半煤氣化反燒熱管鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型屬于燃煤鍋爐，具體涉及一種半煤氣化反燒熱管鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)是我國的能源特色，環(huán)境保護，節(jié)能減排是我國發(fā)展經(jīng)濟的國策。為了解決燃煤鍋爐的污染問題，在大中城市采取措施是發(fā)展集中供熱。然而，在廣大的中小城鎮(zhèn)以及大城市的周邊地區(qū)，不可能做到哪里有用戶需要哪里就建設(shè)集中供熱?，F(xiàn)階段各地主要還是以中小型燃煤鍋爐供暖和采集熱水為主。
[0003]普通中小型燃煤鍋爐不僅熱效率低，而且在燃燒過程中會產(chǎn)生大量廢氣和廢渣，嚴(yán)重污染環(huán)境，達不到環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)能、環(huán)保、熱效率高、使用方便的半煤氣化反燒熱管鍋爐。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種半煤氣化反燒熱管鍋爐，它包括水套爐體，其特征在于:在下部水套爐體內(nèi)依次并列設(shè)置主燃燒區(qū)、第三燃燒室、降塵室和熱交換區(qū)，在上部水套爐體內(nèi)設(shè)置多導(dǎo)熱回程；主燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置上爐排和下爐排，上爐排的上部是設(shè)有加煤口的第一燃燒室，上爐排和下爐排之間是設(shè)有觀火口的第二燃燒室，下爐排的下部是設(shè)有清灰口的爐灰室；所述的多導(dǎo)熱回程是設(shè)置多回程煙道，在煙道上設(shè)置若干下端在煙道內(nèi)上端在水套里的熱管。
[0006]進一步，所述的多回程煙道包括第一回程煙道、第二回程煙道和第三回程煙道，第一回程煙道是扁筒形煙道，第二回程煙道和第三回程煙道是兩個圓筒形煙道，第一回程煙道的首端連通熱交換區(qū)，第一回程煙道尾端連通第二回程煙道的首端，第二回程煙道的尾端連通第三回程煙道的首端，第三回程煙道的尾端連通煙筒。
[0007]進一步，主燃燒區(qū)與第三燃燒室之間設(shè)置第一隔墻，第一隔墻上設(shè)置第一過火口 ；第三燃燒室與降塵室之間設(shè)置第二隔墻，第二隔墻上設(shè)置第二過火口 ；降塵室與熱交換區(qū)之間設(shè)置第三隔墻，第三隔墻上設(shè)置第三過火口。
[0008]進一步，所述的第二過火口在降塵室一側(cè)向上傾斜，其傾斜角度為30°?50°。
[0009]進一步，第一隔墻的上部是水套隔墻，所述的上爐排由若干并排設(shè)置的爐排水管構(gòu)成，爐排水管的兩端分別連通水套爐體外層水套和第一隔墻上部的水套隔墻。
[0010]進一步，所述的爐排水管傾斜設(shè)置，爐排水管的內(nèi)側(cè)端高于外側(cè)端，爐排水管與水平面之間呈5°?20°傾斜角。
[0011]進一步，所述的第三燃燒室和降塵室的頂部為拱形結(jié)構(gòu)。
[0012]進一步，在熱交換區(qū)設(shè)置若干兩端連通水套的熱交換水管。
[0013]進一步，在水套爐體外部設(shè)有保溫層。
[0014]本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點在于:
[0015]1、本實用新型是在下部水套爐體內(nèi)依次并列設(shè)置主燃燒區(qū)、第三燃燒室、降塵室和熱交換區(qū)，在上部水套爐體內(nèi)設(shè)置多導(dǎo)熱回程；內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)鍋爐常規(guī)設(shè)計定式，“水在火中走”為“火在水中行”，火不燒鍋筒，實現(xiàn)熱工中的“水火相容”，提高了鍋爐的使用壽命。爐體外部整體保溫。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，保溫效果好，一人可操作，關(guān)火24小時不熄火。
[0016]2、采用該結(jié)構(gòu)的半煤氣化反燒熱管鍋爐是采用正反兩種燃燒方式來完成煤燃燒的全過程，并根據(jù)各工作區(qū)段煤燃燒反應(yīng)的情況供給一定量的空氣以保證燃燒效果。這種獨特的燃燒方式和結(jié)構(gòu)布置，能夠使煤在良好的工況下達到完全燃燒，沒有煙塵排放，從而達到節(jié)煤和保護環(huán)境的目的。
