CN1018193B - 锅炉燃烧及换热消烟除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炉内燃烧及换热消烟除尘装置，尤其适用窑炉锅炉炉内改善燃烧及消烟除尘装置。在炉内设两台单独调速炉排，在火焰高温区由水冷却机械回转破碎拨渣装置，该装置改善燃层透气量，将碳区燃层加厚二至三倍，延长碳区燃烧时间，将碳燃尽，在炉排下面装有接力位移运行机构将漏煤送回炉内燃烧降低耗煤量。采用抛煤正燃烧烟尘通过丝束排片过滤除尘，断续从燃烧层及火焰区回风，燃烧层瞬间缺氧火焰区补氧的回风装置，该装置具有燃烧快，省煤15%，林格漫黑度由4.95级降到1级，一氧化碳降低53.6%，除尘效率96%。

Description

本发明涉及一种炉内燃烧及换热消烟除尘装置，尤其适用窑炉锅炉燃烧及换热消烟除尘装置。

目前国内外层燃炉排结构，有往复炉排、链条和震动炉排，大多数由单一机构炉排在炉内作燃烧火床。锅炉燃烧由炉排从煤斗底部将煤托进炉内，将炉拱加热后，由于炉拱高温辐射热将煤去湿烤干升温达到燃点反燃烧。其问题是燃烧慢，虽然炉排行走速度可调，但炉排前后本身不能分开调速。因此炉膛前部出现正压或复压。正压高时，煤斗着火冒烟，调炉排快些行走，但炉排后边的碳未有燃尽就落到渣槽里，造成炉渣含碳量过高。复压时，煤层往后串位时，炉前温度低，调炉排慢速度，但是尾部的煤又燃尽，大量冷空气进入炉膛，降低炉膛温度。上述原因是单一机构炉排火床，前后失控无法调整，另外煤斗存在棚煤断火，还存在燃烧结焦性较强煤种时，出现大块渣饼，炉排推不走渣饼，透气性能恶化，煤燃烧不尽，浪费大量能源，炉渣含碳量高达30%左右。现有炉排存在漏煤，多数不回收。现有锅炉消烟除尘大多采用旋风离心式除尘器，尘粒大的可分离出来，除尘效率低，达不到消烟作用。针对现上述问题本发明改变了燃烧措施，克服以上不足，提高了消烟除尘的性能，降低了炉渣含碳量和漏煤回收燃烧措施，使煤燃烧快、热效高、又节煤。

本发明目的是提供一种改善炉内燃烧措施，让煤燃烧快及燃烧尽。将漏煤回收燃烧降低煤耗，改进断续回风达到改变煤在燃 烧过程中所需要的不同风量。将烟汽中的碳粒、一氧化碳及可燃物，特别是水蒸汽（高温分离出氢和氧）送回炉内燃烧，不但防止大气污染而且节约大量能源。

本发明是这样实现的：采用多层炉排燃烧火床，应用已有技术往复炉排和链条炉排，单体调速。在两个炉排交接处安装自动拨渣破碎机构，采用曲线抛煤燃烧。在烟道出口处安装丝束过滤除尘，多次回风的换热消烟装置，使煤即能达到燃烧快，又能达到消除烟尘的目的。炉内燃烧及换热消烟除尘装置，是由机械回转曲线板怠时抛煤机构，往复接力位移运行将漏煤送回炉内燃烧机构，高温火焰区机械回转水冷却破碎拨渣机构及丝束过滤除尘断续回风控制装置所构成。

当抛煤时，由炉膛前部温度控制下指令，（开始由人工根据燃烧选定温度）电磁铁吸合，抛煤离合器吸合，煤控板抬起（液压控制）曲线板转动抛煤，抛完煤控制板落下，抛煤的次数由电磁铁延时控制。前置炉排往复动作用由液压缸传动。由调整流量阀达到进退速度。自动拨渣机旋转由链条炉排减速机通过链条传递旋转实现拨渣破碎过程。前后炉排通过机械结构传动比的保证，后边炉排比前边炉排慢1～2倍。而后边炉排上的煤层比前一个炉排上的煤层厚1～2倍，达到碳区燃烧比火焰区燃烧时间长的目的，拨渣破碎机构使煤层透气量改善，将煤燃尽减少炉渣带走的热损失。多次回风控制，由前部抛煤后给指令（时间长短由延时定）引风机进风口的风量控制板（23），由电磁铁吸合完成。鼓风机进风口的控制板（22）同时动作。高温烟尘经过丝束除 尘汽化产生的水蒸汽及一氧化碳和碳粒、可燃物同大气空气混合，带有90℃温度由鼓风机送经1400℃的燃烧层燃烧，碳粒及一氧化碳很快燃烧，水蒸汽经过高温，可分离出氢气和氧气，加快燃烧层燃烧，多次回收达到消烟助燃换热的除尘性能。

