阅读说明：本技术 燃烧系统以及锅炉 (Combustion system and boiler ) 是由 刘庆锋 蓝晓晨 游龙华 苏福彬 邓卫卫 谢明盛 兰佛荣 郭静远 林新彪 张继荣 于 2019-10-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种燃烧系统以及锅炉,涉及烟草工业锅炉领域,用以优化燃烧系统的结构。该燃烧系统包括炉膛、燃烧器、第一燃料系统以及第二燃料系统。燃烧器安装于炉膛的入口处。第一燃料系统与燃烧器密封连接,且第一燃料系统与燃烧器或者炉膛可拆卸连接；第一燃料系统用于将待燃烧的燃油通入到燃烧器中。第二燃料系统与燃烧器密封连接,且第二燃料系统与燃烧器或者炉膛可拆卸连接；第二燃料系统用于将待燃烧的燃气通入到燃烧器中。其中,第一燃料系统和第二燃料系统择一处于使用状态。上述技术方案,保护了第一燃料系统的雾化器不被天然气燃烧生成的水蒸气腐蚀,使得炉头雾化器能够保持在较好的工作状态,且实现了油气两用切换并正常运行。(The invention discloses a combustion system and a boiler, relates to the field of boilers in the tobacco industry, and aims to optimize the structure of the combustion system. The combustion system comprises a furnace, a combustor, a first fuel system and a second fuel system. The burner is installed at the entrance of the furnace. The first fuel system is hermetically connected with the combustor, and the first fuel system is detachably connected with the combustor or the hearth; the first fuel system is used for introducing fuel oil to be combusted into the combustor. The second fuel system is hermetically connected with the combustor and detachably connected with the combustor or the hearth; the second fuel system is used for introducing fuel gas to be combusted into the combustor. Wherein the first fuel system and the second fuel system are alternatively in a use state. Above-mentioned technical scheme has protected first fuel system's atomizer not corroded by the vapor that natural gas burning generated for the furnace end atomizer can keep at better operating condition, and has realized that oil gas is dual-purpose to be switched and normal operating.)

燃烧系统以及锅炉

技术领域

本发明涉及烟草工业锅炉领域，具体涉及一种燃烧系统以及锅炉。

背景技术

燃油锅炉包括炉膛、燃烧器、一次风管、点火风管、雾化器以及二次风管。燃烧过程为：将燃油通入到雾化器中，由雾化器雾化为燃油喷雾。雾化后的燃油与点火风管输送用于点火的乙炔气体、一次风一起被点燃燃烧。在燃烧稳定后，通过二次风管输送二次风。二次风作为燃烧主风，用于提供雾化燃油燃烧过程所需要的氧气。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：燃油锅炉的燃油效率较低，并且污染比较严重。

发明内容

本发明提出一种燃烧系统以及锅炉，用以优化燃烧系统的结构。

本发明一些实施例提供一种燃烧系统，包括：

炉膛；

燃烧器，安装于所述炉膛的入口处；

第一燃料系统，与所述燃烧器密封连接，且所述第一燃料系统与所述燃烧器或者所述炉膛可拆卸连接；所述第一燃料系统用于将待燃烧的燃油通入到所述燃烧器中；以及

第二燃料系统，与所述燃烧器密封连接，且所述第二燃料系统与所述燃烧器或者所述炉膛可拆卸连接；所述第二燃料系统用于将待燃烧的燃气通入到所述燃烧器中；

其中，所述第一燃料系统和所述第二燃料系统择一处于使用状态。

在一些实施例中，所述第一燃料系统包括：

燃油输送管路，被构造为用于输送燃油；

雾化器，所述燃油输送管路的出口与所述雾化器的入口密封且连通；所述雾化器可拆卸地安装于所述炉膛内壁且位于所述燃烧器的上游，所述雾化器的出口与所述燃烧器的入口密封连通；

空气输送管路，与所述雾化器的入口密封连通；以及

点火气体输送管路，所述点火气体输送管路的出口伸入所述炉膛内部，且所述点火气体输送管路的出口与所述燃烧器的入口邻近。

在一些实施例中，所述第二燃料系统包括：

保护器，包括通孔；所述保护器可拆卸地安装于所述炉膛内壁且位于所述燃烧器的上游，所述雾化器的出口与所述燃烧器的入口密封连通；所述保护器用于向所述燃烧器输送一次风；以及

