CN101382294A

CN101382294A - 新型煤气化反烧热水锅炉

Info

Publication number: CN101382294A
Application number: CNA2007101215231A
Authority: CN
Inventors: 洪启智; 刘满富; 李占一; 刘建文; 钟晓晨
Original assignee: QINHUANGDAO JIEMEI BOILERS MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: QINHUANGDAO JIEMEI BOILERS MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-11

Abstract

一种新型煤气化反烧热水锅炉，它包括：锅壳、炉胆、炉排，加煤门，拨火门，除灰门，烟道、烟囱，自动控制装置，其特征在于：所述的加煤门、拨火门，除灰门均为带微正压可视密封炉门，还包括：环向多点配风装置；内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器；以及烟气余热回收暖风器。本发明的新型煤气化反烧热水锅炉的优点是：设备投资少、运行费用低、自动化操作、锅炉热效率可达到85％、污染物排量低和锅炉模块化，可广泛地用于居民住宅、洗浴中心、工厂、饭店和政府机关等需要小型供热的场所。

Description

新型煤气化反烧热水锅炉

技术领域

本发明涉及新型煤气化反烧锅炉，特别是一种煤气化反烧热水锅炉。

背景技术

已有的常规反烧锅炉存在一些缺点，例如：炉外型较大，工质水的流程不够长，热量回收不够充分，其热效率在80％左右，烟气中的杂质含量较高，因此有必要提供一种新型的燃煤热水锅炉。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型煤气化反烧热水锅炉，该锅炉清洁，热效率高，操作方便，安全可靠，设备投资少、运行费用低。

为达到上述目的本发明采用以下技术方案：这种新型煤气化反烧热水锅炉，它包括：锅壳、炉胆、炉排，加煤门，拨火门，除灰门，烟道、烟囱，自动控制装置，其特征在于：所述的加煤门、拨火门，除灰门均为带微正压可视密封炉门，还包括：环向多点配风装置；内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器；以及烟气余热回收暖风器。

所述的内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器，它包括：密封式外箱体，入口烟管，该烟管与锅炉本体出口烟道连接，外箱体内设有烟气罩，外箱体上方设烟气出口，装置外侧设有浮球式水位控制仪及加水加药口，外箱体下部设有放水及冲灰口，还包括埋管余热回收装置，它为列管式热交换器，交换器有热水回水的进水口、热水回水的出水口，管内走锅炉回水。

所述的烟气余热回收暖风器，它包括：多块平行的金属板，每相邻两金属板之间构成空气通道或烟气通道，空气通道与烟气通道交替排列，空气进口方向与烟气进口的方向成90°，气体的出口方向与进口方向一致，所述气体通道两侧均设有与空气或烟气流向相平行的密封铝板条。

所述的带微正压可视密封炉门，它包括：炉门筒体，炉门盖，盖上开有视孔，视孔上连接一接头，接头上连接一带有耐高温玻璃材料做成的密封件，在炉门盖上面扣一压紧装置，所述的压紧装置是压块，压块的一端绞接在筒体的一侧，条形压块的一端设一扣紧件。

所述的环向多点配风装置包括：总风道，总风道分设上部风道、下部风道、中部风道，所述的中部风道环布在中部燃烧室墙外，中部风道再设分风道，分风道上设有分支管。

所述的锅炉本体、环向多点配风装置、内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器、烟气余热回收暖风器以及风机组预组装成一体。

本发明提供的锅炉具有以下特点：

1、采用微正压反烧方式，使燃料在燃烧过程中析出的挥发分或气化出的水煤气，能向下穿过炽热燃烧料层，加大烟气流程，以保证燃料的充分燃烧和热量的传递，有效地防止锅炉冒黑烟，降低机械未完全燃烧热损失和化学未燃烧热损失，使燃料清洁高效地燃烧；

2、采用环向多点配风装置，使得燃料充分燃烧。大部分燃烧空气从炉顶的电磁三通阀的入口通道进入炉膛，与炉排上的燃料发生化学反应；一部分从燃料区周围通过多支空气管均布进入炉膛，满足靠近炉壁四周的易缺氧区域的燃料燃烧所需的空气，以达到理想的燃烧状态；最后少量部分从燃烧室下部经多支空气管均布向下倾斜进入，以补充掉在炉底部上的炽热煤粒的燃烧所需的空气；