本发明与已有的技术相比，具有炉内燃烧快，体积小、节省煤15%，不冒黑烟，除尘效率达96%，锅炉热效率高，一氧化碳降低56.3%。

曲线板抛煤比已有转子叶片式抛煤，往炉膛内进冷空气少得多，减少热损失，拨渣破碎装置能使烧结焦性较强发热量高的低的劣质煤，减少炉渣带走的热损失，换热消烟除尘装置与布袋除尘技术相比，布袋除尘体积大，除尘浓度在30克标米³，适应温度280℃以下，不适应粉尘粘性的除尘，电除尘造价太高，适应在300℃以下的除尘，旋风离心除尘效率低。采用丝束换热消烟除尘装置可提高锅炉进水温度50℃，增加锅炉热效率。采用多次回风装置提高鼓风温度，起到消烟助燃作用。

下面用附图说明一下本发明炉内燃烧消烟除尘装置的结构和形状。

图1是本发明炉内燃烧及换热消烟除尘装置总体示意图。

图2是本发明炉内燃烧及换热消烟除尘装置中的A视抛煤示意结构图。

图3是本发明炉内燃烧及换热消烟除尘装置中的B视拨渣破碎结构示意图。

图面说明：

（1）是套筒曲线板，（2）是凸轮离合器，（3）是半园键凸轮离合器，（4）是抛煤弹簧，（5）是自动离合销，（6）是煤流量控制板，（7）是液压煤控板，（8）是往复炉排，（9）是挡煤排管，（10）是冷却进水管，（11）是拨渣分配水冷却管，（12）是管式主轴冷却进水口，（13）是管式主轴冷却出水口，（14）是链条炉排，（15）是除尘烟汽进口，（16）是换热管，（17）是收尘器轨道轮，（18）是收尘器喷水管，（19）是链轮，（20）是链条，（21）是排片丝束式过滤器，（22）是鼓风机风进口控制板，（23）是引风机风道进口流量控制板，（24）是鼓风机进口，（25）是引风机进风口，（26）是消烟除尘箱，（27）是换热消烟除尘斗装置，（28）是回收漏煤机构，（29）是刮煤灰板，（30）是辊滑轮，（31）是弹簧，（32）是轴销，（33）是旋转接头，（34）是锅炉下横联箱管，（35）是拨渣水分配冷却管，（36）是旋转接头，（37）是光电集电器，（38）是光源，（39）是离合器皮带轮，（40）是半园键离合器，（41）是电磁铁。

下面结合附图对本发明实施的具体细节作进一步的说明。

结合图1、图2、图3说明：

炉内燃烧及换热消烟除尘装置是由往复炉排（8），链条炉排（14），抛煤机构（图2），回收漏煤机构（28），拨渣破碎机构（图3），换热消烟除尘装置（27）所构成。

如图1、图2所示： 抛煤机构（图2）在煤斗下安装旋转式套筒曲线板（1）与轴套外径螺丝联接，轴套两侧由调心轴承与煤斗内侧竖板螺丝联接，轴头一端与自动凸轮离合器（2）键联接，凸轮（2）由抛煤弹簧（4）与另一个半圆键凸轮离合器（3）连接，半圆键凸轮离合器（3）与半圆键离合器（40）联接，半圆键离合器（40）键由电磁铁（41）控制，完成曲线板抛煤，为防止煤斗棚煤及缺煤，应用光电随动控制（37）、（38）控制供煤，在煤斗上部安装煤量控制板（6），以控制煤流量，当煤斗里的煤下降时，光电集电器（37）受光动作，指令提升机提煤，档煤高于光束时，挡住光源（38），光电集电（37）释放，停止提煤。当炉内要抛煤时，液压煤控板（7）提起，电磁铁（41）吸合，半圆键（40）合上，由离合器带轮（39）传递扭矩，凸轮（3）转动，使抛煤弹簧（4）压缩储藏能力，凸轮（3）转动一定角弧度时将凸轮（2）的自动销（5）销顶起，抛煤弹簧（4）能量释放，快速将带有煤的套筒曲线板（1）转动，煤按抛物线落在火焰上燃烧，曲线板继续回转当凸轮（2）转动到离合销（5）时，凸轮（2）停止曲线板怠时，等到第二次凸轮。（3）将离合销（5）顶起时曲线板又抛煤。液压煤控板（7）落下快速燃烧，挡煤排管（9）防止煤块远抛。

