專利名稱：拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及拋煤機(jī)鍋爐燃燒室中的結(jié)構(gòu)部件。尤其是一種消煙節(jié)能效果顯著的拱組。
眾所周知，拋煤機(jī)鍋爐具有負(fù)荷適應(yīng)性好，煤種適應(yīng)范圍寬等突出的優(yōu)點(diǎn)。其燃燒兼有層燃和懸浮燃燒的特性。因而在國(guó)外得到了廣泛的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)也頗受負(fù)荷變化大的用戶的青睞。但這種鍋爐也存在著初始排塵濃度高、飛灰熱損失大和鍋爐煙囪冒黑煙，易造成嚴(yán)重的大氣污染等問題，使拋煤機(jī)鍋爐的使用受到很大限制。
為解決拋煤機(jī)鍋爐冒黑煙和排塵濃度高的問題，現(xiàn)在普遍采用的方法之一是加裝二次風(fēng)，即向爐膛中注入高速蒸汽(蒸汽二次風(fēng))或空氣射流(空氣二次風(fēng))，在爐膛中形成射流攪拌，從而起到強(qiáng)化混合和擾動(dòng)的作用，以求達(dá)到消煙和降塵的效果。但是在敞開式爐膛中，由于爐膛尺寸大，二次風(fēng)的噴射距離遠(yuǎn)，因而必須要求二次風(fēng)具有較大的動(dòng)量流率。所以能量消耗很大。而且實(shí)踐證明，二次風(fēng)的消煙作用的徹底性和穩(wěn)定性并不十分理想。
消煙降塵的另一種方法是在爐膛中安裝爐拱。但歷來只限于后拱，而且必須配以二次風(fēng)，且效果并不顯著。鑒于上述情況，本發(fā)明人在專利號(hào)CN88201914。專利名稱“拋煤機(jī)鍋爐遮煤前拱”中公開了一種在拋煤機(jī)鍋爐爐膛中加裝
形前拱的技術(shù)，能使消煙、降塵和節(jié)能效果大為提高。但是單獨(dú)使用前拱，或者
形前拱配以常規(guī)的拋煤機(jī)爐后拱，由于其間未能有良好的配合，覆蓋率較低，其消煙的效果只能達(dá)到林格曼二級(jí)，難以達(dá)到國(guó)家一類地區(qū)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)(林格曼一級(jí)以下)。所以對(duì)于一類地區(qū)往往仍需加裝二次風(fēng)。結(jié)果仍導(dǎo)致能量消耗增加，設(shè)備復(fù)雜化等弊端出現(xiàn)。
本實(shí)用新型的目的是解決上述技術(shù)存在的缺陷，而發(fā)明一種造價(jià)低、投資少，能使拋煤機(jī)鍋爐煙囪的黑度和排塵濃度達(dá)到國(guó)家一類地區(qū)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并能節(jié)約大量煤炭的爐膛拱組。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是采用在爐膛(1)中設(shè)置拱組的形式。即將前拱(2)和1－2道后拱相配合，構(gòu)成一高覆蓋率的拱組。
其中，后拱根據(jù)安裝高度和形狀分成上后拱(8)和下后拱(6)兩種結(jié)構(gòu)。前拱(2)和上后拱(8)的結(jié)構(gòu)形式可采用下傾直線形、上傾直線形、水平直線形、折線形、“人”字形、弧形中的一種。下后拱(6)橫截面的上緣為一上凹的半圓弧或呈折線形，進(jìn)口處自前至后呈直線上傾狀，橫截面的下緣為下凹的弧形、折線形?！? ”字形、“人”字形和水平直線形中的一種。其較佳的一種結(jié)構(gòu)是橫截面呈犁形。而前拱、上后拱、下后拱沿爐膛寬度方向的橫截面的下邊緣則可設(shè)計(jì)成水平直線形和弧形等形狀。
在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)各種拋煤機(jī)鍋爐型號(hào)、規(guī)格和所燃煤種的具體情況，可將上述結(jié)構(gòu)形狀各異、作用不同的爐拱進(jìn)行精巧組合為由前拱和上后拱或前拱和下后拱或前拱與上、下后拱共同組合的多種拱組形式。其中，由兩道爐拱組成的拱組可將爐膛(1)分隔成為既相對(duì)獨(dú)立又彼此溝通的燃燒室(4)、燃盡室(7)。而由三道爐拱組成的拱組則可將爐膛分隔成為燃燒室(4)、燃盡室(7)和冷卻室(9)三部分。燃煤從安裝在爐膛前墻的拋煤機(jī)(3)中拋入爐膛(1)后，在爐膛中沿拋物線的軌跡由前向后飛行，其中較大顆粒的煤粒不斷散落在爐排(5)上形成煤層，作層狀燃燒；較小的煤粒則懸浮于爐膛空間，進(jìn)行懸浮燃燒。空氣從爐排下風(fēng)室(10)穿過爐排(5)和其上的煤層，提供了煤層燃燒所需的氧氣。煤層燃燒所生成的煙氣在爐排前部和后部分別受到前拱(2)和下后拱(6)的阻擋而形成兩股接近水平而方向相反的氣流，而在燃燒室(4)上部形成一個(gè)范圍較大的旋渦，在熱態(tài)時(shí)即成為一團(tuán)“火云”。從而使得火焰充滿度增大，爐溫提高。并能使懸浮的細(xì)粒煤和燃燒不完全產(chǎn)生的炭黑旋轉(zhuǎn)，增加它們?cè)跔t內(nèi)的停留時(shí)間和燃盡時(shí)間，即對(duì)燃燒室的出口起了選擇性封鎖的作用。同時(shí)，旋渦的存在還強(qiáng)化了爐內(nèi)氣體的混合，使煤中揮發(fā)份高溫缺氧熱分解的情況大大減輕，炭黑的形成量大為減少。燃燒室(4)出口的煙氣流，在前拱(2)的出口端和下后拱(6)上弧面的引導(dǎo)下有序而急劇地轉(zhuǎn)彎流過燃盡室(7)，也會(huì)產(chǎn)生旋渦，煙氣中殘留可燃物可進(jìn)一步燃盡。在安裝上后拱(8)的情況下，煙氣流在上后拱的引導(dǎo)下流出燃盡室(7)，進(jìn)入冷卻室(9)進(jìn)行冷卻，而后流出冷卻室，進(jìn)入對(duì)流受熱面再流出鍋爐。
