CN101571317A

CN101571317A - 燃煤自控锅炉

Info

Publication number: CN101571317A
Application number: CNA2009100864455A
Authority: CN
Inventors: 勾志友; 黄春静; 王会明; 王建平; 郝德明
Original assignee: BEIJING TONGZHOU TONGMING BOILER WORKS
Current assignee: Beijing Tongzhou Tongming Boiler Works
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: CN101571317B

Abstract

本发明提供一种燃煤自控锅炉，包括炉体以及设置在炉体内的第一回程燃烧室、第二回程传热室和第三回程烟室，第一回程燃烧室与第二回程传热室之间采用若干个竖直设置的第一回程烟火管连通，第二回程传热室与第三回程烟室之间采用若干个竖直设置的第三回程烟火管连通，第二回程传热室内设有若干个横水管，第三回程烟室内设有若干个横水管，第二回程传热室内的横水管与第三回程烟室内的横水管相通；第三回程烟室上设置通到炉体外的带有出烟口的出烟管，出烟管上设置引风口；本燃煤自控锅炉燃烧效率高，传热快，自动控制出水温度，排烟温度降低，烟气排放符合DB11/139－2007《锅炉大气污染物排放标准》，减少污染。

Description

燃煤自控锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种燃煤自控锅炉。

背景技术

工业现代化的迅猛发展带来了能源短缺和环境保护问题，也是当今世界的核心问题，而以可持续发展方式保护环境和使用不可再生能源是当今科技工作者需要研究的重要课题。锅炉作为一种能源、动力设备，为了获得生产、生活工艺所需要的蒸汽、热水，就需要消耗大量的能源(煤、油、气)资源，且锅炉排出去的烟气严重污染环境。所以提高锅炉的热效率，节约能源、减少排放污染是锅炉领域亟待解决的问题。

目前我国所用的锅炉近85％是燃煤锅炉，以层燃型链条炉排或固定炉排为多，锅炉设计热效率一般在70％左右，但实际运行时热效率一般低于设计效率。锅炉热效率低主要是由于燃烧设备设计不佳及配套辅机不尽合理，运行管理水平较低，又经常处于低负荷运行，造成排烟温度高，排烟热损失增加，从而使SO₂、CO₂排放量增高，导致锅炉的排放烟气达不到消烟环保的理想状态。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的锅炉热效率低、排烟温度高等问题，提供一种燃煤自控锅炉，燃烧效率高，传热快，自动控制出水温度，排烟温度降低，烟气排放符合DB11/139-2007《锅炉大气污染物排放标准》，减少污染。

本发明的技术方案如下：

一种燃煤自控锅炉，包括炉体以及设置在炉体内的燃烧室、炉排、横水管、烟火管，其特征在于：所述炉体内包括能够烧煤产生高温烟气的第一回程燃烧室、高温烟气传热给横水管的第二回程传热室和降低烟气温度并再次传热给横水管的第三回程烟室，所述第一回程燃烧室设置在炉体内下部且朝正面位置，内设炉排，所述第一回程燃烧室背面下部即所述炉体的尾部设置第三回程烟室，炉体内的上部即所述第一回程燃烧室和第三回程烟室的上部设置第二回程传热室，所述第一回程燃烧室与第二回程传热室之间采用若干个竖直设置的第一回程烟火管连通，所述第二回程传热室与第三回程烟室之间采用若干个竖直设置的第三回程烟火管连通，所述第二回程传热室内设有若干个横水管，所述第三回程烟室内设有若干个横水管，第二回程传热室内的横水管与第三回程烟室内的横水管相通；所述第三回程烟室上设置通到炉体外的带有出烟口的出烟管，所述出烟管上设置引风口。

所述炉排为能够翻转一定角度的活动炉排。

所述炉排包括几组，每组炉排包括炉排框、活动炉排片、连杆A、连杆B、把手，在所述第一回程燃烧室的下部固定炉排框，在所述炉排框上设置与炉排框活动连接的炉排片，活动炉排片下部有连接耳板，连杆A与连接耳板下端铰接使几组炉排片连接为一体，其中一个活动炉排片的连接耳板下端与连杆B一端铰接，连杆B另一端伸出炉体外部与把手连接。

