包括二次燃燒室的熱風爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明一般地涉及熱風爐，并且特別地，涉及一種改進的熱風爐，其包括用于除去高溫煙氣中的黑煙的二次燃燒室。
【背景技術】
[0002]通過長時間的生產實踐，人們已經認識到，只有利用熱風作為介質和載體才能更大地提高熱利用率和熱工作效果。熱風爐作為熱動力機械的熱風爐于20世紀70年代末在我國開始廣泛應用，它在許多行業已成為電熱源和傳統蒸汽動力熱源的換代產品。直接式或直燃式生物質燃料熱風爐就是采用燃料直接燃燒，產生的高溫煙氣被處理以形成熱風，熱風和待干燥物料直接接觸加熱干燥或烘烤。該種方法燃料的消耗量約比用蒸汽式或其他間接加熱器減少一半左右。熱風爐為通用性熱風裝置，其可以與各種物料的干燥設備配套使用，廣泛用于農業、化工、化肥、飼料、建材、醫藥、食品、冶金等領域的產品干燥，還可以用于各種設施的加熱以及庫房除濕等。
[0003]目前的熱風爐在燃燒生物質燃料時通常會產生大量的黑煙，黑煙中的主要成份是微小炭黑粒子，是燃料未完全燃燒的產物之一。現有燃燒機在燃燒過程中要么氧含量過大使爐膛溫度降低不利燃燒，要么氧含量過少使燃料不能充分燃燒減少了燃料的利用率。同時，由于燃燒機內燃燒空間的局限性，不能保證有充裕的燃燒時間。由于燃燒的不完全就會產生大量黑煙而不能滿足環保的要求，黑煙的主要成分是炭黑微粒。現有的燃燒設備難以消除炭黑粒子和黑煙。
[0004]因此，需要一種能夠減少或消除燃料燃燒過程中所產生的黑煙的熱風爐。

【發明內容】

[0005]為了克服或減輕上述和其它問題中的一個或多個，提出了本發明。
[0006]根據本發明的一個方面，提供了一種熱風爐，包括:
燃燒機，被構造成燃燒燃料以產生高溫煙氣；
二次燃燒室，被構造成接收來自燃燒機的高溫煙氣并對高溫煙氣進行二次燃燒以清除燃高溫煙氣中包含的炭黑粒子；和
混風裝置，被構造成將來自二次燃燒室的高溫煙氣與外來空氣進行混合以產生用于干燥物料的熱風。
[0007]在上述熱風爐中，高溫煙氣在二次燃燒室內的行進路徑可以是蜿蜒路徑。
[0008]在上述熱風爐中，二次燃燒室可以被構造為具有凸字形內腔，以形成所述蜿蜒路徑。
[0009]在上述熱風爐中，二次燃燒室可以被構造為具有臺階形內腔，以形成所述蜿蜒路徑。
[0010]在上述熱風爐中，二次燃燒室內可以設置有多個擋墻，所述多個擋墻被設置成引起來自燃燒機的高溫煙氣在二次燃燒室內產生渦流。[0011 ] 在上述熱風爐中，二次燃燒室可以包括底壁和頂壁，并且所述多個擋墻可以以高低交錯的方式面向高溫煙氣的流動方向設置在所述底壁或頂壁上。
[0012]在上述熱風爐中，二次燃燒室可以包括彼此相對的第一側壁和第二側壁，所述多個擋墻可以包括面向高溫煙氣的流動方向設置在第一側壁上的第一組擋墻和面向高溫煙氣的流動方向設置在第一側壁上的第二組擋墻，并且第一組擋墻和第二組擋墻可以設置成以插指方式彼此交錯。
[0013]在上述熱風爐中，擋墻可以由耐高溫的耐火材料砌筑而成。
[0014]在上述熱風爐中，二次燃燒室可以設置有對所述多個擋墻或高溫煙氣進行加熱的加熱元件。
[0015]在上述熱風爐中，所述多個擋墻可以被設置成能夠在高溫煙氣的流動方向上來回偏轉，以引起高溫煙氣在二次燃燒室內產生渦流。
[0016]在上述熱風爐中，相鄰的擋墻可以被設置成能夠在相反的方向上偏轉。
[0017]在上述熱風爐中，二次燃燒室可以設置有進氣裝置和氧含量檢測裝置，氧含量檢測裝置被配置成檢測二次燃燒室內的氧含量并將根據氧含量控制進氣裝置向二次燃燒室供給適量的氧氣或空氣。
[0018]上述熱風爐可以包括直接式生物質燃料熱風爐。
[0019]在參閱下述詳細的實施方式及相關的圖示與申請專利范圍后，閱者將能更好地了解本發明的其它目的、特征及優點。
[0020]
【附圖說明】
[0021]參閱后續的圖示與描述將可更好地了解本發明的原理。文中未詳列暨非限制性的實施例則請參考該后續圖示的描述。圖示中的組成元件并不一定符合比例，而系以強調的方式描繪出本發明的原理。在圖示中，相同的元件系于不同圖示中標出相同對應的部分。
