CN100501231C - 一种新型反射分区燃烧的半煤气化燃煤锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型反射分区燃烧的半煤气化燃煤锅炉，由锅筒、炉胆、对流管束、上炉门、中炉门、下炉门和水管组成，炉膛内设有把燃烧区分为低温新煤区与高温焦炭区的倾斜的一型反射拱和倒L型分隔板。反射拱与水平夹角为15°～45°，反射拱下部距炉排高度为500～800mm。分隔板距炉排高度为250～350mm，其竖直部分与轴线夹角0-20°，分隔板12与反射拱7形成喉口，喉口尺寸80～260mm。本发明体积小，操作简便便，排烟效果佳，锅炉效率高。能有效防止大气污染，节约能源。

Description

一种新型反射分区燃烧的半煤气化燃煤锅炉

所属技术领域

本发明涉及一种立式锅炉，尤其是一种带有反射拱和分隔板，实现分区燃烧的半煤气化燃煤锅炉。

背景技术

现有小型燃煤锅炉多采用立式双层炉排反烧或立式正烧结合二次风的结构。这两种结构都存在不少的问题。立式双层炉排反烧炉操作复杂；燃烧具有一定周期性；锅炉炉体大，钢耗较大；水管炉排易结垢等缺点。立式正烧结合二次风的煤气发生炉布风装置易烧损；锅炉负荷变化时送风量不变造成过量空气系数过大，热效率下降；锅炉使用鼓风机，增加电能消耗；操作过程中不能加煤过多，否则冒黑烟等缺点。

发明内容

为了克服现有小型燃煤锅炉存在的缺陷，本发明提供一种带有反射拱和分隔板，实现分区燃烧的半煤气化燃煤锅炉，该锅炉效率高、体积小。能有效防止大气污染，节约能源。

本发明的技术解决方案是：一种立式半煤气化燃煤锅炉，由锅筒3、炉胆6、对流管束4、上炉门13、中炉门14和下炉门16组成，炉膛内设有一型反射拱7和倒L型分隔板12，燃烧区由倒L型分隔板12分为两部分。一型反射拱7与水平夹角为15°～45°，反射拱7下部距炉排高度为500～800mm。倒L型分隔板12距炉排8高度为250～350mm，竖直部分与轴线夹角0-20°，倒L型分隔板12与一型反射拱7形成喉口，喉口尺寸80～260mm。锅筒封头1与锅筒3连接，其下部与U型下脚圈15连接，U型下脚圈15与内部的炉胆6连接，炉胆6的上部连接有炉胆封头11，炉胆封头11通过冲天管10与外部的锅筒封头1连接在一起，炉胆6内部设有对流管束4，锅筒3上还设有头孔装置2和手孔装置5用于锅炉的检查维修，同时设有的上炉门13、中炉门14和下炉门16用于加煤、清灰等工作，锅炉下部设有铸铁炉排8和底座9。炉胆6的上部是交叉的水管管排组成对流受热面。炉膛中间用水管浇注的耐火水泥倒L型分隔板12分成两部分，使燃烧区人为的分隔成高温焦碳区与低温新煤区，高温焦碳区和低温新煤区还有一个自然的过渡区。高温焦碳区上面是高温的燃烧室，在燃烧室上部设置了一个以水管做为骨架外面浇注耐火水泥形成的一型高温反射拱7。反射拱7与中间的分隔板12间隙较小，形成一个喉口。

炉体采用此结构具有如下原理和特点：新煤首先进入由倒L型分隔板12和炉胆6及炉排8构成的低温新煤区，在该区域内，新煤吸收下面红热的焦碳辐射热量开始析出挥发份，我们知道挥发份成分非常复杂，绝大多数是可燃的碳氢化合物气体。形成的挥发份并不像一般锅炉那样直接燃烧，而是与上炉门13进来的氧气一起混合，向分隔板12下方运动，经过温度较高的过渡区来到高温焦碳区，充分混合的可燃气体在这里被加热到很高温度，可燃气体混合物在这里非常易于燃烧，燃烧室上方倾斜的一型反射拱7不仅提高了炉膛温度，而且因为它具有一定角度，使得火焰在燃烧室内形成旋转，进一步延长火焰在炉膛的停留时间，可燃物与氧气充分接触，有利于可燃气体的充分燃烧。高温焦碳区的焦碳与煤层下通过下炉门16进来的新鲜空气接触燃烧，形成向上运动的高温烟气，如果燃烧不充分，部分焦碳没有氧化完全形成一氧化碳，则与可燃的挥发分和空气一起在炉膛里旋转燃烧，最终被烧尽。反射拱7不仅对燃烧有利，烟气在运动的过程中遇到反射拱7的阻碍，其所携带的颗粒较大的尘遇到阻挡失去速度便落在燃烧室内，使得锅炉具有一定的自身除尘能力。由于炉膛的出口截面较小，所以炉膛出口处具有较高的烟气流速。