所述炉排的翻转角度为15度～20度。

所述炉排后端与所述第一回程燃烧室后壁之间设置一倾斜的使高温烟气进入第一回程烟火管的导引板，所述导引板用混凝土浇筑而成，所述导引板上设置若干个二次进风管。

所述第二回程传热室内设置使烟气路径为曲线的扰流结构，所述扰流结构由两层钢板构成，两层钢板内装有水与横水管内的水相流通。

所述炉体、第一回程燃烧室、第二回程传热室、第三回程烟室之间为装水的腔体，所述腔体的一部分引申到所述第二回程传热室内形成使烟气路径为曲线的扰流结构，所述扰流结构与腔体相通。

所述炉体的正面设置进行投煤的投煤门、点火的点火门、清出燃烬煤渣的清渣门、能够观察和调整燃烧状态的检查门；所述炉体的背面的上侧设置观察和调整燃烧状态的检查门，背面的下侧设置带有引风口的出烟管。

所述炉体顶部设置防止炉膛内产生过量煤气的泄压口和保证锅炉在无压条件下运行的通大气口，所述炉体侧面设置清除因锅水不断受热、浓缩产生的杂质的排污口、清垢的清垢口、连接其他系统的出水口和回水口。

所述炉体侧面的上侧设置自动控制接口，所述炉体通过所述自动控制接口与能够自动控制出水温度的电控箱连接；所述引风口连接引风机和/或除尘器。

本发明的技术效果在于：

本发明将横水管及烟火管交错混合布置，增加了受热面，该设计加大了辐射换热的比率，从而加大了不同水位的水温差所产生的温压，增强了炉内水的紊流程度，提高了传热系数，更提高了锅内换热效率，节省燃料。

锅炉尾部设置内有横水管的第三回程烟室，采用水包火全湿背结构，更加有效地防止常压锅炉易出现的尾部过冷沸腾的发生，结构设计更加安全，不仅降低排烟温度，还能充分利用烟气的余温再次传热给横水管。

锅炉连接电控箱，采用全自动微电脑程序控制，电控箱具备自动出水温度控制、超温保护等智能控制功能，使操作人员更加放心、省心。

炉排采用活动炉排，只需在锅炉外左右晃动炉排把手就能带动连杆使炉排翻转一定角度，这样可以去掉炉排上的煤灰。

炉排后面设置的带有若干个二次进风管的导引板，二次进风管再次引入空气可以促进烧煤产生的带有黑烟的烟气进行反烧，使排出的烟气更加符合环境保护标准，导引板还可以使高温烟气通过第一回程烟火管进入第二回程传热室内。

第二回程传热室内设置的两层钢板和在引风口上连接的引风机可以使在燃烧室内产生的烟气通过第一回程烟火管进入第二回程传热室后在引风机的引力下沿着曲线方向流动时将热量传递给横水管内的水后通过第三回程烟火管进入第三回程烟室内降低烟气的温度后排外。

附图说明

图1为本发明燃煤自控锅炉的剖面侧视图；

图2为图1的B-B方向的剖面图。

附图标记列示如下：

1-燃烧室，2-引风口，3-泄压口，4-出烟口，5-通大气口，6-排污口，7-回水口，8-出水口，9-清垢口，10-自动控制接口，11-点火门，12-投煤门，13-检查门，14-清渣门，15-炉排，16-第一回程烟火管，17横水管，18-第三回程烟室，19-第三回程烟火管，20-导引板，21-第二回程传热室。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例之一做进一步说明。图1为本发明燃煤自控锅炉的剖面侧视图，图2为图1的B-B方向的剖面图。