[0022]圖1是示意性地圖示根據本發明的一個實施例的熱風爐的結構的框圖；
圖2是圖示用在圖1中示出的熱風爐中的二次燃燒室的一個示例的結構的示意圖；以及圖3是圖示用在圖1中示出的熱風爐中的二次燃燒室的另一個示例的結構的示意圖。
[0023]
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0025]另外，在下面的詳細描述中，為便于說明，闡述了許多具體的細節以提供對本發明的實施例的全面理解。然而明顯地，一個或多個實施例在沒有這些具體細節的情況下也可以被實施。在其它情況下，公知的結構和裝置以圖示的方式體現以簡化附圖。
[0026]圖1示意性地圖示了根據本發明的一個示例性實施例的熱風爐的總體結構。在該實施例中，熱風爐100可以是一種直接式熱風爐，其燃燒燃料，如生物質燃料，以產生用于直接接觸并干燥物料的熱風。
[0027]該熱風爐100主要包括燃燒機110、二次燃燒室120和混風裝置130。燃燒機110內具有燃燒室(未示出)，一定的燃料從上料機111和燃料艙112經爐排送入燃燒機110的燃燒室，助燃風或空氣gl經由助燃風機113送入燃燒室內，燃料與助燃風或空氣gl接觸并燃燒以產生高溫煙氣g2，所產生的爐渣經由出渣機(未示出)排出。所產生的高溫煙氣通常呈現黑煙，尤其是采用生物質燃料的情況，這主要是在燃燒機HO內未完全燃燒的炭黑粒子引起。因此需要除去高溫煙氣中的炭黑粒子，以滿足環保要求，并形成干凈的煙氣才能進行物料的接觸干燥。
[0028]根據本發明的實施例，熱風爐100配備了二次燃燒室120，在圖1的示例中，其被布置在燃燒機110的下游，被構造成接收來自燃燒機110的高溫煙氣g2并使高溫煙氣進行二次燃燒，以除去高溫煙氣中夾帶的在燃燒機中未完全燃燒導致的炭黑粒子。可以理解，二次燃燒室120可以與燃燒機110直接相連，或者通過管道連接，以接收來自燃燒機110的高溫煙氣g2。
[0029]混風裝置130被構造成接收來自二次燃燒室120的高溫煙氣g3，并將煙氣g3與一定量的外來空氣g4，如常溫空氣，進行混合以產生用于干燥物料的熱風g5。可以調節熱風g5的溫度至干燥物料所需的溫度之后將其送入干燥設備(未示出，例如，回轉窯、氣流干燥器、烘箱、烘房、噴霧塔、流化床等等)對物料進行干燥或烘干處理。
[0030]為了消除燃燒過程中所產生的黑煙，必須滿足充分燃燒所需要的三個要素:合適的氧含量、溫度和燃燒時間。因生物質燃燒機的燃燒空間及燃燒面積有限，在有限的空間之內燃燒時間相對就較少，再加上燃料與空氣的接觸也不可能非常充分，所以黑煙的產生不可避免。為了解決這個問題，本發明提出了二次燃燒技術，通過在熱風機的燃燒機下游設置二次燃燒室，可以使來自燃燒機的高溫煙氣中的炭黑粒子進行二次燃燒，從而消除高溫煙氣中的黑煙。
[0031]通過合理的控制煙氣的流速和盡可能多改變其行走的方向可以為二次燃燒爭取更多的時間。示例性地，可以將高溫煙氣在二次燃燒室120內的行進路徑形成為蜿蜒路徑，從而便于炭黑粒子進行充分的二次燃燒。
[0032]圖2示意性地示出了用在圖1中示出的熱風爐100中的二次燃燒室的一個示例的結構。如圖2所示，二次燃燒室120被構造成具有用于形成煙氣蜿蜒行進路徑的凸字形內腔，沿著煙氣的流動方向，其可以包括較低的前段123、較高的中段124和較低的后段125，進氣口(未示出)可以設置在前段中較低的位置處，而出氣口 126可以設置在后段125的頂壁中，從而使高溫煙氣在二次燃燒室120的凸字形內腔中沿著蜿蜒路徑行進，增加了與氧氣接觸的時間，有利于炭黑粒子的充分二次燃燒。
[0033]圖3示意性地示出了用在圖1中示出的熱風爐100中的二次燃燒室的另一個示例的結構。在圖3中示出的示例中，二次燃燒室124’具有用于形成煙氣蜿蜒行進路徑的臺階形內腔，其可以包括較高的水平前段124’和較低的水平