CN1004440B - 立式双层燃烧燃煤暖风炉 - Google Patents

Abstract

立式双层燃烧燃煤暖风炉，是一种热效率高、烟尘少、加热快的暖风炉，其主要特征为采用了双层燃烧系统和空气夹道、挡板等装置使可燃气体，经上层炉排火层向下流动，并与下燃烧室中的火焰汇合，使烟气完全燃烧，烟尘少，炉温高，热交换好。由于上层炉排本身就是通空气的排管，又置于上下两燃烧室中间，所以空气通过此排管后，风温高。本发明结构简单、热效率高，可达７０％，并带有湿度调节，适用建筑采暖，在高大建筑、非经常采暖建筑采暖时，可比锅炉采暖省煤３０～５０％，省投资３０％。

Description

立式双层燃烧燃煤暖风炉

本发明属于供热采暖用的暖风炉。

一般多为由锅炉加热水使其为热水或蒸汽，然后通过管道输送而由暖气片供热，这种供热采暖卫生条件好，适用于集中供热，便于管理。但由于锅炉是受压容器，制造要求、运行安全要求高，又需要供水、水处理等辅助设备，所以占地面积大、造价高;这种采暖在高大建筑中采用效果较差，在不经常采暖的建筑物（如礼堂、剧院）中应用时，因其在不供暖时仍需为防止管道的结冻而保温加热，所以热效率较低，为此人们设想采用暖风炉。单层炉排燃煤燃烧系统的暖风炉，在1984年已于美国取得专利（专利号4466358），这种暖风炉由于其燃烧系统为单层炉排热烟气和冷空气的热交换设置较简单，所以煤燃烧不彻底，烟尘污染大，烟气与空气的热交换次数较少，致使炉子的热效率和烟气的排烟浓度均不理想。

本发明和目的是设计一种新型的立式双层燃烧燃煤系统暖风炉，它可使煤几乎完全燃烧，使烟气和空气的热交换充分，炉子的热效率高，烟尘少。

本发明由内、外套筒组成的炉体、顶部封闭的炉膛、炉排、空气夹道、炉膛上部对流管束区风管束、排风箱、烟囱组成的立式双层炉排燃烧燃煤暖风炉，其特征在于所述的炉排是由下层炉排和其上由耐高温材料制成的可通空气的一组管子组成的上层炉排组成的双层炉排，在上层炉排的管子之间及炉排两侧与内套筒之间有通烟气的间隙，所述的对流管束风管束，其位于下部高温区的，风管外壁上抹有热保护层，所述的内套筒，其位于高温区的，内壁上抹有热保护层，所述的空气夹道，是在内、外套筒之间设有3个以上交叉开口横隔板而组成的蛇形空气通道。

本发明的工作原理是：采用双层炉排的燃烧装置，在上层炉排的上部和下部，形成了上、下二个燃烧室。可燃气体和烟气，由于上燃烧室上部是炉膛的顶部，是封闭的，所以它们只能向下倒流，先经过上层炉排上赤热煤层，使其进行一次燃烧，燃后流入炉膛，与下层炉排上的赤热煤层及其高温火焰接触，进行二次燃烧，烟气至此几乎完全燃烧，尘粒极少（小于200毫克/标米），此后烟气经过炉排与内套筒之间的间隙向上，再经炉膛上对流管束区的多排风管管束、人形、V形档板的诱导迂回向上流动，使其与通空气的管束反复多次进行热交换，最后由烟囱排出。而空气先由鼓风机鼓入，再由夹道进入上层炉排的排管时，由于上层炉排在上、下二燃烧室之间，处于高温区，受热面又大，所以空气的热量增加很快，再将空气通过夹道、风管管束迂回地与烟气进行热交换，空气的热量就更多，从而使本暖风炉用于10万大卡/小时炉子时，其热效率高达70%，当用于非经常性采暖及较高建筑采暖中，可比锅炉供热节煤30～50%。此外，为了使空气和烟气反复进行热交换，在内、外套筒之间，设置了诱导空气迂回的蛇形的夹道。

实施例：

图1为立式双层炉排燃烧燃煤暖风炉

图2为图1的侧视图

图3为上层炉排的铸铁管件结构图

图4为铸铁管管子截面示意图

图5为上层炉排组成的连接示意图

图6为图5的侧视图。

其中1为炉体的钢制外套筒、2为炉体的钢制内套筒，3为铸铁炉篦的下层炉排、4为由耐热铸铁制成两端带法兰的上层炉排，5为下燃烧室，6为上燃烧室，7为通空气的管束，8为通风夹道1，9为通风夹道2，10为排风箱，11为防热层，12为人字形档板，13为\/形档板，14为清灰门。