3、采用湿式脱硫除尘器(内置埋管余热回收装置)及烟气余热回收暖风器，充分回收热量，除去烟气中的杂质；

4、采用型煤或块煤，可有效降低机械未完全燃烧热损失、锅炉出口烟尘排放和散煤在运输过程的损耗及污染环境；

5、锅炉模块化：将锅炉本体、环向多点配风装置、湿式脱硫除尘器(内置埋管余热回收装置)、暖风器以及风机组装成一体，实现模块化，从而实现集程化。因而，便于锅炉安装、维护和运行，锅炉整体美观。并且，风机与锅炉本体组装一体，可降低锅炉运行时的锅炉房噪音污染。

总之，本发明的新型煤气化反烧热水锅炉的优点是：设备投资少、运行费用低、自动化操作、锅炉热效率可达到85％、污染物排量低和锅炉模块化，可广泛地用于居民住宅、洗浴中心、工厂、饭店和政府机关等需要小型供热的场所。

附图说明

图1：本发明反烧热水锅炉的主视图

图2：图1的A-A向视图

图3a：图2的C-C向视图

图3b：图2的D-D向视图

图4a：图1中暖风器的主视图

图4b：图4a的A-A剖面图

图4c：图4a的B-B剖面图

图5：图1中内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘装置的结构示意图

图6a：本发明控制器的电路原理图

图6b：水泵、鼓风机、引风机的控制电路图

图7a：带微正压密封可视炉门主视图

图7b：图7a的A-A向剖面图

图8a：图2中的局部视图(图中显示出多点配气管路)

图8b：图8a的F-F向视图

图8c：图8a的B-B向视图

图8d：图8a的A-A向视图

具体实施方式

如图1、图2、图3a、图3b所示，本锅炉包括：锅壳1，炉胆2，加煤门(带微正压可视密封炉门)3，拨火门(带微正压可视密封炉门)4，炉排5，除灰门(带微正压可视密封炉门)6，下烟气转向室(中部带有隔板)7、炉胆与下烟气转向室的连通烟道8、“∏“型流程的双行程烟管9、第一水室与第二水室的隔板10、第一、二水室与炉胆水室的隔板11、上烟气转向室12、35为第一水室烟管束，36为第二水室烟管束，湿式脱硫除尘器14、埋管余热回收装置13，埋管余热回收装置内置于湿式脱硫除尘器的内部，并与之组成一体，15为锅炉本体出口烟道。

燃烧室下部风道16、燃烧室中部风道17、暖风器18、鼓风机19、引风机20、锅炉本体进口总风道21、燃烧室上部风道22、喷引射装置23、锅炉本体与喷引射装置间的连通烟道24、出口烟囱25、锅炉本体烟气出口37，在锅壳1本体上方，设有用于保护锅炉安全的通大气水箱26，该水箱相当于安全阀，还有电磁阀27，进水接头28、出水接头29、炉排清洗堵头30、除灰门31和自动控制装置等。锅炉还配有用于运行及安全保护的水位表、温度计和自动控制装置等辅助装置。

图7a、图7b中，3-3为炉门筒体，3-1为炉门盖，盖上开一视孔，视孔上连接一接头3-4(可以是带螺纹管)，接头上连接一带有耐高温玻璃板或球的密封件3-5(也可以耐高温的密封胶)，在炉门盖上面扣一压紧装置3-2，所述的压紧装置是：压块，可以是条型的压块，条形压块的一端绞接在筒体3-3的一侧，其中3-7为轴，条形压块的一端设一扣紧件，如插销3-6。当关闭炉门后，将插销插入位于炉门筒体侧壁的固定用孔内。

图5为本发明内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器，结构如下：

除尘器包括：密封式外箱体14-2，入口烟管14-1，该烟管与锅炉本体出口烟道连接，外箱体内设有烟气罩14-3，外箱体上方设烟气出口14-5，装置外侧设有浮球式水位控制仪(14-4为浮球阀)及加水加药口，14-8为水面，外箱体下部设有放水及冲灰口14-6。13为埋管余热回收装置，它为列管式热交换器，交换器有热水回水的进水口13-1，以及热水回水的出水口13-2，余热回收换热管13-3，管内走锅炉回水，回收烟气余热，可减少对大气的水蒸气排放。

操作过程是：烟气经烟管从箱体的下部引入，烟管穿过水面进入烟气室(罩内)，烟气罩下部插入水面以下一定深度，烟气中的二氧化硫和灰尘被水吸收后，烟气通过密封外箱体顶部的烟囱排出。