回收漏煤机构（28）：利用往复活动炉排框下面安装辊滑轮（30）、与轴头两端固定联接，在轴向焊接刮煤灰板（29），由支撑轴销（32）联接在炉排（8）框下面，弹簧（31）在支撑轴销（32）上以作调磨损量。当活动炉排（8）框往前移 动时，辊滑轮（30）转动一定角弧度，将煤灰板（29）落在平面上变直线滑动，将煤往前移动。当活动框往回移动时，刮煤灰板（29）抬起，将煤放下不动。当活动炉排（8）再往前移动时，再前一级刮煤板（26）将后一级的煤往前移送移动一个位置。最终将煤移到下一个炉排上燃烧。刮煤灰板（29）和辊滑轮（30）的数量根据炉排（8）的长短而定。辊滑轮（30）之间的间隙为70毫米。如图1、图3所示拨渣破碎机构在往复炉排（8）和链条炉排（14）的交接处，安装的固定部分和旋转部分的拨渣破碎机构，旋转部分的旋转管式主轴，内径轴向通长用钢板隔开焊，分成两个部分的管式主轴冷却水口（12）和管式主轴冷却出水口（13）旋转管式主轴，两端由旋转接头（36）、（33）联接。旋转管式主轴上焊接拨渣水分配冷却管（35），分别与旋转管式主轴内径隔开处连通水。固定部分拨渣碎机构是由冷却进水管（10）和锅炉下横联箱管（34）中间焊接有拨渣分水冷却管（11）所构成的。强制水由主轴旋转接头（36）进入主轴一侧的管式主轴冷却进水口（12），再由拨渣水分配冷却管（35）流入旋转管式主轴另一侧的管式主轴冷却出水口（13），通过旋转接头（33）进入固定冷却进水管（10），经各拨渣分水冷却管（11）回到锅炉下横联箱管（34），再过水冷壁管回锅桶。拨渣破碎机构通过强制水冷却，壁内平均温度在200℃以下，机械强度变化不大，满足冷却使用及拨渣破碎要求，本结构的作用是将前置火床煤层破碎后拨到另一火床上燃烧，改善透气量，燃烧快，将煤燃尽。同时解 决单一火床前后失控问题。特别是通过拨渣破碎机构（图2），多层炉排能燃烧结焦性较强发热量高、低的、劣质煤，减少炉渣带走的热损失。固定部分的拨渣分水冷却管（11）与旋转部分的拨渣水分配冷却管（35）之间的间隔为50毫米，个数视炉腔宽度而定。

如图1所示：换热消除尘装置（27），装在消烟除尘箱（26）内，烟尘通过烟气进口（15）经过丝束排片式过滤器（21）。由鼓风机和引风机控制板（22）和（23）控制风量达到多次回风除尘目的，丝束排片式过滤器（21）是由金属或排金属丝直径0.3-5.0毫米，制成密集厚度为10毫米，长与消烟除尘箱（26）宽相等，片宽300毫米丝束排片式过滤器（21）安装在联接链条横轴上，每排片式过滤器（21）过接头位置联接在环型链条（20）上，链轮（19）带动旋转，丝束排片过滤器（21）由收尘器轨道辊轮（17）控制，按轨道作园周转动，收尘器轨道轮（17）是使丝束排片式过滤器（21）构成密集丝束形式以达到边收尘、边除尘的过程。在消烟除尘箱（26）上部设有收尘器喷水管（18）将尘雾化。为冷却丝束，在丝束表面形成水膜，提高吸附微小尘粒功能，在消烟除尘箱（26）下部装有部分水，在水中安装有换热管（16）吸收水中热量，提高锅炉进水温度，利用高温烟气通过除尘器雾化产生蒸气和碳粒及一氧化碳与空气混合，由鼓风机进风口（24）吸入，送往1400℃燃烧层燃烧，既达到消烟除尘又助燃的目的，提高鼓风温度的多次回风，多次回风后，由引风机把烟气从引风进风口 （25）吸入。

