專利名稱：帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤熱風(fēng)爐。
背景技術(shù)：
熱風(fēng)爐是用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量去加熱空氣、生產(chǎn)熱風(fēng)的設(shè)備，它能連續(xù)提供恒溫、無污染的干凈熱風(fēng)?，F(xiàn)有熱風(fēng)爐多以散煤為燃料，采用常規(guī)的固定爐排、鏈條爐排或往復(fù)推動(dòng)爐排，熱風(fēng)爐初始燃料燃燒不充分，煙塵濃度高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。煤質(zhì)差時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)拉火、灰渣含碳量高、熱風(fēng)爐出力不足等問題?，F(xiàn)有熱風(fēng)爐多通過熱交換器實(shí)現(xiàn)煙氣和空氣的熱量交換。熱風(fēng)爐受熱面一側(cè)流動(dòng)著的是空氣，空氣對(duì)受熱面的放熱系數(shù)較小，對(duì)受熱面的冷卻作用較差，因此，當(dāng)煙氣溫度較高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)受熱面金屬溫度超過金屬承受的允許工作溫度，一般不承壓碳鋼的允許工作溫度為480℃，當(dāng)受熱面金屬壁溫超過此溫度時(shí)，在金屬表面上形成氧化皮，會(huì)使熱風(fēng)爐受熱面金屬壁很快燒損。現(xiàn)有價(jià)格較低的熱風(fēng)爐為全碳鋼結(jié)構(gòu)，使用壽命短，而使用壽命較長的，價(jià)格又高。為了提高使用壽命，有的熱風(fēng)爐采用向換熱器前的煙道中大量通入冷風(fēng)，用降低煙溫的方法控制管壁溫度，該方法雖然可提高熱風(fēng)爐的使用壽命，但熱風(fēng)爐的熱效率明顯降低(僅為原有熱效率的60％左右)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有燃煤熱風(fēng)爐使用壽命短、熱效率低、污染嚴(yán)重和煤質(zhì)適應(yīng)性差等問題，提出了一種帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐，解決上述問題的技術(shù)方案如下本發(fā)明包含鏈條爐排1、煤斗3、煤閘板4、前拱6、中拱8、后拱11、左側(cè)墻13、換熱器14、頂拱17、右側(cè)墻19、排煙道22、鋼架31和后墻33，左側(cè)墻13和右側(cè)墻19分別固定在鏈條爐排1的左右兩側(cè)上面，前拱6固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的前部，中拱8固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的中部，后墻33的兩端分別與左側(cè)墻13和右側(cè)墻19的后端固定連接，頂拱17固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的上部，頂拱17的前端與前拱6的前端平齊，頂拱17的后端與后墻33之間設(shè)有煙道30，中拱8的上部設(shè)有煤氣噴口9，中拱8、后墻33、左側(cè)墻13和右側(cè)墻19圍成的空間形成明火燃燒室34，后拱11設(shè)置在明火燃燒室34內(nèi)，后拱11的左右兩端分別與左側(cè)墻13和右側(cè)墻19固定連接，后拱11的后端與后墻33固定連接，后拱11的前端與中拱8之間形成煙火通道36，鋼架31固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的上端，換熱器14固定在鋼架31的上側(cè)，排煙道22的前端與換熱器14的出煙口固定連接，換熱器14的進(jìn)煙口與煙道30相連通，煤斗3固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的前端，煤閘板4設(shè)置在煤斗3與前拱6之間，前拱6、中拱8、左側(cè)墻13和右側(cè)墻19圍成的空間形成氣化燃燒室32，本發(fā)明還包含有預(yù)燃爐膛2、循環(huán)煙道23和循環(huán)風(fēng)機(jī)24；循環(huán)風(fēng)機(jī)24的進(jìn)風(fēng)口通過循環(huán)煙道23與排煙道22的側(cè)口37相連通，循環(huán)風(fēng)機(jī)24的出風(fēng)口通過循環(huán)煙道23的出口35與煙道30相連通，預(yù)燃爐膛2固定在煤斗3下部的左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間，預(yù)燃爐膛2內(nèi)的煙氣通道38的兩端分別與左側(cè)墻13和右側(cè)墻19內(nèi)的煙氣通道18相連通，左側(cè)墻13和右側(cè)墻19內(nèi)的煙氣通道18的通道出口5分別設(shè)在氣化燃燒室32內(nèi)。本發(fā)明具有下列有益效果一、預(yù)燃爐膛2為絕熱結(jié)構(gòu)，燃燒強(qiáng)度高，即使燃燒劣質(zhì)煤，也能及時(shí)燃著，在預(yù)燃爐膛中已經(jīng)著火的燃料進(jìn)入鏈條爐排1的前部，新煤落在燃燒的燃料層上面，在鏈條爐排上實(shí)現(xiàn)了煤的下部燃燒，使熱風(fēng)爐的煤種適應(yīng)性大大提高。