理论上形成污染环境的黑烟主要是煤在燃烧时没有与氧气充分接触燃烧和新煤引燃时析出的挥发分没有与氧气充分混合燃烧。在缺氧和燃烧不充分的情况下形成C₈H等碳氢化合物，这是锅炉黑烟形成的原因。而这种锅炉结构燃烧室和新煤区分开，两个进风方向，以及炉膛上部的反射拱7使得锅炉能够获得很高的炉膛温度，以及可燃物与氧气的充分混合都避免了形成碳黑等碳氢化合物形成，进而使得锅炉排烟指标理想。

燃烧的充分是锅炉高效的保证，本锅炉采用水管作为主要的对流换热面，水管倾斜一定角度有利于水循环，顺列管束4不易积灰，而管束4的交叉又是避免烟气冲刷不均的好办法。此型锅炉对流受热面布置紧凑，使得锅炉高度较低。钢材的消耗也相对较少。采用自然通风，节约了鼓、引风机的电力消耗。司炉工操作时从上炉门一次加入大量的煤，可很长时间不用加煤，不用频繁的拔灰、拨火，司炉工劳动强度相对较低。锅炉出力从0.1t(0.07MW)～1t(0.7MW)，压力0～0.7MPa，可以广泛用于生产、生活。

本发明的有益效果是，锅炉排烟效果佳，锅炉效率高。能有效防止大气污染，节约能源，体积小，操作简便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本实用新型的整体结构剖视示意图

图中：1、锅筒封头 2、头孔装置 3、锅筒 4、对流管束 5、手孔装置6、炉胆 7、反射拱 8、炉排 9、底座 10、冲天管 11、炉胆封头 12、分隔板 13、上炉门 14、中炉门 15、下脚圈 16、下炉门

具体实施方式

典型产品LSG0.3-0.4-AII型燃煤蒸汽锅炉，反射拱下部距炉排560mm，与水平夹角17°；分隔板底部距炉排280mm，竖直部分与轴线夹角18°；反射拱与分隔板形成的喉口120mm。

实际应用中锅炉采用自然通风，烟囱高度14米。锅炉运行时燃煤从上炉门13投入，在下部高温焦碳的加热下析出挥发分，挥发份从分隔板12下方进入高温的炉膛，下炉门16进入的空气与炉膛下部的焦碳接触燃烧，焦碳燃烧不产生污染环境的黑烟，下炉门16进入的部分过量空气同挥发份混合，一起在炉膛中燃烧，炉膛上部的反射拱7，影响燃烧火焰的运行路线，火焰遇到反射拱7后改变运动方向，折向分隔板12，被一定角度的分隔板12阻挡后形成旋转的火焰，这延长了火焰在炉膛停留的时间，并且火焰中的可燃物质充分与氧气接触，使得可燃物质充分燃烧，避免形成污染环境的黑烟，同时烟气在炉膛内的数次折返，使得部分烟气携带的尘失去速度沉降在炉膛里，这个过程使得锅炉燃烧充分，排烟达到非常理想的效果。经过旋转的燃烧后烟气从喉口进入对流换热区，最后排出锅炉。这样不同于以往锅炉的设计使得此锅炉具有体积紧凑，出力足，环保高效，操作简便等优点。

Claims (1)

1、一种反射分区燃烧的半煤气化燃煤锅炉，由锅筒(3)、炉胆(6)、对流管束(4)、上炉门(13)、中炉门(14)和下炉门(16)组成，其特征在于，炉膛内设一型反射拱(7)和倒L型分隔板(12)，一型反射拱(7)的最底部距炉排高度(L)为500mm～800mm，与水平夹角(α)为15°～45°，倒L型分隔板(12)最底部距炉排(8)的高度(H)为250～350mm，其竖直部分与轴线夹角(β)0～20°，倒L型分隔板(12)与一型反射拱(7)形成喉口，喉口尺寸80～260mm。

Images