一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置

技术领域

本发明涉及工业锅炉固废燃烧装置领域，具体涉及一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置。

背景技术

随着城市化进程的加速和人民生活水平的逐步提高，我国出现了越来越多的工业固体废弃物。煤炭气化技术作为一种先进的能源利用技术，用来生成煤焦油、烯烃以及甲苯等化工原料。但是在气化过程中的高碳含量的飞灰排放量大。另外，在轮胎生产过程产生的大量碳粉。这两种工业固废碳量高，很难利用。不加以处理会对污染大气、水和土壤，进而影响人类的健康。

增氧燃烧作为一种较新的燃烧节能技术在世界各国蓬勃发展，在我国也引起了新的技术改革。在工业锅炉等热能工程领域已被开始广泛应用。

中国专利(专利号为201330525348.3、申请公布日为2013年8月27日、申请公布号为CN203533549U)公开了一种微油点火加氧燃烧器，在一级煤粉燃烧室内的末端设置一级氧气导流环，在二级煤粉燃烧室的末端即火焰喷出口内设置二级氧气导流环，采用氧气与助燃燃料油混合保证煤粉完全燃烧。该发明针对煤粉燃烧具有较好的燃烧效果，但是一级燃烧室内为空气燃烧，在一级燃烧室的温度低。固废的特点是挥发分极低，难以点燃。难以点燃超低挥发分的固废粉末。

综上所述，现有的工业锅炉的内部固废粉末很难燃尽，从而导致燃烧稳定性差的问题。

发明内容

本发明为解决现有的工业锅炉的内部固废粉末很难燃尽，从而导致燃烧稳定性差的问题，而提出一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置。

本发明的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置，其组成包括中心给氧管、浓煤粉管、固废风粉管道、一级燃烧室、二级燃烧室、内二风道管、内二次风旋流叶片和点火枪；

固废风粉管道内部的一端设有一级燃烧室，固废风粉管道的一端设有二级燃烧室，二级燃烧室的外侧套设有内二风道管，内二风道管的内部设有内二次风旋流叶片，浓煤粉管的一端插装在固废风粉管道内部的另一端，浓煤粉管为一端开口另一端封闭的圆柱形状，浓煤粉管的封闭端面的中央处设有通孔，点火枪的点火端穿过浓煤粉管封闭端面上的通孔之后，伸入到一级燃烧室的内部，点火枪的外表面套设有一个中心给氧管；

进一步的，所述的中心给氧管、点火枪和浓煤粉管同轴设置；

进一步的，所述的一级燃烧室和二级燃烧室同轴设置；

进一步的，所述的一级燃烧室的内径小于二级燃烧室的内径；

进一步的，所述的固废风粉管道和内二风道管同轴设置；

进一步的，在使用时，中心给氧管通过高浓度氧气送入一级燃烧室，浓煤粉管通入高浓度煤粉进入一级燃烧室和二级燃烧室，高浓度氧气与高浓度煤粉在面积较小的一级燃烧室混合，氧气可以降低着火温度，提高燃烧温度，截面较小的一级燃烧室(高截面热负荷)与氧气强化燃烧的双重作用下，煤粉燃烧释放大量热，产生1600℃左右的高温烟气进入二级燃烧室与部分固废粉末混合，并点燃二级燃烧室内的固废粉末，然后喷入炉膛，在二次风的扰动作用下，进一步将体废弃物粉末燃尽。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明采用中心给氧管在一级燃烧室通入纯氧降低煤粉的着火温度，提高了燃烧温度，使煤粉在一级燃烧室放热量高于普通空气气氛下燃烧时所放出热量，一级燃烧室截面较小，导致截面热负荷急剧升高，这时一级煤粉燃烧所放出热量已经达到顶峰，高温(1600℃)烟气进入二级燃烧室与固废粉末进行混合，大量的热量点燃固废粉末燃烧，这种高氧浓度与煤粉混合逐级燃烧进行燃烧固废的方式，有利于燃尽固废粉末；内二风道管的内部设有内二次风旋流叶片，增加混合气流的扰动，促进固废粉末燃尽；

本发明采用纯氧逐级燃烧方式用于燃尽固废粉末，采用高浓度氧气与煤粉混合节省助燃燃料油，使用煤粉以及纯氧结合特有的逐级燃烧方式进行燃尽固废，提高燃烧的稳定性。

附图说明

图1是本发明所述的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置的剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置包括中心给氧管1、浓煤粉管2、固废风粉管道3、一级燃烧室4、二级燃烧室5、内二风道管6、内二次风旋流叶片7和点火枪8；

固废风粉管道3内部的一端设有一级燃烧室4，固废风粉管道3的一端设有二级燃烧室5，二级燃烧室5的外侧套设有内二风道管6，内二风道管6的内部设有内二次风旋流叶片7，浓煤粉管2的一端插装在固废风粉管道3内部的另一端，浓煤粉管2为一端开口另一端封闭的圆柱形状，浓煤粉管2的封闭端面的中央处设有通孔，点火枪8的点火端穿过浓煤粉管2封闭端面上的通孔之后，伸入到一级燃烧室4的内部，点火枪8的外表面套设有一个中心给氧管1；

本具体实施方式，在使用时，中心给氧管1通过高浓度氧气送入一级燃烧室4，浓煤粉管2通入高浓度煤粉进入一级燃烧室4和二级燃烧室5，高浓度氧气与高浓度煤粉在面积较小的一级燃烧室4混合，氧气可以降低着火温度，提高燃烧温度，截面较小的一级燃烧室4(高截面热负荷)与氧气强化燃烧的双重作用下，煤粉燃烧释放大量热，产生1600℃左右的高温烟气进入二级燃烧室5与部分固废粉末混合，并点燃二级燃烧室5内的固废粉末，然后喷入炉膛，在二次风的扰动作用下，进一步将体废弃物粉末燃尽。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的燃烧装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置，所述的中心给氧管1、点火枪8和浓煤粉管2同轴设置；

本具体实施方式，采用中心给氧管1通入纯氧，氧浓度为30％；使用时，浓煤粉管2内部通入高挥发分煤。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的燃烧装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置，所述的一级燃烧室4和二级燃烧室5同轴设置。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的燃烧装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置，所述的一级燃烧室4的内径小于二级燃烧室5的内径；

本具体实施方式，采用一级燃烧室4的内径小于二级燃烧室5的内径，提高燃烧的稳定性。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的燃烧装置的进一步的限定，本实施方式所述的一种采用高浓度氧气与煤粉混合燃尽固废的装置，所述的固废风粉管道3和内二风道管6同轴设置。

工作原理

在使用时，中心给氧管1通过高浓度氧气送入一级燃烧室4，浓煤粉管2通入高浓度煤粉进入一级燃烧室4和二级燃烧室5，高浓度氧气与高浓度煤粉在面积较小的一级燃烧室4混合，氧气可以降低着火温度，提高燃烧温度，截面较小的一级燃烧室4(高截面热负荷)与氧气强化燃烧的双重作用下，煤粉燃烧释放大量热，产生1600℃左右的高温烟气进入二级燃烧室5与部分固废粉末混合，并点燃二级燃烧室5内的固废粉末，然后喷入炉膛，在二次风的扰动作用下，进一步将体废弃物粉末燃尽。