二、在爐排前部，燃燒產(chǎn)生的煙氣在穿過煤層時(shí)，會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)而產(chǎn)生煤氣，在爐排后部，焦炭的燃燒使火床處于明火狀態(tài)，由于明火的存在，可保證煤氣的充分燃燒，即在同一個(gè)爐排上實(shí)現(xiàn)了煤氣化和明火燃燒，熱風(fēng)爐不冒黑煙，降低了環(huán)境污染；三、采用循環(huán)煙道23，在不增加排煙過量空氣系數(shù)的前提下，降低了換熱器金屬壁溫，提高了熱風(fēng)爐的使用壽命和效率(使用壽命為現(xiàn)有熱風(fēng)爐的1.7倍，熱效率可達(dá)85～93％)。


圖1是本發(fā)明的側(cè)視剖面圖，圖2是圖1的C-C剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖，圖4是圖1的A-A剖視圖，圖5是圖1的D處放大圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一(參見圖1～圖4)本實(shí)施方式由鏈條爐排1、煤斗3、煤閘板4、前拱6、中拱8、后拱11、左側(cè)墻13、換熱器14、頂拱17、右側(cè)墻19、排煙道22、鋼架31、后墻33、預(yù)燃爐膛2、循環(huán)煙道23和循環(huán)風(fēng)機(jī)24組成，左側(cè)墻13和右側(cè)墻19分別固定在鏈條爐排1的左右兩側(cè)上面，前拱6固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的前部，中拱8固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的中部，后墻33的兩端分別與左側(cè)墻13和右側(cè)墻19的后端固定連接，頂拱17固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的上部，頂拱17的前端與前拱6的前端平齊，頂拱17的后端與后墻33之間設(shè)有煙道30，中拱8的上部設(shè)有煙氣和煤氣噴口9，中拱8、后墻33、左側(cè)墻13和右側(cè)墻19圍成的空間形成明火燃燒室34，后拱11設(shè)置在明火燃燒室34內(nèi)，后拱11的左右兩端分別與左側(cè)墻13和右側(cè)墻19固定連接，后拱11的后端與后墻33固定連接，后拱11的前端與中拱8之間形成煙火通道36，鋼架31固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的上端，換熱器14固定在鋼架31的上側(cè)，排煙道22的前端與換熱器14的出煙口固定連接，換熱器14的進(jìn)煙口與煙道30相連通，煤斗3固定在左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間的前端，煤閘板4設(shè)置在煤斗3與前拱6之間，前拱6、中拱8、左側(cè)墻13和右側(cè)墻19圍成的空間形成氣化燃燒室32，循環(huán)風(fēng)機(jī)24的進(jìn)風(fēng)口通過循環(huán)煙道23與排煙道22的側(cè)口37相連通，循環(huán)風(fēng)機(jī)24的出風(fēng)口通過循環(huán)煙道23的出口35與煙道30相連通，預(yù)燃爐膛2固定在煤斗3下部的左側(cè)墻13和右側(cè)墻19之間，預(yù)燃爐膛2內(nèi)的煙氣通道38的兩端分別與左側(cè)墻13和右側(cè)墻19內(nèi)的煙氣通道18相連通，左側(cè)墻13和右側(cè)墻19內(nèi)的煙氣通道18的通道出口5分別設(shè)在氣化燃燒室32內(nèi)。
具體實(shí)施方式
二(參見圖1、圖2和圖4)本實(shí)施方式的換熱器14由煙箱7、框架10、耐熱保溫層12、第二煙管束15、第一煙管束16、熱風(fēng)出口20、冷風(fēng)進(jìn)口21、前管板25、折轉(zhuǎn)風(fēng)箱26、中管板27和后管板28組成，煙箱7的后端和框架10的前端固定連接，折轉(zhuǎn)風(fēng)箱26的左端與框架10的右端固定連接，中管板27固定在框架10內(nèi)的中部，后管板28固定在框架10內(nèi)的后部，前管板25設(shè)置在框架10內(nèi)的前部，第二煙管束15的兩端分別固定在前管板25和后管板28的左邊一側(cè)上，第二煙管束15的中部固定在中管板27內(nèi)的左邊一側(cè)，第一煙管束16的兩端分別固定在前管板25和后管板28的右邊一側(cè)上，第一煙管束16的中部固定在中管板27內(nèi)的右邊一側(cè)，冷風(fēng)進(jìn)口21固定在中管板27和后管板28之間的框架10上，熱風(fēng)出口20固定在中管板27和前管板25之間的框架10上，第二煙管束15后側(cè)的框架10與排煙道22的前端固定連接，耐熱保溫層12固定在后管板28外側(cè)的第一煙管束16的管端頭之間。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式中耐熱保護(hù)層12覆蓋在后管板28上，即煙道30一側(cè)的后管板28上，避免高溫?zé)煔馀c后管板28直接接觸，延長了后管板的使用壽命。
具體實(shí)施方式
