一种锅炉多级燃烧高效加热装置的制作方法

本实用新型属于多级燃烧加热领域，尤其涉及一种锅炉多级燃烧高效加热装置。

背景技术：

多级燃烧就是使燃料和空气多次不等量的送入不同燃烧室进行燃烧，以提高燃料的燃烧率和有效减少s、n化合物的排放，减少对空气的污染，提高环境质量；但是，目前多级燃烧装置大多存在燃料燃烧不充分，粉煤灰随着热空气吹出燃烧室，造成一定程度的资源浪费，而且对环境造成污染，因此提出一种锅炉多级燃烧高效加热装置，有效提高燃料燃烧效率，节能环保。

在现有技术中，采用自动化加工的技术方案有以下几种：

中国专利申请201520543177.6公开了一种多级燃烧式热水锅炉，其特征在于：多级燃烧式热水锅炉包括外壳、水夹层、燃烧室、烟火道和炉渣层，水夹层、燃烧室和烟火道配装在外壳内，水夹层位于外壳内壁与烟火道之间，燃烧室的底部与炉渣层配装，燃烧室的上端与烟火道的下端配装，烟火道的上端配装出烟嘴，烟火道为s型弯曲状结构，出烟嘴固定安装在外壳的上端。本实用新型的烟火道的结构为s型弯曲状结构的设计，增加了烟火道与水的接触面积，提高了燃煤的利用率，使得传热和供热的速度得到了提高，还可采用燃烧木材等燃料来代替煤的燃烧。

中国专利申请200910208953.6公开了一种多级燃烧器，包括炉体，设置于所述炉体内的一级燃烧室，在所述炉体上开设有进料口及清灰口；炉体内还设置有至少一个与所述一级燃烧室连通的辅助燃烧室，所述辅助燃烧室内辅助燃烧介质为耐高温材料；其结构简单，节能环保，具有很高的经济和社会效益，是未来传统能源对燃烧洁净的里程碑。

但是上述现有技术中通过点火方式，未采用多级燃烧，直接将可燃物点燃，实现燃烧加热，并不能保证燃料充分燃烧，燃料燃烧率低，加热效率低。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种锅炉多级燃烧高效加热装置，通过设置多个燃烧室，通过高温空气点火，多次通风，多次供料，多级燃烧，有效提高燃料燃烧效率，节能环保。

本实用新型提供如下技术方案：

一种锅炉多级燃烧高效加热装置，包括第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室；所述第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室内均设置有中心管；第一燃烧室连接有一级进料口和第一热风进口，第一燃烧室侧壁上设置有多个二次风进口；所述第二燃烧室连通第一燃烧室，第二燃烧室设置有多级进料口，所述多级进料口通向第二燃烧室和第三燃烧室；所述第二燃烧室连接有第二热风进口，且侧壁上设置有三次风进口；第三燃烧室连通第二燃烧室，第三燃烧室侧壁上设置有四次风进口。

优选的，所述中心管为耐高温的刚玉管，燃烧室内壁上设置有石棉绳填充物。

优选的，所述一级进料口进入的是冷态煤粉一级气流作为中心射流，与第一热风进口的高温空气射流相混合，进入中心管，在经过一级燃烧室被点燃后，二次风进口连接有送风机，送入二次切向风，此时靠近中心管壁的大部分区域为正流向风，在二次风进口的第一燃烧室内壁会出现反向流动区，反向流动区在燃烧室内形成煤粉颗粒沿轴向循环，形成涡流，提高煤粉颗粒的燃烧效率；然后进入二级燃烧室，通过第二热风进口再次通入高温空气，通过三次风进口送入三级切向风，之后在送入三级燃烧室，通过第二进料调节阀控制煤粉颗粒进入量，通过四次风进口通入四级切向风，使煤粉颗粒燃烧充分，有效提高热能利用率。

优选的，一级燃烧室通入煤粉质量为ga1，二级燃烧室通入煤粉质量为ga2，三级燃烧室通入煤粉质量为ga3；一级燃烧室通入空气质量为gf1，二级燃烧室通入空气质量为gf2，三级燃烧室通入空气质量为gf3；则煤粉燃烧效率μ满足一下公式：

μ＝(ga1+ga2+ga3)*h*β/(gf1+gf2+gf3)+(ga1+ga2+ga3)；

上述公式中，煤粉质量和空气质量单位均为kg；h为煤粉发热量，单位为kj；β为燃料系数常量。

根数上述公式可以有效判断出煤粉的燃烧效率，改变空气质量和煤粉质量比，达到煤粉完全燃烧，提升煤粉燃烧效率。

优选的，所述第一热风进口连接有“l”形状第一耐高温管道，通向第一燃烧室内部，耐高温管道上设置有多个第一热风喷口，所述第一热风喷口呈圆柱状，内部中空；所述第二热风进口连接第二耐高温管道通向第二燃烧室和第三燃烧室，第二耐高温管道上设置有多个第二热风喷口，为内部中空圆柱状。

