强化燃烧锅炉制造技术

本实用新型专利技术为一种具有强化燃烧功能及炉内消烟除尘装置的小型燃煤锅炉。本实用新型专利技术的主要特点是：将锅炉的炉膛和本体设计成各自独立的两部分，在保证燃料完全燃烧的基础上，再强化传热；此外，固定炉排上的风槽，以多层螺旋上升方式布置的二次风及炉膛出口处的除尘拱等消烟除尘装置的设置，使本实用新型专利技术得到了炉内消烟除尘的效果。与同容量其他结构的锅炉相比，具有强化燃烧、炉内消烟除尘、热效率高、操作简单、煤种适应性广，制造、安装、使用、修理方便的优点。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种以煤为燃料，采用固定炉排燃烧的小型手烧锅炉。手烧炉是最简单的层燃炉，它具有燃料着火条件优越，煤种适应性广的优点。用于小容量锅炉时，还具有操作方便，炉排无机械故障等特点。在国内外，最早使用的都是这种锅炉。由于手烧炉的燃料是间断投入炉内的，因此在燃烧周期中，空气的供需很不平衡。在新燃料投入后，当挥发份大量析出时，就有部分挥发份在高温缺氧情况下分解、裂化成炭黑，从而造成了手烧炉每次投煤后就冒黑烟的现象。因为手烧炉这一消烟除尘问题难以解决，因而限制了它的生产和使用。而代之出现了明火反烧、抽板顶升、下饲式、水冷炉排等小型锅炉。上述锅炉虽因改变送风和燃料燃烧层的接触顺序，而解决了消烟问题，但其本身仍存在一些问题。明火反烧锅炉因要反复停炉加煤，不受用户欢迎，已无厂家生产；抽板顶升锅炉因造价较高，操作复杂，生产厂家也较少；下饲式锅炉因给煤装置易出故障，亦未得到大面积推广；只有水冷炉排锅炉，因其制造简单，操作也不复杂，近年来得到较大发展。目前，在全国各E级锅炉制造厂生产的小型锅炉中，水冷炉排锅炉占有极大的比例。虽然如此，水冷炉排锅炉仍有二大致命缺点煤种适应性差和水冷炉排管内易结垢堵塞。这就直接影响到锅炉的安全经济运行及使用寿命。许多用户希望能有一种消烟除尘效果较好的手烧炉来取代它。根据手烧炉产生黑烟的机理，要达到锅炉消烟的目的，必须从两方面解决，一是让进入燃料层的空气与其中的干燥、干熘层首先接触，使煤中的挥发份获得燃烧所必须的空气，避免发生挥发份在高温缺氧情况下分解、裂化成炭黑；二是在炭黑产生后，使其在炉内完全燃烧。炭黑完全燃烧必须同时具备以下三个条件足够的空气，必须的温度，与空气的充分混合。而普通小型锅炉的炉膛是不完全具备以上条件的，所以炭黑一旦产生，在普通的小型锅炉炉膛内就很难完全燃烧。本技术的目的就是通过锅炉结构，主要是炉排结构和炉膛结构的合理设计，来解决现有锅炉的缺点和不足。其基本思路一是改进手烧炉排的结构，合理送风，使其不产生或少产生炭黑；二是改进炉膛结构，使炉膛内具有较高的温度，并使空气与炉膛内的可燃物较好地混合，使其充分燃烧，消灭黑烟。本技术的技术方案是这样实现的本锅炉由锅炉本体和燃烧室两大部分组成，专利技术特点主要体现在两部分的布置和燃烧室(炉膛)的构造上。特征如下一、将炉膛和本体两部分分别布置设计。在炉膛内不布置受热面，使炉膛和本体各自独立，在保证燃料充分燃烧的基础上，再强化传热，改变现有小型锅炉水冷度大，炉膛温度偏低的状况，避免燃烧和传热之间发生恶性循环。由于炉膛和本体分别制造最后组装，所以炉膛的砌筑，锅炉的安装、修理、检验都较现有锅炉简单、方便、灵活、可靠。二、在普通固定手烧炉排四周和中间设置高于炉排底面，但低于煤层表面的送风槽，将部分一次风直接送入煤层上部，供给燃煤挥发份燃烧所需要的空气。三、在炉膛四周，纵向布置二次风管若干根，在二次风管上按螺旋线360°～720°布置二次风嘴。二次风嘴的角度应能保证炉内烟气按照“假想切圆”螺旋上升，从而使炉膛内的烟气与空气充分混合，起到强化燃烧的作用。与二次风嘴联接的二次风管沿炉膛四周垂直布置并砌筑在耐火保温层中，其下部与炉排下的风室直接相通。二次风由风室进入各二次风管经加热变成热风后再通过风嘴进入炉膛。四、在炉膛上方烟气出口处布置炉内除尘拱。该拱开有斜向槽，其倾斜方向与二次风螺旋上升的旋向相反，从而迫使含尘烟气离开炉膛时转向、碰撞，起到惯性分离除尘作用。此外，该拱还兼有蓄热，提高炉内温度，粘捕飞灰颗粒使其燃烧，混合炉内烟空气，延长烟气在炉内停留时间等作用。