三(參見圖1和圖5)本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)在于，換熱器14的前管板25與框架10的內(nèi)壁之間設(shè)有膨脹節(jié)29。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。換熱器采用膨脹節(jié)對(duì)受熱構(gòu)件進(jìn)行膨脹補(bǔ)償，避免了由于受熱膨脹造成的熱應(yīng)力對(duì)換熱器裝置的破壞。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式的第一煙管束16采用的鋼管為螺紋管。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。采用螺紋管可以強(qiáng)化傳熱，避免在金屬表面上形成氧化皮，防止熱風(fēng)爐受熱面金屬壁被燒損，還可以降低造價(jià)。
工作過程煤存放在煤斗3中，隨著鏈條爐排1的轉(zhuǎn)動(dòng)，一部分煤進(jìn)入預(yù)燃爐膛2并著火燃燒，煤在預(yù)燃爐膛2中燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙氣通道18從通道出口5進(jìn)入氣化燃燒室32；另一部分煤落在已經(jīng)著火的煤層上，并隨著爐排的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入氣化燃燒室32，煤層厚度由煤閘板4調(diào)節(jié)，煤在氣化燃燒室32中氣化產(chǎn)生的煤氣在氣化燃燒室32的空間燃燒，產(chǎn)生的煙氣和未燃燒的煤氣通過煙氣和煤氣噴口9進(jìn)入明火燃燒室34，再經(jīng)煙道30、第一煙管束16、煙箱7、第二煙管束15和排煙道22排出熱風(fēng)爐，煙氣在第一煙管束16和第二煙管束15中縱向沖刷；空氣經(jīng)冷風(fēng)進(jìn)口21進(jìn)入熱風(fēng)爐，先橫向沖刷第二煙管束15和第一煙管束16的后段，經(jīng)折轉(zhuǎn)風(fēng)箱26轉(zhuǎn)彎后，再橫向沖刷第二煙管束15和第一煙管束16的前段，經(jīng)熱風(fēng)出口20送出；燃燒產(chǎn)生的灰渣通過鏈條爐排1的后端排出鍋爐。
在上述實(shí)施方式中，4.2MW的燃煤熱風(fēng)爐鏈條爐排1的有效面積為7.2m2，預(yù)燃爐膛2的截面尺寸為600×1600mm，氣化燃燒室32的截面尺寸為800×1600mm，明火燃燒室34的截面尺寸為2850×1600mm；第二煙管束15共124根，長度為5215mm；第一煙管束16共156根，長度為5265mm，選用Φ63.5×3.5的有縫鋼管，橫向節(jié)距為120mm，縱向節(jié)距為60mm。
2.8MW的燃煤熱風(fēng)爐鏈條爐排1的有效面積為4.9m2，預(yù)燃爐膛2的截面尺寸為500×1450mm，氣化燃燒室32的截面尺寸為700×1450mm，明火燃燒室34的截面尺寸為2150×1450mm；第二煙管束15共87根，長度為3980mm；第一煙管束16共112根，長度為4030mm，選用Φ51×3.5的有縫鋼管，橫向節(jié)距為100mm，縱向節(jié)距為55mm。
權(quán)利要求
1.一種帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐，帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐包含鏈條爐排(1)、煤斗(3)、煤閘板(4)、前拱(6)、中拱(8)、后拱(11)、左側(cè)墻(13)、換熱器(14)、頂拱(17)、右側(cè)墻(19)、排煙道(22)、鋼架(31)和后墻(33)，左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)分別固定在鏈條爐排(1)的左右兩側(cè)上面，前拱(6)固定在左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間的前部，中拱(8)固定在左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間的中部，后墻(33)的兩端分別與左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)的后端固定連接，頂拱(17)固定在左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間的上部，頂拱(17)的前端與前拱(6)的前端平齊，頂拱(17)的后端與后墻(33)之間設(shè)有煙道(30)，中拱(8)的上部設(shè)有煤氣噴口(9)，中拱(8)、后墻(33)、左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)圍成的空間形成明火燃燒室(34)，后拱(11)設(shè)置在明火燃燒室(34)內(nèi)，后拱(11)的左右兩端分別與左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)固定連接，后拱(11)的后端與后墻(33)固定連接，后拱(11)的前端與中拱(8)之間形成煙火通道(36)，鋼架(31)固定在左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