CN1023912C - 高效节能消烟除尘汽化式热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种由水管壁燃烧室、炉膛、网状罩、汽化室、锅筒、储水箱、炉排等组成的高效节能消烟除尘汽化式热水锅炉;当炉温达到一定温度时,汽化室的水部分汽化,进入燃烧室与高温碳反应,生成一氧化碳和氢气;高温的一氧化碳与水汽继续反应,生成二氧化碳和氢气。氢气在燃烧室内参与燃烧,从而强化炉温。燃烧的产物经过网状罩进入水管壁炉膛与二次风强烈混合,使烟气中可燃物在此燃尽,提高热效率,黑烟排放浓度低于林格图曼0.5级减少环境污染。
Description
目前已有的热水锅炉,是火管式结构,由水壁管燃烧室,水壁管炉膛,锅筒、炉排,消烟除尘设备等组成,水壁管燃烧室,水壁管炉膛和锅筒为一体,燃烧方式为层状燃烧,燃料不易充分燃烧,运行效率低,热效率最高只有73%浪费能源,污染环境,如黑龙江省齐齐哈尔锅炉总厂1986年6月份出厂的KZL120-7/95热水锅炉。
本发明的目的在于解决上述存在的问题,提出一种带有汽化装置的新型锅炉,改变传统的燃烧方式,提高热效率,减少环境污染。
本发明的技术方案是,采用自控运行的汽化装置和产生氢气并燃烧氢气的能量转换装置,它的燃烧设备是链条炉排,机械送、引风、炉排下隔成几个汽化室,自动汽化,分段送风,各室都有风门,可调节进风量。烟气中的可燃物质在燃烧室内燃尽。其锅炉的主要部份由水壁排管燃烧室、汽化室、网状罩、储水箱、控制阀、输水管等组成。工作原理是,运用热化学方法,在不采用复杂工艺设备的情况下,用水气和燃烧的高温碳、制取氢气,并燃烧氢气。氢气是在水壁排管燃烧室内生成的当锅炉点燃,炉内温度达到200℃时,汽化室内的水汽化、汽化状态的水,进入水壁排管的燃烧室内与高温碳反应,生成一氧化碳和氢气。
一氧化碳和水气继续反应,生成二氧化碳和氢气。
氢气在燃烧室内参与燃烧,放出大量的热,从而强化了炉温,提高了热效率。(每公升氢气燃烧时放热量34000千卡/公升热量是汽油的3倍,优质烟煤7-8倍)燃烧后生成物污染少干净。
本发明的特点是,锅炉结构紧凑,弹性好,外型尺寸小,点火升压快,能适应负荷升降变化,容易调节燃烧,运行经济安全,设有自控运行的汽化装置,提高了热效率17%以上,烟黑的排放浓度,低于国家标准,达到林格曼0.5级,节省能源,减少环境污染。例如,一个采暖面积为4000平方米的宾馆,采用齐齐哈尔锅炉总厂1986年6月份出厂的型号为KZL120-7/95-AⅢ热水锅炉在室外温度-25℃,室内保持16°~20℃条件下,每F))00公斤/时(适用煤种QBwy≥4500千卡/公斤A″≤30%,V″≥20%Ⅲ类烟煤),如采用该锅炉每小时耗煤(标准煤)50~60公斤/时(可用煤种为烟煤和褐煤混合煤种,混合比为1∶1)节煤40~50%,锅炉的造价降低3~5%,齐市地区一个采暖面积为4000M2的宾馆,一个冬季可节省优质煤60~90吨,价值3000元以上,减少国家对煤的供应,减少环境污染,并降低防治环境污染的费用,节省能源提供了一条新的途径。
图1是本发明高效节能消烟除尘汽化式热水锅炉的剖面示意图。