当抛煤时，由炉膛前部温度控制下指令，（开始由人工根据燃烧选定温度，电磁铁（41）吸合，抛煤离合器吸合，液压煤控板（7）抬起，套筒曲线板（1）转动抛煤，抛完煤液压控板（7）落下。抛煤的次数由电磁铁（41）延时控制。前置炉排往复动作由液压缸传动。调整流量阀以达到前置炉排的进退速度。自动拨渣破碎机构图（3）旋转由链条炉排减速机通过链条传递旋转实现拨渣破碎过程。前后炉排通过机械传动比的保证，后炉排比前炉排的数比慢1-2倍，而后炉排上的煤层比前炉排上的煤层厚1-2倍。达到碳区燃烧比火焰区燃烧时间长的目的。通过拨渣破碎机构使火床透气量改善，将煤燃尽，减少炉渣带走的热损失。多次回风控制。由前部抛煤后给指令，（时间长短由延时定），引风机进风口（25）的引风机风道进口流量控制板（23）由电磁铁吸合完成，鼓风机进风口（24）的鼓风机风道进口控制板（22）同时动作。高温烟气经过丝束排片式过滤器（21）汽化产生的水蒸汽及一氧化碳和碳粒可燃物同空气相混合（带有90℃温度）由鼓风机送经1400℃的燃烧层燃烧，碳粒及一氧化碳很快燃烧，（水蒸汽经过高温，可分离出氢气和氧气），加快燃烧层燃烧。多次回风达到消烟助燃换热的除尘性能。

Claims (7)

1、一种用于炉内燃烧及换热消烟除尘装置，其特征在于：炉内具有两台单独调速运行的炉排(8)和链条炉排(10)，在高温火焰区具有水冷却机械回转破碎拨渣机构，并通过机械回转曲线板怠时抛煤机构，往复接力位移运行将漏煤送回炉内燃烧机构，烟尘经过丝束过滤除尘断续回风经过燃烧层和燃烧室，将烟气中的一氧化碳，碳粒及水蒸汽(高温分离氢和氧)送回炉内燃烧的装置。

2、根据权利要求1所述的炉内燃烧及消烟除尘装置，其特征在于：曲线板（1）与轴套外径焊接，轴套两侧由轴承与煤斗内侧竖板螺丝联接，轴套一端与凸轮离合器（2）键联接，凸轮（2）和凸轮（3）由弹簧（4）联接，凸轮（3）与轴键联接，自动销（5）由凸轮（3）控制，离合回转轮（39）由半圆键（40）离合，半园键由电磁铁（41）控制离合抛煤。

3、根据权利要求1所述的炉内燃烧及消烟除尘装置，其特征在于：回收漏煤机构（28）具有辊滑轮（30）与轴头两端联接，在轴向焊接刮煤灰板（29），由支撑轴销（32）联接在炉排（8）框下面，弹簧（31）在支撑轴销（32）上，以调整辊滑轮（30）磨损量。

4、根据权利要求1所述的炉内燃烧及消烟除尘装置，其特征在于：高温火焰燃区破碎拨渣机构安装在往复炉排（8）和链条炉排（14）的交接处，具有固定和旋转部分机构所组成，旋转管式主轴内径通长用钢板隔开焊，分成两个水通道口，进水口（12），出水口（13）旋转管式主轴两端由旋转接头（36）、（33）联接，管式主轴上焊接拨渣水分配冷却管（35）两端分别与管式主轴内径隔开处连接通水，固定部分拨渣破碎机构是由水冷却进水管（10）和分配水管（34）的中间按间隔位置焊接成拨渣分水冷却管（11）所构成。

5、根据权利要求1所述的炉内燃烧及消烟除尘装置，其特征在于：烟尘通过烟气进口（15）经过丝束排片式过滤器（21）由鼓风机和引风量控制板（22）和（23）控制风向，每排片式过滤器（21）过接头位置联接在链条（20）上，由传动链轮（19）带动旋转，丝束排片过滤器（21）由收尘器轨道辊轮（17）控制，密集丝束达到边收尘、边除尘的过程。

6、根据权利要求5所述的炉内燃烧及消烟除尘装置，其特征在于：丝束排片过滤器（21）是由金属丝或非金属丝直径0.8毫米至5.0毫米制成密集厚度排片式过滤器。

7、根据权利要求5所述的炉内燃烧及消烟除尘装置，其特征在于：烟尘通过丝束排片式过滤器（21）所产生的蒸汽及碳粒、一氧化碳，经过断续回风由鼓风机送往鼓风室及燃烧室达到消烟助燃。

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