本湿式脱硫除尘器经实验测试，进入埋管余热回收装置水温度为55℃出水温度上升到55.5℃，提高热效率2.5％。由于增加了烟气的扰动有利于烟尘的清洗净化。

图4为本发明的暖风器的结构图，通过暖风器将进来的空气预热，经预热的空器接鼓风机进口。

每相邻两金属板18-1之间构成气体通道，与空气通道18-5相邻的通道为烟气通道18-4，即：空气通道18-5与烟气通道18-4交替排列，空气进口的方向与烟气进口的方向成90°，空气进口或烟气的进口可直接连接在金属板的外围，正对着气体流入方向，并且空气出口的方向与空气进口方向一致，烟气进口采用同样的连接方式，所述气体通道两侧均设有与空气或烟气流向相平行的密封铝板条，其中，18-2为空气通道的密封铝板条，18-3为烟气通道的密封铝板条。

所述的所述的金属板可为铝板，所述的铝板条可为导热的金属条。通过暖风器将进来的空气预热，经预热的空器接鼓风机进口。

本暖风器经实验，可使烟温度下降20℃-30℃，空气的温度可提高30℃-45℃，锅炉效率提高1％-1.5％。

如图8a、图8b、图8c、图8d所示，所述的环向多点配风装置包括：与鼓风机相接总风道21，总风道分为三条风道即：上部风道22、中部风道17、下部风道16，上风道接三通阀，下风道接一汇集箱16-2，汇集箱上设有分支管16-3，中部风道围设在燃烧室的外墙，分为前墙分风道17-2、后墙分风道17-4、右墙分风道17-6、左墙分风道17-8，各个分风道均设有分支管，其对应的有17-3、17-5、17-7、17-9分支管，分支管的数量按需要而定，为2、3、4个等等。所述的环设的中部分风道是上、下两层部置。图中的各个图号同前。

所述的下风道中的分支管向下倾斜进入燃烧室下部。

本发明的锅炉中还设有电磁阀，其作用包括；1、在停炉时，电磁阀打开，将烟气排出炉外，保证安全。另外为了减少炉膛进气口，在电磁阀的入口通道上(电磁阀的出口接喷引射装置的入口)，接一个三通接头，即：增加了与顶部风道相接的接口。停炉时，电磁三通阀打开，向大气排气(煤气)，启炉时，电磁阀关闭，空气从顶部风道进入上燃室。

所述的喷引射装置由入口管段、接受管段和出口管段组成。炉膛烟气进入入口管段，从出口端喷出，在接受管段四周形成一定的负压，通过连接燃烧室的连通管，可吸引燃烧室内的烟气，然后，经出口管段排入大气。喷引射装置和电磁阀共同使用，在锅炉启停时，可有效防止燃烧室内的煤气内爆，保护人员和设备的安全，并延长设备的使用年限。

本热水锅炉的气路行程：

空气先经暖风器18加热后，进口总风道21、鼓风机19和环向多点配风装置，从燃烧室上部风道22、燃烧室中部风道17和燃烧室下部风道16进入，风从上部风道进入炉胆2的上燃室、炉胆2的下燃室和炉排5上的料层四周，然后与燃料发生化学燃烧反应，生成的烟气经炉胆2的下燃室、炉胆与下烟气转向室的连通烟道8、再进入下烟气前转向室7(由烟气隔板10分成二个独立的前、后烟室)、

型的双行程烟管9的管内烟气上流烟管、上烟气转向室12、

型的双行程烟管9的管内烟气下流烟管、下烟气转向室7的后转向室、锅炉本体出口烟道15、湿式脱硫除尘器14、暖风器18、引风机20、喷引射装置23和出口烟囱25排入大气。

热水炉锅炉的热水行程：

给水经给水泵、埋管余热回收装置13和进水接头28进入水包火的锅壳1(炉胆及各对流受热面均包围在水体内)，在锅壳1的本体内采用隔板10、11分成三个独立的水室(第二行程的管内烟气下流的烟管水室、第一行程的管内烟气上流的烟管水室和包围炉胆(2)的水室)，进入锅壳1本体内水流呈“N”字型三回程(流动方向：第二行程的烟管水室、第一行程的烟管水室和包围炉胆2的水室)，最后在锅壳1的上部经出水接头29引出。

图6a、图6b中，单片机可采用8031，键盘设置有七个按键，分别为：

退出：返回系统初始界面；

功能、增加、减少三个键：用以选择功能，设定参数。

确认：用以确认修改的参数。

手动自动：用以切换手动控制和自动控制。

消音：当设备出现故障，按消音钮可屏蔽音响报警。

本单片机接液晶显示，液晶显示模块为OCM12864，可显示系统参数：供水温度，回水温度，工作状态，以及当前日期和时间。另外采用LED指示灯，可非常直观的显示电源工作，水泵工作，鼓风机工作，引风机工作，故障报警等。