燃气输送管路，所述燃气输送管路的出口伸入所述炉膛内部，且所述燃气输送管路的出口与所述燃烧器的入口邻近。

在一些实施例中，所述保护器的外壁设置有第一连接位置以及第二连接位置；

所述第一连接位置设置通过铰链与所述炉膛内壁连接；和/或，所述第二连接位置通过锁紧装置与所述炉膛内壁连接。

在一些实施例中，所述锁紧装置包括卡扣以及锁紧部件，所述卡扣安装于所述保护器和所述炉膛其中之一，所述锁紧部件安装于所述保护器和所述炉膛其中另一。

在一些实施例中，所述燃烧器通过固定支座密封安装于所述炉膛的内壁，所述保护器的外壁也与所述固定支座可拆卸连接且密封连接。

在一些实施例中，所述固定支座还设置有连通所述炉膛外部和内部的观测孔。

在一些实施例中，所述第一连接位置以及所述第二连接位置间隔布置于所述保护器的外壁。

在一些实施例中，所述雾化器的外壁设置有第三连接位置以及第四连接位置；

所述第三连接位置设置通过铰链与所述炉膛内壁连接；和/或，所述第四连接位置通过锁紧装置与所述炉膛内壁连接；

所述第三连接位置和所述第一连接位置是错开的，所述第四连接位置和所述第二连接位置是错开的。

本发明实施例还提供一种锅炉，包括本发明任一技术方案所提供的燃烧系统。

上述技术方案提供的燃烧系统，包括第一燃料系统和第二燃料系统。在燃烧系统长期以天然气为燃料的情况下，把第一燃料系统可以脱离炉膛工作环境，以保护第一燃料系统的雾化器不被氧化腐蚀。当锅炉运行需要以柴油为燃料时，只有第一燃料系统处于使用状态，即可切换为柴油燃烧。上述技术方案，保护了第一燃料系统的雾化器不受天然气燃烧生成的水蒸气造成腐蚀影响，使得炉头雾化器能够保持在最佳状态，且实现了油气两用切换并正常运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的燃烧系统的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的燃烧系统用于燃烧燃油时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的燃烧系统用于燃烧气体燃料时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的燃烧系统的第二燃料系统的保护器与固定支座的连接关系示意图；

图5为本发明实施例提供的燃烧系统的第二燃料系统的保护器的主视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的燃烧系统的第二燃料系统的保护器的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1至图3，本发明实施例提供一种燃烧系统，包括炉膛1、燃烧器2、第一燃料系统3以及第二燃料系统4。

燃烧系统主要包括燃烧器2、燃料系统、送风系统。燃料系统用于提供燃烧器2所需要的燃料。燃料分为两种：气体燃料和油液燃料。第一燃料系统3用于向燃烧器2提供燃油。第二燃料系统4用于向燃烧器2提供气体燃料，具体比如为天然气、液化石油气等。送风系统主要是指为燃烧提供所需要的主风，在燃烧系统领域，也称为二次风。本发明各实施例并不涉及送风系统的改进，故不单独赘述。下面详细介绍各个部件的具体实现方式。

炉膛1是燃烧的主要部件。炉膛1具有的空腔11，后续的燃烧反应主要在空腔11内完成。

燃烧器2安装于炉膛1的入口处。燃烧器2是实现点火燃烧的部件，具体可以采用已有部件。

参见图1和图2，第一燃料系统3与燃烧器2密封连接，且第一燃料系统3与燃烧器2或者炉膛1可拆卸连接；第一燃料系统3用于将待燃烧的燃油通入到燃烧器2中。

第二燃料系统4与燃烧器2密封连接，且第二燃料系统4与燃烧器2或者炉膛1可拆卸连接；第二燃料系统4用于将待燃烧的燃气通入到燃烧器2中。

其中，第一燃料系统3和第二燃料系统4择一处于使用状态。

具体来说，当第一燃料系统3处于使用状态时，燃油经过第一燃料系统3后被雾化，随后第一燃料系统3的一次风送风系统与点火系统共同作用，将雾化后的燃油点燃后输送至燃烧器2中，然后输送至炉膛1中充分燃烧。当第二燃料系统4处于使用状态，由于第二燃料为可燃气体，所以不再需要单独的点火气体，也不需要雾化装置。直接采用点火系统点燃第二燃料系统4输送的一次风以及燃气输送管路42输送的可燃气体。点燃后燃烧物进入燃烧器2燃烧，而后进入到炉膛1中与二次风混合，以实现充分燃烧。

