專利名稱:具有燃燒器的立式鍋爐的制作方法
本實用新型 涉及一種 以煤為燃料的半煤氣立式鍋爐或明火燃燒立式鍋爐，它適合于蒸發(fā)量為0.5噸／時及以下的工業(yè)鍋爐或生活鍋爐。
公知的半煤氣立式鍋爐，爐膛周圍是一個封閉的金屬爐膽，水冷度和輻射受熱面都較大，因而爐膛溫度低；在煤氣燃燒室底部的受熱面上分散放置的擋火耐火磚不能有效集聚和儲備熱量，熱輻射弱。特別是半煤氣立式鍋爐處于啟動或低負荷運行時，爐膛和煤氣燃燒室內(nèi)的煙氣溫度常常低于煤氣著火溫度，致使煤氣熄火，而需要人工或用其它方法點燃煤氣。這不僅給運行操作帶來不便，還污染環(huán)境，降低鍋爐熱效率，特別是重新點燃煤氣時，常發(fā)生爆炸事故，危及人身和設(shè)備的安全。以上所述，在國防工業(yè)出版社1984年3月出版的《企業(yè)節(jié)約能源技術(shù)》一書中有記載。
公知的半煤氣立式鍋爐，采用橫水管結(jié)構(gòu)，水循環(huán)工況較差，特別是上、下爐膽夾層之間的汽水混合物，容易產(chǎn)生汽水分層和停滯，影響鍋爐運行的安全可靠性。
公知的省煤器是蛇形管式或煙管式結(jié)構(gòu)，用機械方法清除水垢很不方便。
本實用新型的目的是設(shè)計一種能夠穩(wěn)定燃燒，煤氣不熄火，不爆炸，水循環(huán)可靠，熱效率高的立式鍋爐。
本實用新型采取的技術(shù)方案是
第一、在鍋爐爐膛設(shè)置衛(wèi)燃帶，同時，將爐膛布置的輻射受熱面比公知同類半氣煤立式鍋爐相應(yīng)減少30～40％。
第二、在鍋爐上爐膽內(nèi)設(shè)置管形燃燒器，以此取代公知半煤氣立式鍋爐上爐膽內(nèi)的擋火耐火磚。
第三、取消公知立式鍋爐的橫水管，在實用新型鍋爐上爐膽內(nèi)設(shè)上升管。
第四、在鍋爐尾部設(shè)新型省煤器。
以下結(jié)合技術(shù)方案是怎樣實現(xiàn)的。
附圖是本實用新型鍋爐的側(cè)面剖視圖。
燃煤從爐門〔1〕加進爐膛〔8〕。根據(jù)煤質(zhì)條件，在爐排〔4〕頂面四周設(shè)適當(dāng)高度的衛(wèi)燃帶〔5〕。一次風(fēng)由送風(fēng)機從一次風(fēng)口〔2〕送入風(fēng)室〔3〕。爐膛〔8〕上部設(shè)有1～2支與下爐膽〔6〕平面切向引入的二次風(fēng)噴嘴〔7〕。二次風(fēng)在爐膛〔8〕內(nèi)強烈擾動煙氣作旋轉(zhuǎn)運動，加強煙氣與空氣進行混合，同時，煙氣中的飛灰可燃物在離心力作用下，部分被分離，降落在灼熱的燃料層上繼續(xù)燃燒。由于在爐膛〔8〕內(nèi)設(shè)有適當(dāng)高度的衛(wèi)燃帶〔5〕，布置的輻射受熱面比公知的同類半煤氣立式鍋爐相應(yīng)減少了30～40％，加上管形燃燒器〔9〕的喇叭形入口〔10〕端對爐膛〔8〕內(nèi)煙氣和燃煤的輻射，促使?fàn)t膛〔8〕溫度提高，強化了燃燒過程，確保爐膛〔8〕出口煙氣平均溫度高于700～900℃。
管形燃燒器〔9〕垂直布置在上爐膽〔15〕的中心。它是一個下端開有入口〔10〕、頂端封閉、呈園形、橢園形、方形或多邊形的筒體，筒體上部的側(cè)壁上開有煙氣出口窗〔14〕，數(shù)量可以有4～6個。下端入口〔10〕可以緊接爐膛〔8〕。管形燃燒器〔9〕下端所開入口〔10〕可以是喇叭形。筒體在喇叭形入口〔10〕上可依形成擴大了內(nèi)徑的下腔〔11〕，縮小了內(nèi)徑的喉部〔12〕和擴大了內(nèi)徑的上腔〔13〕。管形燃燒器〔9〕可用耐火材料制作。
含有煤氣和飛灰可燃物的煙氣離開爐膛〔8〕經(jīng)管形燃燒器〔9〕的喇叭形入口〔10〕進入下腔〔11〕，喉部〔12〕及上腔〔13〕，在其中進行絕熱燃燒。管形燃燒器〔9〕很少向外放出熱量，它實際上是一根輻射管，管內(nèi)有很好的溫度場。由于管形燃燒器〔9〕的內(nèi)徑隨高度變化，煙氣流經(jīng)這些點的速度隨之改變，產(chǎn)生擾動，增強了煙氣和飛灰可燃物與空氣的進一步混合。所以，煤氣和飛灰可燃物在管形燃燒器〔9〕內(nèi)有良好的溫度條件和混合條件，能確保得到充分燃燼，消除黑煙。管形燃燒器〔9〕中的飛灰，在各種作用力下，部分降落到爐膛〔8〕。
以上說明，在采取了提高爐膛〔8〕溫度和設(shè)置管形燃燒器〔9〕的技術(shù)措施以后，使鍋爐獲得了能穩(wěn)定燃燒，煤氣不熄火、不爆炸、安全和消煙除塵好的效果。