由单片机控制的输出回路输出信号，控制水泵、鼓风机、引风机的控制电路，其中：1KM1(水泵)、1KM2(鼓风机)、1KM3(引风机)分别是继电器的触点。1QF1、1QF2、1QF3是电源开关。

锅炉的运行操作：

当锅炉出水温度低于下限温度时(用户可根据自己需要，如下限温度设定值为60℃)，锅炉引风机运行30秒停止，自动切换为鼓风运行，且同时电磁阀关闭，锅炉旺火运行，锅炉升温一段时间之后，锅炉出水温度达到上限温度(如上限温度设定值为85℃)，鼓风机停止，电磁阀打开，引风机自动运行30秒停止，而在供暖系统和锅炉中炉水继续循环，经过一段时间之后，锅炉出水温度下降到下限值时，重复上述动作(锅炉引风机运行30秒停止，自动切换为鼓风运行，炉水升温)。以上步骤在自动情况下循环工作，锅炉自动运行。

超高温保护：当锅炉的供或回水超过所定上限值时(如回水上限温度设定值为60°，供水上限温度设定值为85°时)锅炉控制器发出声光报警，自动停止鼓风机，此时，电磁阀打开，引风机自动运行30秒停止。

循环水泵发生故障停止运行时，则自动停止鼓风机，此时，电磁阀打开，引风机自动运行30秒停止。

当三相电源缺相时，将自动切断鼓风机与水泵的三相电源，检修完毕后，方可正常工作。

故障显示和报警：当系统出现故障时，比如，水泵，鼓风机，引风机过载过热，控制器在发出声光报警的同时，可在液晶显示屏上显示出出现故障的时间和故障类型，同时，面板上的故障指示灯点亮。报警声音可用控制器上的消音按钮解除，当故障处理完毕后，故障显示自动消除。

日常自动手动切换功能：自动状态下，可根据设定的供水回水温度，控制鼓风机引风机的启动和停止，手动状态下，供水回水温度不参与系统的控制，可用按键手动控制水泵，鼓风机，引风机的启动和停止，系统报警功能在手动下仍然有效。

手动运行：锅炉在确认系统已上满水，并且循环泵已开启的情况下，手动启动鼓风机运行或手动启动引风机运行。

Claims

1、一种新型煤气化反烧热水锅炉，它包括：锅壳、炉胆、炉排，加煤门，拨火门，除灰门，烟道、烟囱，自动控制装置，其特征在于：所述的加煤门、拨火门，除灰门均为带微正压可视密封炉门，还包括：环向多点配风装置；内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器；以及烟气余热回收暖风器。

2、根据权利要求1所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器，它包括：密封式外箱体，入口烟管，该烟管与锅炉本体出口烟道连接，外箱体内设有烟气罩，外箱体上方设烟气出口，装置外侧设有浮球式水位控制仪及加水加药口，外箱体下部设有放水及冲灰口，还包括埋管余热回收装置，它为列管式热交换器，交换器有热水回水的进水口、热水回水的出水口，管内走锅炉回水。

3、根据权利要求1或2所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的烟气余热回收暖风器，它包括：多块平行的金属板，每相邻两金属板之间构成空气通道或烟气通道，空气通道与烟气通道交替排列，空气进口方向与烟气进口的方向成90°，气体的出口方向与进口方向一致，所述气体通道两侧均设有与空气或烟气流向相平行的密封铝板条。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的带微正压可视密封炉门，它包括：炉门筒体，炉门盖，盖上开有视孔，视孔上连接一接头，接头上连接一带有耐高温玻璃材料做成的密封件，在炉门盖上面扣一压紧装置，所述的压紧装置是压块，压块的一端绞接在筒体的一侧，条形压块的一端设一扣紧件。

5、根据权利要求1所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的环向多点配风装置包括：总风道，总风道分设上部风道、下部风道、中部风道，所述的中部风道环布在中部燃烧室墙外，中部风道再设分风道，分风道上设有分支管。

6、根据权利要求1所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的锅炉本体、环向多点配风装置、内置埋管余热回收装置的湿式脱硫除尘器、烟气余热回收暖风器以及风机组预组装成一体。

7、根据权利要求5所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述环设的中部分风道是上、下两层布置，所述的下风道中的分支管向下倾斜进入燃烧室下部。

8、根据权利要求3所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的多块平行的金属板为铝板。

9、根据权利要求4所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述的视孔上以螺纹连接一接头。

10、根据权利要求2所述的一种新型煤气化反烧热水锅炉，其特征在于：所述浮球式水位控制仪为浮球阀。