本发明的燃煤自控锅炉炉体外部为立式方形结构，另加彩色包装，其结构紧凑，美观大方，且占地面积小、操作方便。如图1所示，炉体内下部朝正面位置设置燃烧室1，称为第一回程燃烧室，第一回程燃烧室1内设置的炉排15为活动炉排，炉排为能够翻转一定角度的活动炉排，由两组炉排组成，大型锅炉由四组炉排或多组组成，炉排包括炉排框、活动炉排片、连杆A、连杆B、把手。先把炉排框用固定板固定在第一回程燃烧室的下部，再把活动炉排片放置在炉排框上，活动炉排片与炉排框两端轴转动配合。活动炉排片中下部铸有连接耳板，通过连杆A将两组活动炉排片螺栓连接，其中一个活动炉排片与连杆B一端螺栓连接，连杆B另一端伸出炉体外部与把手螺栓连接，把手的下端与炉体固定耳板用螺栓定位连接。在摇动把手时，把手把动力通过连杆B传给与之连接的活动炉排片，因两活动炉排片相互连接，这样，两组活动炉排片在连杆B的作用力下转动，以达到转动效果。左右晃动炉体外的炉排把手就可以控制连杆带动两组炉排片翻转一定角度，炉排15的翻转角度为15度～20度，翻转炉排就可以去掉炉排15上面的灰，炉排15与第一回程燃烧室1后壁之间设置一倾斜的导引板20，导引板20用混凝土浇筑而成，导引板20上设置若干个二次进风管，二次进风管引入空气可以促进烧煤产生的带有黑烟的烟气进行反烧，使排出的烟气更加符合环境保护标准；炉体内上部设置内有若干个横水管17的第二回程传热室21，第一回程燃烧室1与第二回程传热室21之间用若干个竖直的第一回程烟火管16连通，炉体尾部设置第三回程烟室18，第二回程传热室21与第三回程烟室18之间用若干个竖直的第三回程烟火管19连通，第三回程烟室18内设有若干个横水管，第二回程传热室21内的横水管17与第三回程烟室18内的横水管相通，第三回程烟室18上设置通到炉体外的带有出烟口4的出烟管，出烟管的尾部设置盖子，出烟管上设置引风口2，引风口2连接引风机和/或除尘器，引风口2是为了使煤能够完全燃烧而设计的，在锅炉需要加大负荷时由引风机配风(即加氧助燃)，使煤在活动炉排15上进行燃烧会达到理想的燃烧状态。炉体、第一回程燃烧室、第二回程传热室、第三回程烟室之间为装水的通体相通的腔体，腔体的一部分引申到第二回程传热室内形成使烟气路径为曲线的扰流结构，扰流结构由两层钢板构成，两层钢板内有与横水管、腔体相通能够流通的水。横水管及烟火管交错混合布置，增加了受热面，加大了辐射换热的比率，从而加大了不同水位的水温差所产生的温压，增强了炉内水的紊流程度，提高了传热系数，更提高了锅内换热效率，节省燃料。

如图1所示，在炉体外的正面从上到下依次设置检查门13、投煤门12、点火门11、清渣门14，背面的上侧也设置检查门13，背面下侧设置出烟口4和引风口2。正面的检查门13和背面的检查门13对应第二回程传热室21的位置，检查门13使操作者能够观察和调整燃烧状态；投煤门12和点火门11对应第一回程燃烧室1的位置，清渣门14对应炉排15下部的位置，从清渣门14可以清出掉到炉排低下的燃烬的煤渣。

第一回程燃烧室1也是一个储煤仓，在运行时将煤通过投煤门12投入第一回程燃烧室1内，在点火门11进行点火后，煤将在第一回程燃烧室1内进行燃烧，烧煤产生的黑烟用明火再次进行反烧，导引板20上的二次进风管能够提供空气使黑烟充分燃烧，保证排出去的烟气达到环保标准，此为第一回程，其高温烟气通过第一回程烟火管16进入第二回程传热室21，在第二回程传热室21中，将热量传递给均布的横水管17，由于引风机的引力和第二回程传热室21内的扰流结构的阻力，使烟气按曲线方向流动，流动时将热量传给第二回程传热室21内的横水管17内的水中，传热后的烟气通过第三回程烟火管19进入第三回程烟室18，在这里使排烟温度降低至国家规定的标准以后经出烟口4排除无污染的低温气体。

如图2所示，炉体侧面的上侧设置自动控制接口10，炉体通过自动控制接口10与电控箱连接，炉体侧面设置排污口6、清垢口9、出水口8和回水口7，从排污口6可以清除因锅水不断受热、浓缩产生的杂质，锅炉运行一定时间后有可能结垢，因此设计了清垢口9，从清垢口9可以清垢，出水口8和回水口7是根据用户的需要为了方便同其他系统连接而设计的。

电控箱的主要功能是控制出水温度，利用锅炉出水温度控制引风机转速，增加或减少引风量来调整锅炉的燃烧情况。当锅炉出水温度达到设定上限值时，温控探头传感给微电脑至继电器发出信号送给接触器，使锅炉引风机转为低速运行，这时锅炉的燃烧量减少，此低速运行燃烧是控制锅炉内水温不会急速下降而设定，当水温慢慢降至设定下限值时，温度传感至微电脑发出信号，自动转换接触器，使引风机再次转为高速运转，使锅炉开始正常燃烧，当水温升高或下降到设定值时，此控制系统用同样原理循环操作。