参见图1至图3，在一些实施例中，第一燃料系统3包括燃油输送管路31、雾化器32、空气输送管路33以及点火气体输送管路34。

燃油输送管路31被构造为用于输送燃油。燃油输送管路31比如采用软管。

雾化器32可拆卸地安装于炉膛1内壁且位于燃烧器2的上游，雾化器32的出口与燃烧器2的入口密封连通。

空气输送管路33与雾化器32的入口密封连通。空气输送管路33用于输送点燃燃料所需要的一次风。

点火气体输送管路34的出口伸入炉膛1内部，且点火气体输送管路34的出口与燃烧器2的入口邻近。点火气体输送管路34输送的主要为乙炔等易燃气体。

下面介绍第二燃料系统4的具体实现方式。

参见图1、图3至图6，在一些实施例中，第二燃料系统4包括保护器41以及燃气输送管路42。

参见图1、图3至图6，保护器41与雾化器32的外部结构基本相同，保护器41与燃烧器2的入口密封连接。保护器具有第一通孔417，通孔417用于输送一次风，即辅助风，以助燃点火。保护器41可拆卸地安装于炉膛1内壁且位于燃烧器2的上游，雾化器32的出口与燃烧器2的入口密封连通；保护器41用于向燃烧器2输送一次风。

保护器41与雾化器32的安装位置完全一样，这种设置方式，一方面使得燃烧系统能够既实现燃油的燃烧，也能实现气体燃料的燃烧；另一方面，在燃烧气体燃料时，充分考虑到气体燃料与燃油的不同，所以不再采用具有雾化功能的雾化器32，而是只采用保护器41。保护器41起到填补雾化器32拆卸下来形成的空白区域、既实现密封的作用，也保护了雾化器32，还实现了输送一次风的作用。

燃气输送管路42的出口伸入炉膛1内部，且燃气输送管路42的出口与燃烧器2的入口邻近。

参见图1，第一燃料系统3和第二燃料系统4共用一套燃烧器2和二次风送风系统。二次风送风系统用于提供点火所需要的辅助风。第一燃料系统3的空气输送管路33用于输送燃油燃烧所需要的二次风。第一燃料系统3用于输送燃油，其燃油输送管路31连接雾化器32通过雾化器32电机加压雾化燃油进入燃烧器2燃烧。燃气输送管路42直接连通燃烧器2。第二燃料系统4的保护器41的通孔417用于输送燃气燃烧所需要的二次风。

燃烧系统有两种模式点火：1.使用燃油系统模式时用乙炔点火。2.使用燃气系统模式时用天然气点火。其中，点火气体输送管路34和天然气点火管路相连接，进入燃烧器2点火使用。通过截止阀开关选择点火方式。

在使用乙炔点火时，一次送风管路连通雾化器32，以实现输送辅助风。点火管路直接与雾化器32连通或者直接与一次送风管路靠近出口的位置连通，点火管路用于为点火提供氧气。二次风输送管路为燃料燃烧提供主要送风，本文的改进不涉及此处。

参见图2和图3，图2为本发明实施例提供的燃烧系统用于燃烧燃油时的结构示意图，图3为本发明实施例提供的燃烧系统用于燃烧气体燃料时的结构示意图。

锅炉以柴油为燃烧介质时，雾化器32处于安装使用状态，保护器41处于拆卸状态。图1控制系统图中的燃气输送管路42处于关闭状态；燃油输送管路31、点火气体输送管路34和一次风输送管路处于开通状态，柴油通过油泵输送至雾化器32处。此时，图2燃烧器2中雾化器32电机运行带动雾化器32高速旋转，将柴油雾化喷入燃烧器2中与一次风辅助送风、二次风充分混合实现高效燃烧。

锅炉以天然气为燃烧介质时，图1控制系统图中的燃油输送管路31处于关闭状态，燃气输送管路42和空气输送管路33系统处于开通状态。此时图2燃烧器2中雾化器32被拆卸下来了，保护器41处于安装状态。保护器41用于辅助送风，即输送一次风。

上述技术方案，有效解决了现有技术中燃气燃烧时对雾化器32的腐蚀。因为天然气中氢元素的含量比煤、油等燃料要高，燃烧后烟气中水蒸气含量较高，尤其当锅炉在低负荷运行时，锅炉炉膛1及尾部易产生大量水蒸气形成结露，造成水在烟道或炉膛1内受压元件处积存，造成腐蚀。天然气的这种特性使其对雾化器32的腐蚀较大。如果不拆卸雾化器32，雾化器32腐蚀影响锅炉以油为介质运行时的燃烧效率，严重时甚至会影响燃油锅炉的正常运行。

