[发明专利]工业窑炉高效环保安全粉体燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业窑炉燃烧系统，具体为一种工业窑炉高效环保安全粉体燃烧系统。 

背景技术

我国是能源消耗大国，在全国能源的总消耗中，煤炭占75％以上，石油占17％。而锅炉作为最主要的热能转化设备，广泛用于电站、工业等各个行业。传统锅炉的热效率一般只能达到80％～85％。如何提高现有锅炉的系统热效率，对我国的节能具有重要的意义。 

对于如煤等固体燃料直接燃烧，往往存在燃烧不充分，释放热值低、污染排放严重等不足。为了提高燃烧效率，现有技术通常是对其粉体燃料进行充分粉碎，以提高粉体燃料与空气的接触，从而提高燃烧效率。虽然，粉碎后的粉体燃料与空气接触更加充分，燃烧可以更加容易和完全。然而，一般的燃料粉体中含有大量水分，容易抱团，输送比较困难。另外，空气中含氧量有限，很难做到富氧燃烧，且传统的燃烧点火慢，很难完全做到燃尽，这样会存在能源浪费以及排放污染严重等缺点。 

另外，现有工业锅炉的燃料输送系统为了保证管道输送燃料的连续性，尽可能实现不间断的生产，一般采用设置一条备用输送管方式。在实际应用的时候，可以实行主输送管和备用输送管轮流更替的使用，可以在一定程度上延长管道输送系统的使用寿命。但是在工业生产中，特别是输送的是粉体燃料时，主输送管和备用输送管同时堵塞的情况还是会产生，还有的是在管道堵塞后由于没有后备管路进行分流，且很多没有安装泄压和回流管路，在高压输送的环境下将会很危险，轻则管道爆裂，重则会产生爆炸的严重安全事故。另外，当锅炉停工时，将会造成严重的经济损失，特别是大型的玻璃炉，每停工一天造成的损失是不可估量的。 

再者，现有的锅炉在实际运行中，一般通过燃烧器将煤粉等粉体燃料及一次风送入锅炉中燃烧。这样的运行方式存在的问题是一次风量有限，不能 提供粉体燃料燃烧所需要的足够氧气，这样燃烧效率低，不能充分的释放燃料的热值，同时燃烧后的残留多，排放污染严重。此外，根据燃烧送料的特点，粉体燃料输送需要的压力低，以保留足够的加热燃烧时间，便于对粉体燃料充分加热，使燃烧更加充分；而送风的压力应相对比较大，这样才能提供足够的氧气；现有的燃烧器无法解决此问题；再者，现有燃烧器无法提供旋风，也无法控制送风气流角度，进行火力调节，调节火焰的长度和直径大小。 

发明内容

本发明的目的是针对以上所述现有工业窑炉燃烧系统存在的不足，提供一种燃烧效率高，风力可以调节的工业窑炉高效环保安全粉体燃烧系统。 

本发明是这样实现的：工业窑炉高效环保安全粉体燃烧系统，包括固体燃料超细化装置、给料装置、微粉改性装置、粉体输送控制分配安全装置、燃烧器和炉膛，所述固体燃料超细化装置与所述给料装置的粉体进口连接，所述给料装置的粉体出口与所述微粉改性装置物料进口连接，所述微粉改性装置通过粉体输送控制分配安全装置与燃烧器连接，所述燃烧器安装在所述炉膛内；所述燃烧器与高压风机连接，以便于提供燃烧用的高压空气。 

所述固体燃料超细化装置通过旋流器与所述给料装置的粉体进口连接，所述粉体输送控制分配安全装置设有回流管与所述旋流器连接，将回流部分物料通过旋流器后再通过给料装置进行供料。 

所述微粉改性装置与制氧设备连接，以提供富氧。 

所述粉体输送控制分配安全装置，包括与所述微粉改性装置的物料出口连接的初始输送管道，所述初始输送管道分流为主输送管道和备用输送管道，所述主输送管道和备用输送管道分别与燃烧器连接，然后接入窑炉中，所述主输送管道和备用输送管道上分别设有阀门，所述主输送管道上设有用于分流的主旁通管道，所述备用输送管道设有用于分流的备用旁通管道，所述主输送管道和备用输送管道与氢氧发生装置连接，使氢氧发生装置产生的氢气、氧气以及氢氧自由基等输入粉体燃料输送管中与改性后的粉体燃料混合后输送到燃烧器中点火燃烧。 

所述燃烧器，包括用于输送燃油的输油管套、套在输油管套外侧的用于输送低压粉气燃料的粉气管套，套在粉气管套外侧用于输送高压空气的高压 风管套，所述输油管套与粉气管套之间形成粉气输送腔，所述粉气管套与高压风管套之间形成高压风输送腔，所述高压风输送腔与高压风机连接，所述粉气输送腔通过粉体输送控制分配安全装置与所述微粉改性装置连接。