[0017]3、半煤氣化反燒熱管鍋爐，采用逆向供給一次空氣，正反混合連續(xù)燃燒結(jié)構(gòu)布置，除第一燃燒室(加煤氣化給風(fēng)室)，是反燒外，其它全部是正燃燒。由第一燃燒室熱解出來的可燃物能夠和氧分子充分混合點火燃燒；從第一燃燒室的上爐排落下來的紅煤隨著體積的縮小漏到第二燃燒室爐排上繼續(xù)燃燒，加煤口同時為進風(fēng)口，他可以避免一般手燒爐加煤漏冷風(fēng)的缺點。
[0018]4、焦炭落在第二燃燒室的下爐排上在不影響正常運行情況下，有良好的空氣供給與燃燒溫度，同時還有足夠的燃燒時間使之燃盡。第三燃燒室設(shè)計為高溫低氧II段燃燒，將所排煙塵中的有害氣體和可燃物進一步燒掉，消除煙塵中有害氣體對大氣的污染，從而達到保護環(huán)境和節(jié)煤的目的。
[0019]5、第二燃燒室的上部是第一燃燒室的上爐排，該室的一面爐墻，受第三燃燒室的輻射熱，底面受煤層的灼熱，四面爐墻形成高溫儲熱爐拱，使得經(jīng)過該室的氣體和可燃物進一步完全燃燒，該室的溫度可達到1100°c以上。
[0020]6、第一燃燒室工作在負壓狀態(tài)下，它的火焰直接進入到第二燃燒室。該室的主要作用是使供給的新煤先經(jīng)預(yù)熱、干燥、干餾、揮發(fā)著火燃燒。滿足焦炭在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時的必要條件，該室集中供給煤燃燒時所需要的空氣總量的85%，利用機械引風(fēng)負壓運行超大量方式供給該室的高速空氣對煤層的沖刷，提高了擴散能力，加快了燃燒速度。隨著焦炭的擴散燃燒，使碳粒逐漸變小，并與焦渣一起被來自上方的強大氣流推到下爐排上還原燃盡。
[0021]7、從上方噴下來的火焰在第二燃燒室進行混合燃燒，該室的后側(cè)設(shè)計有第一過火口，與第三燃燒室相通，前方未燃盡的氣體與可燃物混合后進入到第三燃燒室第三次燃燒。第二燃燒室的下爐排下方，有一空間為爐灰室，并有清灰門兼做二次進風(fēng)門，供給第二燃燒室空氣總量的15%，補足空氣供給的不足部分。這部分空氣也有利于下爐排上焦渣中的焦炭擴散燃燒，該室的溫度在1100?1200°C之間。該室的化學(xué)反應(yīng)能力和擴散能力相差不大。
[0022]8、第三燃燒室的頂部設(shè)計為拱形結(jié)構(gòu)，由第二燃燒室進入第三燃燒室的混合氣體和可燃物，受到拱形結(jié)構(gòu)的影響，火焰在向心力的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，延長了氣體與可燃物的燃燒時間，并使碳氧分子得以充分混合，以產(chǎn)生良好的燃燒工況。同時由于第三燃燒室第一隔墻和第二隔墻的吸熱和散熱作用的調(diào)節(jié)，使氣體和可燃物燃燒的更加徹底，燃燒時的火焰呈藍色。因為前面各燃燒區(qū)段都沒有受熱面，使火焰的溫度步步升高，該室的爐膛溫度可達1300°C?1600°C。由于該室是在高溫低氧狀態(tài)下工作，該室不需要額外補足空氣，前段燃燒時剩余的氧量，完全能夠滿足三原子氣體和飛灰粒子的燃燒需要。這樣布置的燃燒結(jié)構(gòu)有利于將煤燃燒時分解出來的有害氣體和可燃物充分燃燒掉，如煤中的硫、硫化物等前段燃燒未盡的揮發(fā)可燃物經(jīng)過該室都在高溫低氧狀態(tài)下被燒掉。本區(qū)段采用高溫低氧燃燒法，不但解決了燃燒技術(shù)問題，同時也解決了脫硫這一多年未能得以解決的環(huán)保難題。在實際運行中不用增加脫硫、除塵設(shè)備，即可達到自動消煙、除塵、煙筒不冒黑煙的環(huán)保效果。
[0023]9、第二隔墻上設(shè)置的第二過火口在降塵室一側(cè)向上傾斜，降塵室的頂部為拱形結(jié)構(gòu)。從第三燃燒室進入的煙火發(fā)生旋轉(zhuǎn)，到后面設(shè)置的第三隔墻后，向下旋轉(zhuǎn)并在機械引風(fēng)的作用下，進入到熱交換區(qū)內(nèi)。
[0024]10、降塵室后部是熱交換區(qū)，在該區(qū)設(shè)置若干熱交換水管，充分燃燒的煙火在此區(qū)域進一步進行熱量交換。
[0025]11、在上部水套爐體內(nèi)設(shè)置多導(dǎo)熱回程，多導(dǎo)熱回程是設(shè)置多回程煙道，在煙道上設(shè)置若干下端在煙道內(nèi)上端在水套里的熱管。在高效傳熱原件熱管的作用下，進入到熱交換區(qū)內(nèi)的高溫?zé)煔庠诙嗷爻虩煹览镉酂岜怀浞治詹鲗?dǎo)到水套內(nèi)的循環(huán)水里，剩余的極小部分熱量從煙囪排出，但排出的溫度已低于170°C以下。它是利用熱管的相變吸收和釋放大量的汽化潛熱和高速蒸汽流動來傳熱。由于熱管的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)大及等溫性能好，其當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)