1、本实施例上层炉排的铸铁管4（见图3）是一种耐热铸铁管，其结构为两端带连接法兰18，中间为椭圆形截面的管件，法兰18上有与内炉套连接用的孔16，和炉排本身连接用的孔17，由于铸铁件不能焊接，所以连接方式均采用螺栓，为了使铸铁管具有抗弯强度和散热性，管截面为椭圆形，（见图4），管内带有六根筋，椭圆的长径方向受压，这样放置，使管受弯曲强度高。为了使该耐热铸铁管在高温区不致烧坏，鼓风机应以一定的风压使空气以快速通过铸铁排管，由在本实施例中空气通道阻力较一般炉子小，所以可采用一般的鼓风机即可。

2、在本实施例中，为了使空气与烟气更好进行热交换，炉膛上部对流管束区的多束横向风管可为12排，组成4个管束，其中下3排的管子布置为6根、5根、6根，其上9排管子的布置为〈＆＆〉管束中设有人字形板12，\/形档板13，在内、外套筒之间用交叉开口横隔板将其隔成为由6个诱导空气迂回导流夹道组成的蛇形空气通道。由于下3排的空气管束处于高温区，所以在此空气管外壁和高温区的内套筒内壁需抹耐热混凝土11的耐热层。

3、本实施例中顶部排风箱10带有可调风量、风向的装置，它是一个设在风箱出口处的可调出风角度的百叶导片，它可通过拉杆调整送风角度，不送风时亦可关闭。排风箱可四面开口。

4、本实施例中鼓风机鼓入炉内的空气，其大部分与室内的回风混合后，再送入暖风炉空气排管加热;其小部分可用支管送入下炉排上部的燃烧室，以强化燃烧，降低灰尘含碳量，此风量亦可用阀门调节。此外在炉外空气入口的管道上，设有加湿用的水管15，以滴水的方式往空气内加温，并用阀门调节其加湿量，以保证室内一定的湿度。

本暖风炉在空气与室内回风混合后送入炉内由夹道8进入上层炉排4，经高温区加热后，通过夹道9进入炉内管束区，再经多层空气管束7和多个通风夹道的迂回（见图1），使热空气在管内反复地与管外的烟气进行热交换，最后由四面开口的排风箱排出，排出的空气量可用拉杆调节百叶导片出风角度来调节。空气的含湿量可在炉外空气管道入口处，加以有加湿调节装置的水管来实现。给空气加热的烟气先由上燃烧室的炉膛顶部的封闭顶层反过来，与上炉排上赤热煤层进行一次燃烧，再由炉排之间的间隙往下串，又与下层铸铁炉篦上赤热煤层及高温火焰接触，进行二次燃烧，此时燃烧已经完全，烟尘中的黑度可在1级之内，此烟气由炉排4与套筒2之间的间隙向上，经人字形档板12、V形档板13诱导，迂回与空气管束7进行热交换后，由烟囱排出。本实施例中由于采取上述1、2两点所述的结构，使铸铁管耐热性好，抗弯强度高;内套筒的耐热性好;空气和烟气热交换充分。本实施例用于10万大卡/小时的炉子，其热效率可达70%，且暖风得到快，结构简单，维护、操作方便，消烟除尘效果好，因此具有很好和实用价值。

Claims (5)

1、由内、外套筒组成的炉体、顶部封闭的炉膛、炉排、空气夹道、炉膛上部对流管束区风管束排风箱、烟囱所组成的立式双层炉排燃烧燃煤暖风炉，其特征在于所述的炉排是由下层炉排和其上由耐高温材料制成的可通空气的一组管子组成的上层炉排组成的双层炉排，在上层炉排的管子之间及炉排两侧与内套筒之间有通烟气的间隙，所述的对流管束区风管束，其位于下部高温区的，风管外壁上抹有热保护层，所述的内套筒，其位于高温区的，内壁上抹有热保护层，所述的空气夹道，是在内、外套筒之间设有3个以上交叉开口横隔板而组成的蛇形空气通道。

2、按权利要求1所述的暖风炉，其特征在于所述的上层炉排是一由耐热铸铁制成的两端有方形法兰相互连接构成的排管，管子中间为椭圆形管状，管内带有增加强度和散热用的筋，所述的顶部封闭的炉膛，是由耐热混凝土打成的拱形封闭。

3、按权利要求2所述的暖风炉，其特征在于所述的上层炉排两端的方形法兰，是在其上、下端左右端开孔，且孔径大小可与内套筒连结板中的孔相同的方形法兰。

4、按权利要求1所述的暖风炉，其特征在于所述的内套筒内壁和风管外壁的热保护层是一耐热混凝土保护层。

5、按权利要求1、2、3、4中任何一个所述的立式双层炉排燃烧暖风炉，其特征在于对流管束区风管束为4束，每束由3排风管组成，其最下束每排管子数为6根、5根、6根其它3束中除中间束其管子数排列为7根、8根、7根外，其上下束管子排列为8根、7根、8根，管束中设有人字形，形挡板。

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