如图1所示，炉体顶部设置泄压口3和通大气口4，泄压口3可以防止炉膛内产生过量的煤气造成危害，通大气口4可以保证锅炉在无压条件下运行。

本发明提供一种以水为介质的固定式燃煤自控锅炉，其目的是可以节约燃料(能源)使不可再生能源、资源合理使用，它是一种活动炉排小型水、火管组合锅炉，完全实现了环境污染的“零排放”。这样的设计会使燃料充分燃烧，既合理的利用了煤燃烧热，同时，也大大的降低了污染物的排放，经过试验证明完全符合国家环境保护的要求，并且实现了节约能源的目的，使不可再生能源得到合理的利用；本发明的锅炉结构紧凑，体积仅为同吨位钢制锅炉的1/2，可大大降低锅炉房的基建费用；高效、环保、无污染，，安全、经济、可靠、环保、节能是该实用新型技术的主要特征；燃烧效率高，传热快，锅炉效率达到80％以上，其烟气排放符合DB11/139-2007《锅炉大气污染物排放标准》，排烟温度为180℃以下，而且无烟运行燃烧，真正达到了消烟环保的理想状态。

Claims

1.一种燃煤自控锅炉，包括炉体以及设置在炉体内的燃烧室、炉排、横水管、烟火管，其特征在于：所述炉体内包括能够烧煤产生高温烟气的第一回程燃烧室、高温烟气传热给横水管的第二回程传热室和降低烟气温度并再次传热给横水管的第三回程烟室，所述第一回程燃烧室设置在炉体内下部且朝正面位置，内设炉排，所述第一回程燃烧室背面下部即所述炉体的尾部设置第三回程烟室，炉体内的上部即所述第一回程燃烧室和第三回程烟室的上部设置第二回程传热室，所述第一回程燃烧室与第二回程传热室之间采用若干个竖直设置的第一回程烟火管连通，所述第二回程传热室与第三回程烟室之间采用若干个竖直设置的第三回程烟火管连通，所述第二回程传热室内设有若干个横水管，所述第三回程烟室内设有若干个横水管，第二回程传热室内的横水管与第三回程烟室内的横水管相通；所述第三回程烟室上设置通到炉体外的带有出烟口的出烟管，所述出烟管上设置引风口。

2.根据权利要求1所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉排为能够翻转一定角度的活动炉排。

3.根据权利要求2所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉排包括几组，每组炉排包括炉排框、活动炉排片、连杆A、连杆B、把手，在所述第一回程燃烧室的下部固定炉排框，在所述炉排框上设置与炉排框活动连接的炉排片，活动炉排片下部有连接耳板，连杆A与连接耳板下端铰接使几组炉排片连接为一体，其中一个活动炉排片的连接耳板下端与连杆B一端铰接，连杆B另一端伸出炉体外部与把手连接。

4.根据权利要求2或3所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉排的翻转角度为15度～20度。

5.根据权利要求1或2所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉排后端与所述第一回程燃烧室后壁之间设置一倾斜的使高温烟气进入第一回程烟火管的导引板，所述导引板用混凝土浇筑而成，所述导引板上设置若干个二次进风管。

6.根据权利要求1所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述第二回程传热室内设置使烟气路径为曲线的扰流结构，所述扰流结构由两层钢板构成，两层钢板内装有水与横水管内的水相流通。

7.根据权利要求6所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉体、第一回程燃烧室、第二回程传热室、第三回程烟室之间为装水的腔体，所述腔体的一部分引申到所述第二回程传热室内形成使烟气路径为曲线的扰流结构，所述扰流结构与腔体相通。

8.根据权利要求1所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉体的正面设置进行投煤的投煤门、点火的点火门、清出燃烬煤渣的清渣门、能够观察和调整燃烧状态的检查门；所述炉体的背面的上侧设置观察和调整燃烧状态的检查门，背面的下侧设置带有引风口的出烟管。

9.根据权利要求1所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉体顶部设置防止炉膛内产生过量煤气的泄压口和保证锅炉在无压条件下运行的通大气口，所述炉体侧面设置清除因锅水不断受热、浓缩产生的杂质的排污口、清垢的清垢口、连接其他系统的出水口和回水口。

10.根据权利要求1所述的燃煤自控锅炉，其特征在于：所述炉体侧面的上侧设置自动控制接口，所述炉体通过所述自动控制接口与能够自动控制出水温度的电控箱连接；所述引风口连接引风机和/或除尘器。