优选的，所述多级进料口连接第二燃烧室处设置有第一进料调节阀，连接第三燃烧室处设置有第二进料调节阀。

优选的，所述第二燃烧室设置有多个测温电偶，测温电偶贯穿燃烧室侧壁，靠近所述中心管，测量第二燃烧室轴向温度，所述测温电偶通过导线连接有数据采集仪器。

优选的，所述第三燃烧室设置有测温电偶，同时设置有“八”状的喷火口。

优选的，所述一级进料口连接有一级给粉机，所述一级给粉机连接有流量计，所述流量计连接高压风机；多级进料口连接有多级给粉机。

优选的，所述二次风进口、三次风进口、四次风进口均连接有送风机；第一热风进口好而第二热风进口连接有空气加热器。

另外，所述加热装置主要组成部分有：1.供料系统，由给粉机提供冷态粉煤；2.供风系统,由高压风机、送风机等组成，空气加热器和煤粉送料机由高压风机提供送风，送风机提供多次风；3.热空气加热系统，由高频电源和空气加热器组成；4.测量系统，由测温电偶和数据采集器hp34970b及储存数据的计算机组成。

所述加热装置可以直接用于各种炉体的外加热，炉体通过尾部烟道接引风机，引风机通入烟囱，通过烟囱排烟。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型一种锅炉多级燃烧高效加热装置，通过设置中心管，燃烧室侧壁通入二次切向风，与热风形成涡流，加速燃料燃烧，提高燃烧效率。

(2)本实用新型一种锅炉多级燃烧高效加热装置，设置多次通风，多次供料，多级燃烧，能够有效通过调节通入燃料和空气的量比，保证燃料的充分燃烧，加热效率快，且减少尾气排放，较少污染。

(3)本实用新型一种锅炉多级燃烧高效加热装置，通过设置温度监测，将燃烧室内的温度满足燃烧的情况下控制在一定范围，利于充分燃烧，减少有害气体排放。

(4)本实用新型一种锅炉多级燃烧高效加热装置，μ＝(ga1+ga2+ga3)*h*β/(gf1+gf2+gf3)+(ga1+ga2+ga3)根数上述公式可以有效判断出煤粉的燃烧效率，改变空气质量和煤粉质量比，达到煤粉完全燃烧，提升煤粉燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的整体结构平面图。

图2是本实用新型的结构简图。

图3是本实用新型的工作流程图。

图中：1、第一燃烧室；2、第二燃烧室；3、第三燃烧室；4、一级进料口；5、中心管；6、第一热风进口；7、第一热风喷口；8、二次风进口；9、多级进料口；10、第一进料调节阀；11、第二热风进口；12、第二热风喷口；13、三次风进口；14、测温电偶；15、第二进料调节阀；16、四次风进口；17、喷火口；18、高压风机；19、流量计；20、一级给粉机；21、多级给粉机；22、空气加热器；23、数据采集仪器；24、送风机；25、炉体；26、引风机；27、烟囱。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

一种锅炉多级燃烧高效加热装置，包括第一燃烧室1、第二燃烧室2、第三燃烧室3；所述第一燃烧室1、第二燃烧室2、第三燃烧室3内均设置有中心管5；第一燃烧室1连接有一级进料口4和第一热风进口6，第一燃烧室1侧壁上设置有多个二次风进口8；所述第二燃烧室2连通第一燃烧室1，第二燃烧室2设置有多级进料口9，所述多级进料口9通向第二燃烧室2和第三燃烧室3；所述第二燃烧室2连接有第二热风进口11，且侧壁上设置有三次风进口13；第三燃烧室3连通第二燃烧室2，第三燃烧室3侧壁上设置有四次风进口；所述中心管5为耐高温的刚玉管，燃烧室内壁上设置有石棉绳填充物；通过设置中心管5，燃烧室侧壁通入二次切向风，与热风形成涡流，加速燃料燃烧，提高燃烧效率。

所述一级进料口4进入的是冷态煤粉一级气流作为中心射流，与第一热风进口6的高温空气射流相混合，进入中心管5，在经过一级燃烧室被点燃后，二次风进口8连接有送风机24，送入二次切向风，此时靠近中心管5壁的大部分区域为正流向风，在二次风进口8的第一燃烧室1内壁会出现反向流动区，反向流动区在燃烧室内形成煤粉颗粒沿轴向循环，形成涡流，提高煤粉颗粒的燃烧效率；然后进入二级燃烧室，通过第二热风进口11再次通入高温空气，通过三次风进口13送入三级切向风，之后在送入三级燃烧室，通过第二进料调节阀15控制煤粉颗粒进入量，通过四次风进口16通入四级切向风，使煤粉颗粒燃烧充分，有效提高热能利用率。

所述第一热风进口6连接有“l”形状第一耐高温管道，通向第一燃烧室1内部，耐高温管道上设置有多个第一热风喷口7，所述第一热风喷口7呈圆柱状，内部中空；所述第二热风进口11连接第二耐高温管道通向第二燃烧室2和第三燃烧室3，第二耐高温管道上设置有多个第二热风喷口12，为内部中空圆柱状。

