传统的燃烧工况，使锅炉中的固体燃料燃烧充分，大大节省了燃料且无需专人看管。

然而，无论是传统锅炉还是CN2842207Y中的锅炉，均必须设置有炉排(或炉箅)，其作用一是要承托住煤等固体燃料，使燃料的燃烧在炉排(或炉箅)上方进行，而燃烬的灰渣要从炉排下部被清出，另一个作用是使得传统锅炉的空气能够从炉排下进入并向上贯通整个燃料层，或者是在CN2842207Y中使得可燃的挥发份以及高温气体和火焰向下排出。但是，这种带有炉排的结构，由于炉排要承受高温结垢，所以容易损坏，炉排寿命短，更换困难，维修维护成本高，这些不足成为一直困扰锅炉行业的难题。

发明内容

针对现在的反烧式煤气化环保锅炉以及传统锅炉的上述不足，本发明的目的在于对固体燃料燃烧系统进行改进，这种新型的燃烧系统无需炉排，能够提高其使用寿命降低成本。

本发明采用如下技术方案：一种分体式锅炉的固体燃料燃烧系统，由具有燃料储存和燃烧功能的无炉排的密闭炉膛以及高温燃烬室两部分组成，炉膛下部有侧向火口与所述的高温燃烬室相通，炉膛下部的一侧设置安装有鼓风机的进风口以向炉膛内压入空气，炉膛从上到下还有多个配气口与鼓风机出风口相通以向炉膛内的燃料层供气。

在所述的炉膛内位于侧向火口上方的位置可以有挡板以防止上方的固体燃料或灰渣下落堵住出火口或进入燃烬室。

在所述的挡板上可以开有配风口以向侧向火口送含氧空气以助燃。

所述的燃烬室上方设置有出火口，以用于对燃烬室上方安装的各类锅加热，以产生热水或蒸气用于饮水、取暖或热源，或者用于做饭炒菜。

所述的燃烬室上方设置有锅筒安装平台用于安装锅筒，形成“锅”和“炉”分体式结构，以利于锅和炉的分别制造，降低制造成本。

所述的燃烬室侧向可以设置有出灰炉门。

所述的密闭炉膛侧壁从上向下可以设置有加料口和出灰口。

所述的密闭炉膛顶部可以设置有安装有电磁阀的排气口。

本发明还提供了一种固体燃料的反烧方法，固体燃料所用的燃料系统包括具有燃料储存和燃烧功能的无炉排密闭炉膛以及高温燃烬室两部分；固体燃料添加在密闭炉膛内，燃料的燃烧在炉膛内的固体燃料层底部进行，通过鼓风机将空气压入炉膛，在燃料层内各个区域供给不同比例的空气，空气与燃料燃烧生成的可燃气，混同燃烧产生的高温烟气一同从炉膛侧下方的侧向火口输出，进入燃烬室充分燃烧。

燃烧系统产生的高温燃烧气可以从燃烬室向上进入锅筒，与锅筒受热面进行热交换，然后排出。

本发明的这种燃烧系统和反烧方法，有益效果在于：

(1)炉膛完全密封，正压燃烧，合理配风，使燃料中的挥发份按设定的路径流动，形成气火一体化燃烧，通过燃烬室达到完全燃烧，可实现固体燃料燃烧的自动控制，无需专人长时间监守，进而能够有效控制锅炉的压力，提高的锅炉的安全性。

(2)固体燃料在密闭炉膛内产生的可燃气向下扩散通过高温区与氧气在燃烬室内进行充分燃烧，形成纯净的高温火焰被“锅”或其它用热设备使用，所以能够消灭黑烟，提高了消烟除尘效果。

(3)由于燃料燃烧充分，与传统锅炉相比可实现节煤40％以上。