間的上端，換熱器(14)固定在鋼架(31)的上側(cè)，排煙道(22)的前端與換熱器(14)的出煙口固定連接，換熱器(14)的進(jìn)煙口與煙道(30)相連通，煤斗(3)固定在左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間的前端，煤閘板(4)設(shè)置在煤斗(3)與前拱(6)之間，前拱(6)、中拱(8)、左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)圍成的空間形成氣化燃燒室(32)，其特征在于帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐還包含有預(yù)燃爐膛(2)、循環(huán)煙道(23)和循環(huán)風(fēng)機(jī)(24)；循環(huán)風(fēng)機(jī)(24)的進(jìn)風(fēng)口通過循環(huán)煙道(23)與排煙道(22)的側(cè)口(37)相連通，循環(huán)風(fēng)機(jī)(24)的出風(fēng)口通過循環(huán)煙道(23)的出口(35)與煙道(30)相連通，預(yù)燃爐膛(2)固定在煤斗(3)下部的左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間，預(yù)燃爐膛(2)內(nèi)的煙氣通道(38)的兩端分別與左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)內(nèi)的煙氣通道(18)相連通，左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)內(nèi)的煙氣通道(18)的通道出口(5)分別設(shè)在氣化燃燒室(32)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐，其特征在于換熱器(14)由煙箱(7)、框架(10)、耐熱保溫層(12)、第二煙管束(15)、第一煙管束(16)、熱風(fēng)出口(20)、冷風(fēng)進(jìn)口(21)、前管板(25)、折轉(zhuǎn)風(fēng)箱(26)、中管板(27)和后管板(28)組成，煙箱(7)的后端和框架(10)的前端固定連接，折轉(zhuǎn)風(fēng)箱(26)的左端與框架(10)的右端固定連接，中管板(27)固定在框架(10)內(nèi)的中部，后管板(28)固定在框架(10)內(nèi)的后部，前管板(25)設(shè)置在框架(10)內(nèi)的前部，第二煙管束(15)的兩端分別固定在前管板(25)和后管板(28)的左邊一側(cè)上，第二煙管束(15)的中部固定在中管板(27)內(nèi)的左邊一側(cè)，第一煙管束(16)的兩端分別固定在前管板(25)和后管板(28)的右邊一側(cè)上，第一煙管束(16)的中部固定在中管板(27)內(nèi)的右邊一側(cè)，冷風(fēng)進(jìn)口(21)固定在中管板(27)和后管板(28)之間的框架(10)上，熱風(fēng)出口(20)固定在中管板(27)和前管板(25)之間的框架(10)上，第二煙管束(15)后側(cè)的框架(10)與排煙道(22)的前端固定連接，耐熱保溫層(12)固定在后管板(28)外側(cè)的第一煙管束(16)的管端頭之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐，其特征在于換熱器(14)的前管板(25)與框架(10)的內(nèi)壁之間設(shè)有膨脹節(jié)(29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐，其特征在于第一煙管束(16)采用的鋼管為螺紋管。
全文摘要
帶有預(yù)燃爐膛和煙氣循環(huán)裝置的燃煤熱風(fēng)爐，它涉及一種燃煤熱風(fēng)爐，本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有燃煤熱風(fēng)爐使用壽命短、熱效率低、污染嚴(yán)重和煤質(zhì)適應(yīng)性差的問題。本發(fā)明循環(huán)風(fēng)機(jī)(24)的進(jìn)風(fēng)口通過循環(huán)煙道(23)與排煙道(22)的側(cè)口(37)相連通，循環(huán)風(fēng)機(jī)(24)的出風(fēng)口通過循環(huán)煙道(23)的出口(35)與煙道(30)相連通，預(yù)燃爐膛(2)固定在左側(cè)墻(13)和右側(cè)墻(19)之間煤斗(3)的下部。本發(fā)明的預(yù)燃爐膛為絕熱結(jié)構(gòu)，燃燒強(qiáng)度高，即使燃燒劣質(zhì)煤，也能及時(shí)燃著，使熱風(fēng)爐的煤種適應(yīng)性大大提高。在爐排后部，焦炭的燃燒使火床處于明火狀態(tài)，可保證煤氣的充分燃燒，熱風(fēng)爐不冒黑煙，降低了環(huán)境污染；采用循環(huán)煙道，降低了換熱器金屬壁溫，提高了熱風(fēng)爐的使用壽命和效率。
文檔編號(hào)F26B23/02GK1844817SQ20061001005
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月19日
發(fā)明者趙廣播, 周洪富, 黃怡珉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)