所述多级进料口9连接第二燃烧室2处设置有第一进料调节阀10，连接第三燃烧室3处设置有第二进料调节阀15；能够有效通过调节通入燃料和空气的量比，保证燃料的充分燃烧，加热效率快，且减少尾气排放，较少污染。

所述第二燃烧室2设置有多个测温电偶14，测温电偶14贯穿燃烧室侧壁，靠近所述中心管5，测量第二燃烧室2轴向温度，所述测温电偶14通过导线连接有数据采集仪器23；所述第三燃烧室3设置有测温电偶14，同时设置有“八”状的喷火口17，使用时将喷火口17对准要加热的炉体25。

所述一级进料口4连接有一级给粉机20，所述一级给粉机20连接有流量计19，所述流量计19连接高压风机18；多级进料口9连接有多级给粉机21。

所述二次风进口8、三次风进口13、四次风进口16均连接有送风机24；第一热风进口6好而第二热风进口11连接有空气加热器22。

实施例二：

一种锅炉多级燃烧高效加热装置，包括第一燃烧室1、第二燃烧室2、第三燃烧室3；所述第一燃烧室1、第二燃烧室2、第三燃烧室3内均设置有中心管5；第一燃烧室1连接有一级进料口4和第一热风进口6，第一燃烧室1侧壁上设置有多个二次风进口8；所述第二燃烧室2连通第一燃烧室1，第二燃烧室2设置有多级进料口9，所述多级进料口9通向第二燃烧室2和第三燃烧室3；所述第二燃烧室2连接有第二热风进口11，且侧壁上设置有三次风进口13；第三燃烧室3连通第二燃烧室2，第三燃烧室3侧壁上设置有四次风进口；所述中心管5为耐高温的刚玉管，燃烧室内壁上设置有石棉绳填充物；通过设置中心管5，燃烧室侧壁通入二次切向风，与热风形成涡流，加速燃料燃烧，提高燃烧效率。

所述一级进料口4进入的是冷态煤粉一级气流作为中心射流，与第一热风进口6的高温空气射流相混合，进入中心管5，在经过一级燃烧室被点燃后，二次风进口8连接有送风机24，送入二次切向风，此时靠近中心管5壁的大部分区域为正流向风，在二次风进口8的第一燃烧室1内壁会出现反向流动区，反向流动区在燃烧室内形成煤粉颗粒沿轴向循环，形成涡流，提高煤粉颗粒的燃烧效率；然后进入二级燃烧室，通过第二热风进口11再次通入高温空气，通过三次风进口13送入三级切向风，之后在送入三级燃烧室，通过第二进料调节阀15控制煤粉颗粒进入量，通过四次风进口16通入四级切向风，使煤粉颗粒燃烧充分，有效提高热能利用率。

一级燃烧室通入煤粉质量为ga1，二级燃烧室通入煤粉质量为ga2，三级燃烧室通入煤粉质量为ga3；一级燃烧室通入空气质量为gf1，二级燃烧室通入空气质量为gf2，三级燃烧室通入空气质量为gf3；则煤粉燃烧效率μ满足一下公式：

μ＝(ga1+ga2+ga3)*h*β/(gf1+gf2+gf3)+(ga1+ga2+ga3)；

上述公式中，煤粉质量和空气质量单位均为kg；h为煤粉发热量，单位为kj；β为燃料系数常量。

根数上述公式可以有效判断出煤粉的燃烧效率，改变空气质量和煤粉质量比，达到煤粉完全燃烧，提升煤粉燃烧效率。

所述加热装置主要组成部分有：1.供料系统，由给粉机提供冷态粉煤；2.供风系统,由高压风机18、送风机24等组成，空气加热器22和煤粉送料机由高压风机18提供送风，送风机24提供多次风；3.热空气加热系统，由高频电源和空气加热器22组成；4.测量系统，由测温电偶14和数据采集器hp34970b及储存数据的计算机组成。

所述加热装置可以直接用于各种炉体25的外加热，炉体25通过尾部烟道接引风机26，引风机26通入烟囱27，通过烟囱27排烟。

工作原理：所述一级进料口4进入的是冷态煤粉一级气流作为中心射流，与第一热风进口6的高温空气射流相混合，进入中心管5，在经过一级燃烧室被点燃后，二次风进口8连接有送风机24，送入二次切向风，此时靠近中心管5壁的大部分区域为正流向风，在二次风进口8的第一燃烧室1内壁会出现反向流动区，反向流动区在燃烧室内形成煤粉颗粒沿轴向循环，形成涡流，提高煤粉颗粒的燃烧效率；然后进入二级燃烧室，通过第二热风进口11再次通入高温空气，通过三次风进口13送入三级切向风，之后在送入三级燃烧室，通过第二进料调节阀15控制煤粉颗粒进入量，通过四次风进口16通入四级切向风，使煤粉颗粒燃烧充分，有效提高热能利用率；测温电偶14测量数据传送至计算机进行保存，便于调节燃烧室温度。

通过上述技术方案得到的装置是一种锅炉多级燃烧高效加热装置，通过设置多个燃烧室，通过高温空气点火，多次通风，多次供料，多级燃烧，有效提高燃料燃烧效率，节能环保。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。