燃燼了的煙氣經(jīng)煙氣出口窗〔14〕進入上爐膽〔15〕內(nèi)，沖刷上升管〔18〕和上爐膽〔15〕?？梢詫⑸仙堋?8〕彎曲成10～30°角度，連接在上爐膽〔15〕的上封頭〔16〕和下封頭〔17〕上。上升管〔18〕的數(shù)量可以有8～13根，布置在管形燃燒器〔9〕外圍180～250°角度范圍內(nèi)。上升管〔18〕吸熱量大，管內(nèi)水溫高，它與鍋殼〔19〕邊緣處的低溫水構(gòu)成自然水循環(huán)回路。上升管〔18〕還改善了上爐膽〔15〕與下爐膽〔6〕夾層之間的汽水流動特性。煙氣流經(jīng)上爐膽〔15〕下部后，經(jīng)煙氣出口管〔22〕進入省煤器〔23〕。
省煤器〔23〕主要由一根上端封閉，下端開口的彎水管〔24〕和煙管〔26〕組成。彎水管〔24〕的外壁上可設(shè)有肋片〔25〕，置于煙管〔26〕內(nèi)；下端一般彎曲成30～60°角度引出，置于煙管〔26〕外。給水從彎水管〔24〕下端進入管內(nèi)。煙氣在省煤器〔23〕中放出熱量，使溫度降低到200～250℃，進一步提高了鍋爐熱效率。最后，煙氣經(jīng)煙囪〔28〕排入大氣。
鍋殼〔19〕頂端設(shè)有直徑為600～800毫米帶法蘭的封頭〔21〕，它可以增大汽室容積，同時，它又是一個人孔。當(dāng)鍋爐需要清除水垢時，將帶法蘭的封頭〔21〕和省煤器〔23〕下端的法蘭蓋〔27〕拆下，用鐵刷或其它機械可以方便地進行除垢。所以，本實用新型鍋爐特別適用于給水未進行處理或給水僅經(jīng)簡單處理的生活鍋爐。
管形燃燒器〔9〕可沿高度方向加工成4～6段，從鍋殼〔19〕上的檢修孔〔20〕進入上爐膽〔15〕內(nèi)安裝。
本實用新型鍋爐可以采用固定爐排，人工加煤結(jié)構(gòu)，也可以采用機械加煤結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要鍋爐燃用劣質(zhì)煤或無煙煤時，還可以順煙氣流動方向在鍋爐煙氣出口管〔22〕以后加裝適當(dāng)型式的空氣預(yù)熱器，用熱空氣助燃。
以下是一臺燃用Ⅱ類煙煤，蒸發(fā)量為0.2噸／時的本實用新型鍋爐的技術(shù)數(shù)據(jù)鍋爐受熱面積 10.2 平方米爐膛輻射受熱面積 1.1 平方米管形燃燒器 外徑／高度 300／1100毫米省煤器 外徑／高度 273／3500毫米熱效率 71 ％
權(quán)利要求
1.以煤為燃料的立式鍋爐，具有爐門[1]、爐排[4]、下爐膽[6]、上爐膽[15]、鍋殼[19]，鍋爐尾部設(shè)有省煤器[23]，其特征是在上爐膽[15]內(nèi)設(shè)有管形燃燒器[9]和上升管[18]，省煤器[23]有一根上端封閉、下端開口的彎水管[24]。
2.如權(quán)利要求
1所述立式鍋爐，其特征是管形燃燒器〔9〕是一個下端開有入口〔10〕、頂端封閉，呈園形、橢園形、方形或多邊形的筒體，筒體上部的側(cè)壁上有煙氣出口窗〔14〕。
3.如權(quán)利要求
1或2所述立式鍋爐，其特征是下端入口〔10〕為喇叭形，所說的筒體在喇叭形入口〔10〕上面依次形成擴大了內(nèi)徑的下腔〔11〕，縮小了內(nèi)徑的喉部〔12〕和擴大了內(nèi)徑的上腔〔13〕；側(cè)壁上的煙氣出口窗〔14〕有4～6個。
4.如權(quán)利要求
1或2所述立式鍋爐，其特征是管形燃燒口〔9〕的下端入口〔10〕緊接爐膛〔8〕。
5.如權(quán)利要求
3所述立式鍋爐，其特征是管形燃燒器〔9〕的下端入口〔10〕緊接爐膛〔8〕。
6.如權(quán)利要求
1所述立式鍋爐，其特征是上升管〔18〕彎曲成10～30°角度，連接在上爐膽〔15〕的上封頭〔16〕和下封頭〔17〕上。
7.如權(quán)利要求
1所述立式鍋爐，其特征是所說的彎水管〔24〕下端彎曲成30～60°角度，置于煙管〔26〕外。
專利摘要
一種以煤為燃料的半煤氣燃燒或明火燃燒立式鍋爐，其主要特征是在鍋爐上爐膽內(nèi)設(shè)有管形燃燒器和上升管，尾部有帶彎水管的省煤器。與公知的同類型鍋爐相比，它具有燃燒穩(wěn)定，煤氣不熄火，不爆炸，消煙除塵效果好，水循環(huán)可靠，熱效率高，清除水垢方便的特點。本實用新型鍋爐適合于蒸發(fā)量為0.5噸/時及以下的工業(yè)鍋爐和生活鍋爐，特別適合給水未經(jīng)處理或僅經(jīng)簡單處理的生活鍋爐。
文檔編號F24H1/22GK86202050SQ86202050
公開日1987年6月17日 申請日期1986年4月4日
發(fā)明者李正安 申請人:李正安導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan