專(zhuān)利名稱(chēng)：爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是爐裝置，特別是以低揮發(fā)煙煤、半無(wú)煙煤、無(wú)煙煤等難燃性煤的粉煤作為燃料的爐裝置。
上述的燃料中，固定碳的比例高，而揮發(fā)成分的比例低。因此，為了在現(xiàn)有爐裝置中提高可燃性和火焰穩(wěn)定性，以及使燃料充分燃燒，提出了延長(zhǎng)粉煤在爐內(nèi)的滯留時(shí)間等各種方法(參照實(shí)開(kāi)昭61-13520號(hào)公報(bào))。
作為一個(gè)例子，大家都知道有采用豎直燃燒方式的爐裝置。在這種爐裝置中，為了使粉煤在爐內(nèi)有足夠的滯留時(shí)間，把爐體制成酒瓶狀，并在爐體的頂壁上裝有幾個(gè)垂直的噴嘴。通過(guò)這些垂直的噴嘴，垂直地或者大致垂直地向爐體內(nèi)供給作為燃料的粉煤，使其燃燒。
下面結(jié)合圖6說(shuō)明上述的豎直燃燒方式的爐裝置。
爐裝置的爐體1具有頂壁11、側(cè)壁12和底座13，呈酒瓶狀。在頂壁11上靠爐體兩側(cè)的位置裝有幾個(gè)垂直噴嘴2。通過(guò)垂直噴嘴2，由一次空氣AP向爐體內(nèi)輸送粉煤燃料F。輸送到爐體內(nèi)的粉煤被安裝在垂直噴嘴2附近的重油噴嘴4的輻射熱以及爐內(nèi)的熱空氣加熱、點(diǎn)燃，與從垂直噴嘴2附近供給二次空氣As一起燃燒，形成煤火焰8。
此外，在側(cè)壁12上開(kāi)有幾個(gè)供給三次空氣At的供氣口61，供氣口61如圖7詳細(xì)示出的那樣，相對(duì)于側(cè)壁12傾斜，形成噴射角θ(0°≤θ≤30°)。
通過(guò)圖5所示的模型實(shí)驗(yàn)火焰流譜圖可以了解到，在上述的爐裝置中，三次空氣At與從垂直噴嘴2送入的粉煤燃料的物料流S相交叉，形成交叉角γ(45°≤γ≤75°)。由于三次空氣At將粉煤燃料的物料流S立即排出爐體之外，不能使其在爐體內(nèi)充分地停留。其結(jié)果，粉煤燃料只在爐體全部容積的65%至70%的范圍內(nèi)流動(dòng)，即有效利用率為65%至70%，因此，存在燃燒效率低的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供不存在上述問(wèn)題的爐裝置，也就是提供能夠延長(zhǎng)粉煤燃料在爐體內(nèi)滯留時(shí)間的、得到更高的有效利用率的爐裝置。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的爐裝置上安裝了使氣體向煤燃燒火焰噴出的裝置，從該氣體噴出裝置噴出的氣體可使煤燃燒火焰朝向爐體的底座。


圖1是表示本發(fā)明優(yōu)先實(shí)施例的剖視圖。
圖2是圖1的Ⅱ-Ⅱ向局部放大圖。
圖3是表示另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖4是圖3中符號(hào)Ⅳ所示部分的局部放大圖。
圖5是表示現(xiàn)有爐裝置中煤燃燒火焰運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的流譜圖。
圖6是表示現(xiàn)有爐裝置的剖視圖。
圖7是圖6中符號(hào)Ⅶ所示部分的局部放大圖。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1所示為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例，它是適用于鍋爐的爐裝置。該爐裝置具有爐體1，爐體1包括呈長(zhǎng)方體狀的側(cè)壁12、裝在側(cè)壁12一端開(kāi)口部分上的頂壁11和裝在側(cè)壁12另一端開(kāi)口部分上的、形狀為方錐形的底座13。頂壁11的中央部分連接著由排氣用的水冷爐墻構(gòu)成的后爐14。
在頂壁11上后爐14的兩旁，各排列著一排垂直噴嘴2。如圖2所詳細(xì)示出的那樣，垂直噴嘴2伸到頂壁11的開(kāi)口內(nèi)。因此，圍繞著垂直噴嘴的噴口21，形成了提供二次空氣的二次空氣進(jìn)氣口31。相對(duì)于每?jī)蓚€(gè)相鄰的垂直噴嘴2，都分別有一個(gè)重油噴嘴4設(shè)置在它們的鄰近處。圖號(hào)41表示重油噴嘴4的噴口。在頂壁11上比垂直噴嘴2更靠近中心的位置，一個(gè)接一個(gè)地排列著作為氣體噴出爸玫目 1(參照?qǐng)D2)。
在側(cè)壁12的前壁部分和后壁部分上，分別開(kāi)有供給三次空氣用的供氣口61。供氣口61在高度方向上有間隔地排成兩行，并且分別相對(duì)于側(cè)壁12傾斜，形成噴射角θ。在該實(shí)施例中，側(cè)壁12的兩側(cè)的側(cè)壁部分沒(méi)有供氣口。
在爐體1的外側(cè)，裝有把爐體頂壁11以及側(cè)壁12的供氣口61圍在其中的風(fēng)室7，由風(fēng)室7劃分出它與爐體1之間的空氣流動(dòng)通道?？諝馔ǖ辣桓舭?1分成上通道72和下通道73。上通道72又被副隔板74分成兩個(gè)副通道，一側(cè)的副通道721與開(kāi)口51連通著，另一側(cè)的副通道722與進(jìn)氣口31連通著。通過(guò)供氣管75從外部向通道72、73供給空氣，這些空氣又分別作為二次空氣和三次空氣提供給爐體1中。
下面，說(shuō)明該爐裝置的工作情況。
粉煤燃料F，由燃料比(固定碳/揮發(fā)成分)為4至14的煙煤、半無(wú)煙煤和無(wú)煙煤組成，用一次空氣Ap輸送，從垂直噴嘴2向爐體1內(nèi)噴出。噴出的粉煤燃料F被重油噴嘴4的重油火焰42的輻射熱以及爐內(nèi)的熱空氣點(diǎn)燃，與二次空氣As一起燃燒，形成煤火焰8。通過(guò)操縱安裝在副通道上的擋板32可調(diào)節(jié)二次空氣As的流量。重油噴嘴4的供熱能力占爐裝置總輸入熱量的10%至30%。通過(guò)用空氣擋板驅(qū)動(dòng)裝置44來(lái)操縱空氣擋板43，或者調(diào)整燃料的壓力，可以改變重油噴嘴4的供熱能力。
根據(jù)粉煤燃料的燃燒狀態(tài)，可以從側(cè)壁12上開(kāi)的供氣口61供給三次空氣At。用供氣管75上安裝的擋板76可以調(diào)節(jié)三次空氣At的流量。煤火焰8與三次空氣At一起經(jīng)過(guò)爐體中央部分的后爐14上升，朝著安裝在后爐14中部的過(guò)熱器SH。
欲要上升的煤火焰8和粉煤燃料F，首先由開(kāi)口51噴出的空氣沖向爐體的底座13，然后上升。也就是進(jìn)一步延長(zhǎng)了粉煤燃料F和煤火焰8在爐內(nèi)的滯留時(shí)間。因此，可使粉煤燃料充分地燃燒，提高了爐裝置的燃燒效率。用副通道72上設(shè)置的擋板77可調(diào)節(jié)從開(kāi)口51噴出的空氣流量。由于該調(diào)節(jié)是根據(jù)鍋爐的負(fù)荷減少情況，同時(shí)降低燃料量和爐內(nèi)氣體的上升流速的，也自然而然地增加了滯留時(shí)間，所以不需要特殊的程序控制。不過(guò)，也可以根據(jù)需要增加相對(duì)于一次空氣的比例(從開(kāi)口51噴出的空氣流量/一次空氣流量)。
隨著煤火焰的上升，在過(guò)熱器SH進(jìn)行鍋爐的工作介質(zhì)與煤火焰之間的熱交換。粉煤燃燒后生成的灰分由在爐體1的底座13的下方設(shè)置的灰斗15回收、處理。
在該實(shí)施例中，從開(kāi)口51噴出的氣體與二次空氣完全相同，都是空氣。該氣體的作用是使煤火焰朝著爐體的底座。因此，可以不僅是空氣，也可以使用在二次空氣中混入了高溫排出氣體等的混合氣體。
下面結(jié)合圖3和圖4來(lái)說(shuō)明另一個(gè)實(shí)施例。
在這個(gè)實(shí)施例中，把氣體噴出裝置設(shè)置在側(cè)壁上，來(lái)代替把氣體噴出裝置設(shè)置在爐體的頂壁上。另外，與前述實(shí)施例中相同的構(gòu)件或者作用相同的部分，仍以同一符號(hào)表示，有的不再另行說(shuō)明其作用。
在該實(shí)施例中，在與前述實(shí)施例相同的爐體1上，設(shè)置有垂直噴嘴2和重油噴嘴4。但是，在風(fēng)室7內(nèi)不要裝隔板，二次空氣和三次空氣是相同的。通過(guò)操縱擋板32可以調(diào)節(jié)從供氣口31供給的二次空氣流量。
