專利名稱：導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，屬于工業(yè)熱工設(shè)備。
技術(shù)背景立式手燒型導(dǎo)熱油鍋爐是在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)普遍使用的一種多品種系列產(chǎn)品，目前國內(nèi)各大 鍋爐廠正在大量生產(chǎn)、并且市場容量非常大，結(jié)構(gòu)包括外殼、外殼內(nèi)的導(dǎo)熱油盤管和燃燒裝 置，導(dǎo)熱油盤管與燃燒裝置之間構(gòu)成熱氣體腔，燃燒裝置中，爐排的上方為燃燒爐膛，爐排 的下方為灰室，與燃燒爐膛對(duì)應(yīng)設(shè)有加煤爐門，與灰室對(duì)應(yīng)設(shè)有出灰門，灰室配有一次助燃 風(fēng)口，燃燒爐膛頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?，從燃燒爐膛沖上來的高溫?zé)煔鈴母邷責(zé)煔獬隹谶M(jìn)入 熱氣體腔，通過導(dǎo)熱油盤管加熱導(dǎo)熱油，被加熱的導(dǎo)熱油介質(zhì)將熱量傳出。這種鍋爐燃燒工 藝原始、落后，燃燒很不充分，運(yùn)行時(shí)冒出大量黑煙，煤碳中寶貴的可燃成份"揮發(fā)份"，約 占30 35%左右，幾乎全部都以煙的形式，通過煙囪排到大氣中，造成嚴(yán)重的大氣污染，同時(shí) "揮發(fā)份"的大量揮發(fā)也會(huì)帶走大量熱能，為了彌補(bǔ)這熱損失，達(dá)到相應(yīng)的熱效率，還要另 外多燒一些煤，這種結(jié)構(gòu)模式，即不環(huán)保，又不節(jié)能，無法達(dá)到節(jié)能、環(huán)保要求。那么這種結(jié)構(gòu)為什么排放黑煙呢？因?yàn)橄旅娴臓t膛在燃燒時(shí)有大量的可燃成份，包括揮 發(fā)份(碳?xì)錃怏w、 一氧化碳)蒸發(fā)起來的碳粒子、煤焦油蒸汽等，因?yàn)橘|(zhì)量很輕，受高溫氣 流的"空氣動(dòng)力"的作用，快速向上蒸發(fā)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)鍋爐上體，也就是圓桶形導(dǎo)熱油盤管部 位。我們知道，完全燃燒的基本要素有4條①必須的燃燒溫度；②足夠的空氣量(氧氣)； (D良好的混合；④充分足夠的燃燒時(shí)間。然而在這個(gè)盤管部位，因?yàn)楸P管內(nèi)的工質(zhì)(導(dǎo)熱油) 要大量吸熱，使得這個(gè)部位溫度很低，這個(gè)低溫環(huán)境溫度取決于導(dǎo)熱油的出口溫度，鍋爐用戶根據(jù)車間里的各種產(chǎn)品所需要的工藝溫度最低的為120'C,中溫170 200'C，最高也只有 330'C，可是煙氣的燃燒溫度為700'C以上，所以這個(gè)溫度環(huán)境是不能使煙氣中的揮發(fā)份燃燒 掉的，相反高溫?zé)煔庵械目扇汲煞菰谶@種低溫環(huán)境中會(huì)大量凝結(jié)析出，形成顆粒更大的煙塵， 牢牢地粘在盤管上，越積越厚，嚴(yán)重影響傳熱效果，降低鍋爐的傳熱效率，另一部分則經(jīng)過 煙道排向大氣層，污染環(huán)境，并不斷堵塞煙道和后面的附屬設(shè)備。因此，該鍋爐正因?yàn)棰贈(zèng)]有足夠的燃燒溫度；②在這個(gè)部位氧氣也很不充足；③煙氣 直線上升沒有足夠的攪拌混合；④煙氣也沒有足夠的駐留時(shí)間。不能滿足完全燃燒的4大要
素，所以排放黑煙也就成為定局了，并且徹頭徹尾地成了這種設(shè)備的"頑癥"，這是一個(gè)人
所共知的世界性難題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，結(jié)構(gòu)合理，能夠解決燃煤 黑煙排放問題，實(shí)現(xiàn)燃燒氣體的純無煙排放，節(jié)約煤資源，保護(hù)環(huán)境。
本實(shí)用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，包括外殼、外殼內(nèi)的導(dǎo)熱油盤管和燃燒 裝置，導(dǎo)熱油盤管與燃燒裝置之間構(gòu)成熱氣體腔，燃燒裝置中，爐排的上方為燃燒爐膛，爐 排的下方為灰室，與燃燒爐膛對(duì)應(yīng)設(shè)有加煤爐門，與灰室對(duì)應(yīng)設(shè)有出灰門，灰室配有一次助 燃風(fēng)口，燃燒爐膛頂部設(shè)有髙溫?zé)煔獬隹?，其高溫?zé)煔獬隹诘纳戏皆O(shè)有二次燃燒爐膛，二次 燃燒爐膛的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛中對(duì)應(yīng)高溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱向、 圓周分布并徑向傾斜設(shè)置的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板和導(dǎo)流板頂部的頂蓋構(gòu)成，二次燃燒爐膛上設(shè)有 二次助燃風(fēng)口， 二次助燃風(fēng)口對(duì)應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo) 流板的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫氣體出口，高溫氣體出口連通熱氣體腔。