本发明的最佳实施方案是,如图1,汽化室(5)是带有自控供水功能,其形状为环形槽体,并带有上盖。汽化室底部与电控器接触,汽化室槽盖与环形槽体之间有一定的距离,并与环形槽体一起装在锅炉本体下端链条炉排(7)中间锅炉壁体上。汽化室通过输水管(4)控制阀(6)装在水壁管炉膛外部的储水箱(2)相通,汽化室的水由储水箱供给,水量由控制器(6)操纵控制阀自行调节,水通过输水管(4)滴入汽化室内。当锅炉点燃,炉内温度达到200℃时,汽化室槽内水汽化,水汽通过链条炉排,进入水壁管燃烧室(8)与1000℃高温碳反应,生成一氧化碳和氢气;一氧化碳和水气继续反应,生成二氧化碳和氢气,同时氢气在水壁管燃烧室内参与燃烧,放出大量的热,强化炉温。水壁管燃烧室结构采用了低而长的后拱(9)和较大较高的前拱,并使前、后拱之间形成狭窄的缩口,上口小,下口大,上下口比例为1∶1.5,下口大,可增加从链条炉排(7)进入水
壁管燃烧室内一次风的空气量,保证良好的燃烧条件,上口小,可以使从燃烧室通过耐火材料制成的可移动的网状罩(10)进入炉膛内的可燃气体与拨火门(3)进入的二次风强烈混合,改善燃烧条件,使烟气中的可燃物在此燃尽。前、后拱是采用异型耐火材料砌成拱型,前拱的作用是将聚集在炉膛内的辐射热在反射到煤层上,使燃料及时着火燃烧,因此前拱亦称为点火拱。后拱的作用是将后部的高温烟气引导到炉膛前部,以使炉排后部的燃煤充分燃烧,提高热效率。黑烟的排放浓度低于国家标准,为标准曼图0.5级减少对环境的污染。水壁管燃烧室的上面是长方形的水壁管炉膛(11),炉膛内空间较大,与从拨火门(3)进入炉膛的二次风强烈混合,给可以燃烧气体足够的燃烧空间。拨火门(3)位于水管壁炉膛与水管壁管燃烧室的接合处,水壁管炉膛的上端为一根直径较大的锅筒(12),锅筒间布置多根烟管,为增大受热面与烟管的抽力,导流导热板螺旋型金属板,焊在烟管中央,作为锅炉的主要受热面,锅炉的辐射受热面由炉膛和燃烧室两边水壁管的锅筒的底部组成,为增大受热面,导流导热板为S型金属板焊在水壁管与锅筒的外壁壁体上,构成卧式三回程水火管汽化式热水锅炉。
燃烧室的下端是链条炉排,链条炉排由前后转动,将炉前煤斗中落到炉排上的煤送入炉膛燃烧。煤层的厚度可通过变动煤闸板的高度来进行调节。锅筒上方有热水出水管,水壁管和锅筒的水加热后由此管送到暖气片,水温可达95℃暖气片的回水从回水壁管。形成一个完整的水循环系统,回水温度可达70℃。该锅炉炉排面积R=3m2,受热面积59.24m2,供热量Q=120×104kcol/h,锅炉大件运输尺寸(长×宽×高)5450×2300×3450(mm),锅炉安装的外型尺寸(长×宽×高)5450×2600×4958(mm),锅炉大件运输重量1800kg,每小时耗煤50~60kg/时,适用煤种为Ⅲ类烟煤和褐煤混合煤,混合比为1∶1烟煤的煤种Qypw≥4.700大卡/公斤Ay>30%Wy≥20%,Vy>40Ⅲ类烟煤,褐煤的煤种Q≥2500,Ay>30,Wy>20,Vy>40。
Claims (2)
1、一种汽化式燃烧锅炉,包括有锅筒12,水壁管炉膛11,燃烧室8,位于燃烧室中用于承载和输送固体燃料的双层链条炉排7,以及用于向燃烧室提供汽化水的汽化室5,其特征是:汽化室设置在双层链条炉排之间,它由环形水槽和位于水槽上方、与水槽间隔开的槽盖构成。
2、根据权利要求1的锅炉,其特征是:在水壁管炉膛外部装有储水箱2,储水箱通过输水管4和控制阀6向汽化室供水。
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