可见，上述技术方案，锅炉以天然气为燃烧介质的情况下，该装置可以替换炉头雾化器32保留在锅炉炉膛1内，既实现了必要的辅助送风，还可以保护锅炉炉头雾化器32的转动部件，即保护驱动雾化器32的电机35，避免雾化器32长期处于天然气燃烧环境中，减轻氧化腐蚀对雾化器32的影响，延长雾化器32使用寿命。

参见图3至图6，在一些实施例中，保护器41的外壁设置有第一连接位置411以及第二连接位置412。第一连接位置411设置通过铰链413与炉膛1内壁连接；和/或，第二连接位置412通过锁紧装置414与炉膛1内壁连接。

通过两个连接位置实现保护器41的安装，使得保护器41的安装更加稳固可靠。第一连接位置411采用铰链413连接、便于根据现场安装需要，调整保护器41的位置。第二连接位置412采用锁紧装置414，则能有效实现保护器41的安装固定。并且，上述两种连接方式都便于拆装。

为了便于安装燃烧器2、保护器41等部件，在一些实施例中，燃烧器2通过固定支座5密封安装于炉膛1的内壁，保护器41的外壁也与固定支座5可拆卸连接且密封连接。

参见图3至图6，固定支座5为回转体，固定支座5卡设在炉膛1的入口处。固定支座5包括阶梯状的第一通孔，燃烧器2卡设在第一通孔一端的内壁。保护器41和雾化器32都安装在第一通孔另一端的端面上。

参见图3至图6，在一些实施例中，第一连接位置411以及第二连接位置412间隔布置于保护器41的外壁。这样使得保护器41的安装更加稳固，受力更加均衡。

雾化器32的外壁设置有第三连接位置图未示出以及第四连接位置图未示出。第三连接位置设置通过铰链413与炉膛1内壁连接；和/或，第四连接位置通过锁紧装置414与炉膛1内壁连接。第三连接位置和第一连接位置411是错开的，第四连接位置和第二连接位置412是错开的。

雾化器32的连接方式与保护器41的连接方式类似，第三连接位置采用铰链413，第四连接位置采用卡扣415。卡扣415包括相互配合的凸起和凹槽。凸起和凹槽其中一个安装于雾化器32，其中另一安装于固定支座5。

当需要使用雾化器32时，第三连接位置和第四连接位置都处于安装状态。保护器41的第一连接位置411处于连接状态，保护器41的第二连接位置412处于打开状态，这样保护器41在自身重力的作用下，会呈悬挂状态，所以保护器41避开了雾化器32的安装位置，以免保护器41干涉雾化器32的正常安装。

当需要使用保护器41时，第一连接位置411和第二连接位置412都处于安装状态。雾化器32的第三连接位置处于连接状态，雾化器32的第四连接位置处于打开状态，这样雾化器32在自身重力的作用下，会呈悬挂状态，所以雾化器32避开了保护器41的安装位置，以免雾化器32干涉保护器41的安装。

具体来说，雾化器32的打开关闭方式为左开启式结构,为了确保保护器41和原来装置切换使用时无需拆除原来装置和方便使用，保护装置在设计时将其设计为右打开关闭式结构，以避免干涉。

可见，本发明实施例提供的保护器41，保护器41的主体结构保留雾化器32原有的中空结构，以实现与风管和燃烧器2均连接。保护器41与雾化器32的区别在于，雾化器32通过轴承连接电机35带动雾化器32转动，而保护器41属于固定结构，无须转动。保护器41主要作用是在燃烧天然气时用来替代原来的炉头雾化器32密封炉膛1，保护炉头雾化器32，同时实现辅助送风。

当锅炉运行以天然气为燃料燃烧时把原有的炉头雾化器32撤出炉膛1，将本发明实施例提供的装置推入炉膛1并锁紧，替代原有炉头雾化器32密封炉膛1，在实现天然气锅炉正常运行的同时又使原有雾化器32不在炉膛1燃烧环境中，减缓氧化腐蚀，延长雾化器32使用寿命。

需要说明的是，本文中，由于主要是实现流体的输送，所以在相关部件的连接处，都采用气密封连接，以减少甚至避免泄露。

参见图3，在一些实施例中，固定支座5还设置有连通炉膛1外部和内部的观测孔51，以便于观察炉膛内的燃烧情况。

本发明实施例还提供一种锅炉，包括本发明任一技术方案所提供的燃烧系统。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。