本實(shí)用新型中-
在髙溫?zé)煔獬隹谔幵O(shè)二次助燃風(fēng)口，加強(qiáng)助燃和擾動(dòng)作用，促進(jìn)漩流燃燒。
將導(dǎo)流錐的頂蓋頂面可設(shè)計(jì)呈平的，最好設(shè)計(jì)為上突狀，包括上突弧形狀、上突錐形狀 等，降低氣流阻力，防止氣流死角，利于漩流燃燒。導(dǎo)流錐可由耐火材料和耐熱金屬材料(如 耐熱鑄鐵、耐熱不銹鋼等)制作。
髙溫?zé)煔鈱?dǎo)流板可設(shè)計(jì)成多種形狀，直板形、弧板形、曲線板形等。導(dǎo)流板的數(shù)量可根 據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整，小功率的設(shè)備可少一些，大功率的設(shè)備可多一些。
根據(jù)規(guī)模大小情況不等，二次助燃風(fēng)口在二次燃燒爐膛的圓形橫截面上可分布多個(gè)，2— IO個(gè)適宜，連通二次助燃風(fēng)口的風(fēng)道連通在環(huán)形布風(fēng)盒上；同理，二次助燃風(fēng)口在二次燃燒
爐膛的縱向上也可以分布多層，2—6層適宜。
環(huán)形布風(fēng)盒，在燃燒裝置的"腰間"形成"環(huán)形風(fēng)道"，所有的二次助燃風(fēng)都由"環(huán)形 風(fēng)道"提供風(fēng)源，風(fēng)的壓力由配裝的風(fēng)機(jī)提供，風(fēng)機(jī)可連接三相交流電源，也可通過變頻器 實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，完成風(fēng)量調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型導(dǎo)流錐式純無煙燃燒裝置，結(jié)構(gòu)合理，能夠解決燃煤冒黑煙問題，實(shí)現(xiàn)燃燒氣體 的純無煙排放，林格曼黑度為零，節(jié)約了煤資源，提高了熱效率，節(jié)能可達(dá)30%以上，又保 護(hù)了環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
工作原理
從燃燒爐騰沖上來的高溫?zé)煔?，受到?dǎo)流錐頂蓋的阻擋，在導(dǎo)流錐內(nèi)迅速"積累"，由 于氣體具有從高壓端向低壓端擴(kuò)散的物理特性，所以高溫?zé)煔馔ㄟ^徑向傾斜設(shè)置的導(dǎo)流板快 速向二次燃燒爐膛中流動(dòng)擴(kuò)散，并且在導(dǎo)流板的導(dǎo)向下，形成傾斜噴射，此時(shí)二次助燃風(fēng)又 以一定的壓力和流速以順應(yīng)圓切線方向射入，兩力合一，在二次燃燒爐膛中形成了高速旋轉(zhuǎn) 的高溫漩流。因?yàn)檫@股氣流中含大量氧氣，高溫?zé)煔庵杏钟写罅吭谙旅娴娜紵隣t膛中沒有燃 盡的可燃性揮發(fā)產(chǎn)物，如一氧化碳、焦油蒸汽以及可燃性碳的大顆粒和微細(xì)顆粒，等等所有 可燃性物質(zhì)，都將在二次燃燒爐膛中實(shí)施強(qiáng)烈地?cái)嚢杌旌?，在有合理而足夠的氧氣和高溫下?全部徹底地燃盡。同時(shí)由于耐火爐襯和盤管之間的隔熱作用，使得這個(gè)空間的溫度很高，同 時(shí)可燃性氣體在這種條件下，進(jìn)行猛烈地氧化燃燒，使溫度更加提高，達(dá)到800 100(TC以上， 這就更加強(qiáng)化了燃燒的效果，由于是螺旋式行走路線，這就使可燃性氣體有了足夠的駐留時(shí) 間，完全燃燒的4大要素①必須的溫度；②足夠的助燃氧氣；③良好的攪拌和混合； 足 夠的駐留時(shí)間。在這種燃燒機(jī)制中，體現(xiàn)得恰到好處，完美無缺，所有的可燃物全部燃盡， 得到干凈、無色、無味、透明的潔凈氣體，最后以旋轉(zhuǎn)形式的氣流分布從高溫氣體出口噴射 出去，進(jìn)入熱氣體腔，加熱導(dǎo)熱油盤管。燃燒充分，熱效率高。由于高速氣流具有慣性，旋 轉(zhuǎn)將繼續(xù)下去，這股旋轉(zhuǎn)的髙溫氣流同時(shí)也強(qiáng)化了和盤管的傳熱效果，更加提高了熱效率。
本實(shí)用新型導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，很好地解決了燃煤黑煙排放問題，實(shí)現(xiàn)了燃燒 氣體的純無煙排放，熱效率高，節(jié)約煤資源，節(jié)煤率達(dá)30%以上，無黑煙排放，林格曼黑度為 0，保護(hù)了環(huán)境。

圖l、現(xiàn)有導(dǎo)熱油鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、本實(shí)用新型實(shí)施例l結(jié)合燃燒裝置燃燒運(yùn)行工況示意圖。 圖3、導(dǎo)流錐的頂蓋俯視圖。
圖4、 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖5、本實(shí)用新型導(dǎo)熱油盤管被加熱工況示意圖。