在三次空氣的供氣口61上安裝偏向管62、63來(lái)作為氣體噴出裝置。如圖4詳細(xì)示出的那樣，偏向管62、63相對(duì)于水平面傾斜，形成裝配角θ0，該裝配角θ0與爐體1底座13的料斗角α(50°≤α≤55°)近似，為45°。因?yàn)槠蚬?2、63分別與料斗角α近似地被安裝上，從垂直噴嘴2輸入的粉煤燃料F的物料流以及煤火焰8的流動(dòng)由偏向管62、63噴出的三次空氣送向爐體1的底座13。因此，與前述實(shí)施例相同地，可使粉煤燃料F以及煤火焰8在爐體內(nèi)的滯留時(shí)間延長(zhǎng)，能夠使粉煤燃料充分燃燒。在該實(shí)施例中，從氣體噴出裝置噴出的氣體是三次空氣。
此外，在該實(shí)施例中，為了進(jìn)一步提高燃燒效率，在偏向管62、63中裝有導(dǎo)流葉片64。通過(guò)操縱導(dǎo)流葉片64能夠分別把三次空氣噴出角調(diào)整為θ1(θ0+△β)和θ2(θ0+△γ)。由于朝著前壁部分以及(或者)后壁部分的縱向中央部分安裝導(dǎo)流葉片64，所以能夠用三次空氣包圍住煤火焰送向下方。
另外，作為第3個(gè)實(shí)施例，是具有安裝在頂壁上的開(kāi)口51和偏向管62、63的爐裝置。該實(shí)施例能夠更精密、更有效地調(diào)整火焰的流譜。
權(quán)利要求
1.一種煤火焰在中央部分上升的爐裝置，其特征在于它包括以下部分具有頂壁和從該頂壁垂直向下延續(xù)的側(cè)壁的爐體，設(shè)置在上述頂壁上的、垂直地向上述爐體內(nèi)供給一次空氣和由該一次空氣輸送的粉煤使兩者燃燒的垂直噴嘴，被設(shè)置在頂壁上的、上述垂直噴嘴鄰近處的、向爐體內(nèi)供給二次空氣以使粉煤燃燒的二次空氣供給裝置，為了使煤火焰朝著爐體的底座，向該煤火焰噴出氣體的氣體噴出裝置。
2.權(quán)利要求1中所述的爐裝置，其特征在于，上述的氣體含有一部分上述的二次空氣。
3.權(quán)利要求1或2中所述的爐裝置，其特征在于，上述氣體噴出裝置設(shè)置在上述頂壁上，并且比垂直噴嘴更靠近中心位置。
4.權(quán)利要求1或2中所述的爐裝置，其特征在于上述的氣體噴出裝置設(shè)置在上述側(cè)壁上。
5.權(quán)利要求1或2中所述的爐裝置，其特征在于，第一氣體噴出裝置設(shè)置在上述頂壁上比垂直噴嘴更靠近中心的位置，并且，第二氣體噴出裝置設(shè)置在上述側(cè)壁上。
6.權(quán)利要求3中所述的爐裝置，其特征在于，上述的氣體噴出裝置帶有調(diào)節(jié)噴出氣體流量的流量調(diào)整裝置。
7.權(quán)利要求4中所述的爐裝置，其特征在于，上述的氣體噴出裝置具有幾個(gè)管子，該管子設(shè)置在上述的側(cè)壁上，與側(cè)壁上的開(kāi)口分別連通，該管子的各自的裝配角與爐體底座的料斗角近似相等。
8.權(quán)利要求5中所述的爐裝置，其特征在于，上述的第二氣體噴出裝置具有幾個(gè)管子，該管子設(shè)置在上述的側(cè)壁上，與側(cè)壁上的開(kāi)口分別連通，該管子的各自的裝配角與爐體底座的料斗角近似相等。
9.權(quán)利要求7或8中所述的爐裝置，其特征在于上述管子的內(nèi)部裝有可微調(diào)噴出氣體方向的導(dǎo)流葉片。
全文摘要
本發(fā)明的爐裝置是煤火焰在中央部分上升式，也就是所謂的豎直燃燒式的爐裝置。該爐裝置可用于鍋爐等設(shè)備。在這種爐裝置中，具有包括頂壁和側(cè)壁的爐體，在頂壁上裝有向爐體內(nèi)垂直供給粉煤使其燃燒的垂直噴嘴，并且，在垂直噴嘴的鄰近處設(shè)置有輸送燃燒用空氣的進(jìn)氣口。在這種爐裝置中裝有噴出氣體用的開(kāi)口或者偏向管，由該開(kāi)口或者偏向管?chē)姵龅臍怏w可使煤火焰朝著爐體的下部，從而延長(zhǎng)了煤火焰在爐體內(nèi)的滯留時(shí)間。
文檔編號(hào)F23C3/00GK1033313SQ8810367
公開(kāi)日1989年6月7日 申請(qǐng)日期1988年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1987年6月18日
發(fā)明者折本學(xué), 三垣仁志, 政井忠久, 只隈祐輔 申請(qǐng)人:巴布考克日立株式會(huì)社