由以上所述可知，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可在爐膛中創(chuàng)造一個(gè)極為有利的結(jié)構(gòu)環(huán)境，在燃燒中產(chǎn)生一系列優(yōu)良作用。包括有效的隔煤、隔煙、隔熱作用，以及有利的空氣動(dòng)力效應(yīng)(大范圍的旋渦、高溫區(qū)氣、固間的高相對(duì)速度和氣流的高湍流度、氣流的曲折流動(dòng))?？梢援a(chǎn)生提高爐溫、增大火焰充滿度、強(qiáng)化氣體混合、增加固體顆粒在爐內(nèi)的飛行路徑和停留時(shí)間，使分離和降落下來的顆粒增多等一系列效果。
本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.由于拱組中前、后拱的有效配合，可使燃燒中炭黑粒子減少，燃燒增強(qiáng)。從而消除了產(chǎn)生黑煙的根源和有效地降低初始排塵濃度。使煙囪排煙的黑度和排塵濃度達(dá)到國(guó)家一類地區(qū)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
2.由于炭粒飛出減少，即飛灰的可燃物含量減少，燃盡度增強(qiáng)，從而提高了鍋爐的熱效率，并具有顯著的節(jié)煤效果。
3.鍋爐運(yùn)行操作簡(jiǎn)化，勞動(dòng)強(qiáng)度降低。
4.本實(shí)用新型的適用范圍較寬，既可用于新造鍋爐，也可用于現(xiàn)有拋煤機(jī)鍋爐的改造，造價(jià)低、投資少。由于節(jié)能和環(huán)保效益顯著，予計(jì)改造投資可在半年內(nèi)收回。
5.煤種適應(yīng)范圍寬。
實(shí)施例及
。
圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A－A剖面圖。
本實(shí)施例是由前拱，水平直線形上后拱和犁形下后拱組成的拱組。
圖3為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例2是由前拱和犁形下后拱組合而成的拱組。
圖4是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的B－B剖面圖。
此實(shí)施例由前拱和水平直線形上后拱組合而成。
圖6～圖13是不同形狀前拱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14～圖18是不同形狀上后拱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19～圖24是各種不同形狀的下后拱的結(jié)構(gòu)示意圖。
標(biāo)號(hào)說明1－爐膛；2－前拱；3－拋煤機(jī)；4－燃燒室；5－爐排；6－下后拱；7－燃盡室；8－上后拱；9－冷卻室；10－爐排下風(fēng)室。
如附圖所示，本實(shí)用新型可根據(jù)鍋爐型號(hào)、規(guī)格以及燃燒煤種等不同條件和需求而設(shè)計(jì)出各種不同形狀結(jié)構(gòu)的前拱、上后拱和下后拱，并將它們進(jìn)行合理地匹配，構(gòu)成若干種結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，而且均可達(dá)到消煙、降塵和節(jié)能的效果。
權(quán)利要求1.一種拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組，其特征在于它由前拱和1-2道后拱相配合而構(gòu)成高覆蓋率的拱組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組，其特征在于所述后拱分成上后拱和下后拱兩種結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組，其特征在于前拱的結(jié)構(gòu)形式采用下傾直線形、上傾直線形、水平直線形、折線形、“人”字形、弧形中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組，其特征在于上后拱的結(jié)構(gòu)形式采用下傾直線形、上傾直線形、水平直線形、折線形、“人”字形、弧形中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組，其特征在于下后拱橫截面的上緣采用上凹的半圓弧形和折線形中的一種，進(jìn)口處自前至后呈直線上傾狀；橫截面的下緣為下凹弧形狀、折線形、“廠”字形、“人”字形和水平直線形中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的拋煤機(jī)鍋爐消煙節(jié)能拱組，其特征在于下后拱為犁形截面。
專利摘要本實(shí)用新型屬于拋煤機(jī)鍋爐燃燒室中的結(jié)構(gòu)部件，尤其是一種消煙節(jié)能效果顯著的拱組。它的主要特征是由前拱和1—2道后拱相配合而構(gòu)成高覆蓋率的拱組。后拱形式根據(jù)在爐膛中的高度分為上后拱和下后拱兩種結(jié)構(gòu)。由于采用2道以上爐拱的有效配合，可使燃燒中炭黑粒子減少，燃燒增強(qiáng)，使排煙黑度和排塵濃度達(dá)到國(guó)家一類地區(qū)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并具有顯著的節(jié)煤效果?？捎糜谛略戾仩t和現(xiàn)有拋煤機(jī)鍋爐的改造。
文檔編號(hào)F23M5/06GK2119578SQ9122296
公開日1992年10月21日 申請(qǐng)日期1991年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月12日
發(fā)明者黃祥新 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)