圖6、本實(shí)用新型實(shí)施例2 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖7、本實(shí)用新型實(shí)施例3 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖8、本實(shí)用新型實(shí)施例4 二次燃燒爐膛部分的橫截面結(jié)構(gòu)及燃燒原理示意圖。 圖9、本實(shí)用新型實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、爐排 2、燃煤 3、加煤爐門 4、耐火爐襯 5、金屬外殼 6、保溫材 料7、環(huán)形布風(fēng)盒8、高溫?zé)煔?、 二次助燃風(fēng)道10、 二次燃燒爐膛11、高溫
氣體出口 12、高溫氣體13、導(dǎo)熱油盤管14、頂蓋 15、高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板 16、高 溫?zé)煔獬隹?17、燃燒爐膛18、出灰門 19、風(fēng)道20、直形導(dǎo)流板 Fl、 一次助 燃風(fēng)F2、 二次助燃風(fēng)Bl、 B2、風(fēng)機(jī)。
具體實(shí)施方式

結(jié)合上述實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖2所示的是本實(shí)用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐的實(shí)施例1,包括金屬外殼5、 金屬外殼5內(nèi)的導(dǎo)熱油盤管13和燃燒裝置，導(dǎo)熱油盤管13與燃燒裝置之間構(gòu)成熱氣體腔， 燃燒裝置中，爐排1的上方為燃燒爐膛17,爐排l的下方為灰室，與燃燒爐膛17對(duì)應(yīng)設(shè)有加 煤爐門3，與灰室對(duì)應(yīng)設(shè)有出灰門18,灰室配有一次助燃風(fēng)口，由風(fēng)道19提供助燃風(fēng)，燃燒 爐膛17頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?16，在高溫?zé)煔獬隹?16的上方設(shè)有二次燃燒爐膛10, 二次燃 燒爐膛10的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛10中對(duì)應(yīng)高溫?zé)煔獬隹?16設(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由 縱向、圓周分布并徑向傾斜設(shè)置的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板15和導(dǎo)l^板頂部的頂蓋14構(gòu)成，高溫?zé)?氣導(dǎo)流板15呈弧板形(也可呈直板形或曲面板形)，導(dǎo)流錐的頂蓋14的頂面呈弧形，二次燃 燒爐膛IO上設(shè)有二次助燃風(fēng)口， 二次助燃風(fēng)口對(duì)應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向， 并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板15的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛10的頂部設(shè)有高溫氣體出口 11，髙溫氣 體出口ll連通熱氣體腔，在高溫?zé)煔獬隹谔幵O(shè)二次助燃風(fēng)口，連通二次助燃風(fēng)口的二次助燃 風(fēng)道9連通在環(huán)形布風(fēng)盒7上。
工作過程
如圖2、 4所示，從燃燒爐膛17沖上來的高溫?zé)煔?，受到導(dǎo)流錐頂蓋14的限制，在導(dǎo) 流錐內(nèi)迅速"積累"，由于氣體具有從高壓端向低壓端擴(kuò)散的物理特性，所以高溫?zé)煔?通 過導(dǎo)流錐板快速向二次燃燒爐膛10中流動(dòng)擴(kuò)散，并且在高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板15的導(dǎo)向下，形成 傾斜噴射(順時(shí)針方向)，此時(shí)二次助燃風(fēng)又以一定的壓力和流速以順應(yīng)方向射入，兩力合--， 在二次燃燒爐膛10中形成了高速旋轉(zhuǎn)的高溫鏇流。因?yàn)檫@股氣流中含大量氧氣，高溫?zé)煔庵?又有大量在下面的燃燒爐膛中沒有燃盡的可燃性揮發(fā)產(chǎn)物等所有可燃性物質(zhì)，都將在二次燃 燒爐膛中實(shí)施強(qiáng)烈地?cái)嚢杌旌希谟泻侠矶銐虻难鯕夂透邷叵?，全部徹底地燃盡，然后形 成不含任何可燃成份的"純凈無色透明"高溫氣體12,以旋轉(zhuǎn)形式的氣流分布從高溫氣體出 口ll向上噴射，進(jìn)入熱氣體腔，加熱導(dǎo)熱油盤管13。
圖5所示，導(dǎo)熱油盤管，可根據(jù)不同功率型號(hào)所確定的不同直徑的鍋爐管，采用盤管機(jī) 用密排巻繞工藝，做成圓桶形盤管，多層套裝而成， 一般是2層。被加熱運(yùn)行過程中，高溫 氣體沿圖中標(biāo)注的虛線所示，呈上——下——上的三回程路線行走，傳熱效果好，熱效率高。
圖6所示的是本實(shí)用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐中的燃燒裝置的實(shí)施例2，導(dǎo) 流板20成直板形。