由于本技术的结构特点，使得送风更趋合理，使炭黑产生大大减少，燃烧室温度较高，燃烧更加充分。因此，弥补了现有锅炉的缺点和不足，具备了强化燃烧，炉内消烟除尘，热效率高，操作简单，煤种适应性广，制造、安装，使用、修理方便的优点。以下结合附图叙述本技术的一个实施例如图所示，这是一个小型蒸汽锅炉。其下部是根据本专利特点设计的炉膛，上部是一个由立式竖烟管组成的锅炉本体。附图说明图1是锅炉的结构示意图，图2是图1的A－A视图。燃煤从炉门17投入炉膛18，炉膛由耐火保温材料砌筑而成。鼓风机通过带有调节阀门的风管19将空气鼓入炉底1，其中一部分空气穿过炉排2送入煤层，另一部分通过沿炉膛四周布置的二次风管4进入炉膛。二次风管由铸铁或耐热陶瓷制成并砌筑在炉膛耐火保温材料中。二次风管的数目为2～4根，每根二次风管上有1～2个二次风喷嘴5。二次风管及风嘴的安装位置应能保证二次风能够在炉膛内按一个“假想切圆”形成一个螺旋上升的气流。“假想切圆”的直径为炉膛直径的1／3～1／2。以上结构保证进入炉膛的二次风为热风，并具有强烈的挠动、强化燃烧和消烟作用。炉排2由铸铁制成。炉排四周和中间有伸入煤层的风槽3，中间风槽的数量可按炉排面积的不同而增减。风槽伸入煤层部分的高度为50～150毫米，风槽的侧面开有3～10毫米的通风缝隙或直径5～10毫米的通风孔。风槽的截面形状可为梯形、三角形等几何形状。炉排其余部分的结构与普通手烧炉排结构相同。采用这种结构的炉排，可以合理配风，减少产生黑烟的可能性，并可使锅炉在煤层较厚的情况下运行，减少加煤的次数，有利于消烟除尘。烟气在炉膛内旋转混合燃烧后，进入炉内除尘拱6，该拱分为二层，上部为一中间开孔的环形拱，下部为四周开有斜槽的球形拱，斜槽的倾斜方向与炉内烟气旋向相反。含尘烟气在除尘拱内经碰撞、除尘后再进入锅炉本体受热面。该除尘拱也可以将上层去掉只采用下层，拱的几何形状也可以为锥形，圆台形或平板形。锅炉本体由锅壳11、U型圈7、下炉胆8、下炉胆封头9、上炉胆16、上炉胆封头15、锅壳平封头12、烟管10组成。其中，下炉胆封头为凸形封头，烟管为螺纹管。烟气经下炉胆、烟管换热后，通过烟囱13排入大气。为保证锅炉平衡通风，在烟囱入口处加装了蒸汽引风装置14。除上述结构的锅炉本体外，还可以采用目前常用的烟管、横水管、水管或水火管等小型锅炉的本体结构。并可设计成热水锅炉或汽水两用炉。炉膛与本体的布置，也可以设计成炉膛部分在前，本体部分在后；或左右并列布置。本技术适合于蒸发量为0.5吨／时(或热功率为0.35MW)及以下的蒸汽、热水或汽水两用锅炉。权利要求1.一种强化燃烧锅炉，由锅炉本体和燃烧室组成，其特征在于锅炉本体和燃烧室为分开布置的方式燃烧室的固定手烧炉排设有风槽；燃烧室的耐火保温层内设燃烧室四周布置有具有使热风螺旋上升的喷嘴的二次风管；在燃烧室烟气出口处置有炉内除尘拱。2.如权利要求1所述的强化燃烧锅炉，其特征在于所说的风槽为设置在固定手烧炉排四周和中间、高于炉底面、低于煤层表面的将部分一次风直接送入煤层上部的送风槽。3.如权利要求1所述的强化燃烧锅炉，其特征在于所说的二次风结构为在沿燃烧室四周垂直布置，设于耐火保温层中的若干根二次风管上，按螺旋线360°～720°设置二次风嘴，风嘴以使热风沿假想切圆螺旋上升的角度安装在二次风管上。4.如权利要求1所述的强化燃烧锅炉，其特征在于所说的燃烧室上方烟气出口处设置的炉内除尘拱上开有(倾斜方向与二次风上升旋向相反的)斜向槽。专利摘要本技术为一种具有强化燃烧功能及炉内消烟除尘装置的小型燃煤锅炉。本技术的主要特点是将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化燃烧锅炉，由锅体本体和燃烧室组成，其特征在于锅炉本体和燃烧室为分开布置的方式：燃烧室的固定手烧炉排设有风槽；燃烧室的耐火保温层内设燃烧室四周布置有具有使热风螺旋上升的喷嘴的二次风管；在燃烧室烟气出口处置有炉内除尘拱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺艺科，侯岩，马惠民，林均泰，
申请(专利权)人：贺艺科，侯岩，马惠民，林均泰，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]