圖7所示的是本實(shí)用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐燃燒裝置的實(shí)施例3，高溫?zé)?氣導(dǎo)流板反向設(shè)置，使高溫?zé)煔庠诟邷責(zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo)向下，形成逆時(shí)針方向的傾斜噴射。
圖8所示的是本實(shí)用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐燃燒裝置的實(shí)施例4, 二次助 燃風(fēng)道個(gè)數(shù)多的結(jié)構(gòu)狀況。
圖9所示的是本實(shí)用新型所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐燃燒裝置的實(shí)施例5，高溫氣 體出口較寬大。
權(quán)利要求1、一種導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，包括外殼、外殼內(nèi)的導(dǎo)熱油盤管和燃燒裝置，導(dǎo)熱油盤管與燃燒裝置之間構(gòu)成熱氣體腔，燃燒裝置中，爐排的上方為燃燒爐膛，爐排的下方為灰室，與燃燒爐膛對(duì)應(yīng)設(shè)有加煤爐門，與灰室對(duì)應(yīng)設(shè)有出灰門，灰室配有一次助燃風(fēng)口，燃燒爐膛頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?，其特征在于高溫?zé)煔獬隹诘纳戏皆O(shè)有二次燃燒爐膛，二次燃燒爐膛的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛中對(duì)應(yīng)高溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱向、圓周分布并徑向傾斜設(shè)置的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板和導(dǎo)流板頂部的頂蓋構(gòu)成，二次燃燒爐膛上設(shè)有二次助燃風(fēng)口，二次助燃風(fēng)口對(duì)應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫氣體出口，高溫氣體出口連通熱氣體腔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，其特征在于高溫?zé)煔獬隹谔幵O(shè)有 二次助燃風(fēng)口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，其特征在于導(dǎo)流錐的頂蓋頂面呈 上突狀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，其特征在于高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板呈弧形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，其特征在于二次助燃 風(fēng)口在二次燃燒爐膛的圓形橫截面上分布有2—10個(gè)，連通二次助燃風(fēng)口的風(fēng)道連通在環(huán)形 布風(fēng)盒上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，其特征在于二次助燃風(fēng)口在二次 燃燒爐膛的縱向上分布有2~6層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)流錐式純無煙導(dǎo)熱油鍋爐，導(dǎo)熱油盤管與燃燒裝置之間構(gòu)成熱氣體腔，燃燒裝置爐排的上方為燃燒爐膛，下方為灰室，灰室配有一次助燃風(fēng)口，燃燒爐膛頂部設(shè)有高溫?zé)煔獬隹冢涓邷責(zé)煔獬隹诘纳戏皆O(shè)有二次燃燒爐膛，二次燃燒爐膛的橫截面呈圓形，二次燃燒爐膛中對(duì)應(yīng)高溫?zé)煔獬隹谠O(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐由縱向、圓周分布并徑向傾斜設(shè)置的高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板和導(dǎo)流板頂部的頂蓋構(gòu)成，二次燃燒爐膛上設(shè)有二次助燃風(fēng)口，二次助燃風(fēng)口對(duì)應(yīng)圓形橫截面的二次燃燒爐膛的切線方向，并與高溫?zé)煔鈱?dǎo)流板的導(dǎo)向一致，二次燃燒爐膛的頂部設(shè)有高溫氣體出口，高溫氣體出口連通熱氣體腔。很好地解決了燃煤黑煙排放問題，熱效率高，節(jié)約煤資源，保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號(hào)F23B80/02GK201041351SQ200720021550
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者王樹洲 申請(qǐng)人:王樹洲