CN103759280B - 一种燃煤锅炉烟囱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤锅炉烟囱，包括：烟囱本体，其内部形成有烟尘通道，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的体积逐渐减小，一级燃烧室的横截面积为第一烟道的横截面积的9～10倍；三个点火器，分别设置在一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器的内部；风道，其与烟尘通道平行布置，且风道的下端分别与一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室连通，风道的上端与外界连通；水通道，其沿着烟尘通道的外壁延伸，围绕烟尘通道至少一周。烟尘依次经过三个燃烧室，并分别在三个燃烧室内燃烧；随着烟尘向上流动，可燃烧的物质逐渐减少，三个燃烧室的体积逐渐减小，则保证二级燃烧室和三级燃烧室内也都具有较好的燃烧状态，从而使尽可能多的回收热量。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉节能减排领域，尤其涉及一种可实现锅炉的节能减排的燃煤锅炉烟囱。
背景技术
锅炉燃料在燃烧过程中除放出大量热量外，还会产生大量烟气。烟气是气相物质和固相物质的混合体。气相物质主要包括二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、氮气、氧气等。固相物质即为烟尘。由于烟尘的存在，锅炉排烟呈灰色甚至黑色。“烟”是指烟炱，即是烟气中的可燃气体由于不完全燃烧，在高温下还原产生的极细微的粒径小于1微米(μm)的炭粒，在空中形成黑烟。“尘”是指在燃烧过程中，由高温烟气带出的飞灰和一部分未燃尽的炭粒，其粒度较大，约在1微米(μm)到100微米(μm)之间。可以通过改善锅炉内部的燃烧状态来减少烟尘的产生，但这种方法仍不能达到令人满意的效果。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种可使烟尘燃烧、并回收烟尘燃烧所产生的热量的燃煤锅炉烟囱。
本发明提供的技术方案为：
一种燃煤锅炉烟囱，包括：
烟囱本体，其内部形成有烟尘通道，所述烟尘通道具有由下向上设置的一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室，其中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的体积逐渐减小，一级燃烧室与二级燃烧室之间通过第一烟道连通，二级燃烧室和三级燃烧室之间通过第二烟道连通，一级燃烧室的横截面积为第一烟道的横截面积的9～10倍，第二烟道的横截面积和第一烟道的横截面积一致；
三个点火器，分别设置在一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器的内部；
风道，其设置在所述烟囱本体的墙体内部，与所述烟尘通道平行布置，且所述风道的下端分别与一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室连通，所述风道的上端与外界连通，并在所述风道的上端设置有一将空气引入风道内的抽风机；
水通道，其设置在所述烟囱本体的墙体内部，所述水通道的进水口和出水口均设置在所述烟囱本体的上部，所述水通道沿着所述烟尘通道的外壁延伸，围绕所述烟尘通道至少一周，所述水通道内通入冷水。
优选的是，所述的燃煤锅炉烟囱中，所述风道的下端具有三个进风管，三个进风管分别伸入至一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的内部，且三个进风管均向下倾斜设置，三个进风管相对于水平方向的倾斜角度不一致。
优选的是，所述的燃煤锅炉烟囱中，一级燃烧室的体积为二级燃烧室的体积的2～3倍，二级燃烧室的体积为三级燃烧室的体积的2～3倍。
优选的是，所述的燃煤锅炉烟囱中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室均呈方形。
优选的是，所述的燃煤锅炉烟囱中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的外壁均凹凸不平。
本发明所述的燃煤锅炉烟囱具有以下有益效果：烟囱本体的内部形成有烟尘通道，烟尘通道具备由下向上设置的一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室，烟尘依次经过三个燃烧室，并分别在三个燃烧室内燃烧；随着烟尘向上流动，可燃烧的物质逐渐减少，三个燃烧室的体积逐渐减小，则保证二级燃烧室和三级燃烧室内也都具有较好的燃烧状态，从而使尽可能多的回收热量。
附图说明
图1为本发明所述的燃煤锅炉烟囱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供一种燃煤锅炉烟囱，包括：烟囱本体1，其内部形成有烟尘通道4，所述烟尘通道4具有由下向上设置的一级燃烧室5、二级燃烧室6和三级燃烧室7，其中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的体积逐渐减小，一级燃烧室5与二级燃烧室6之间通过第一烟道8连通，二级燃烧室6和三级燃烧室7之间通过第二烟道9连通，一级燃烧室的横截面积为第一烟道的横截面积的9～10倍，第二烟道的横截面积和第一烟道的横截面积一致；三个点火器，分别设置在一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器的内部；风道10，其设置在所述烟囱本体1的墙体内部，与所述烟尘通道平行布置，且所述风道的下端分别与一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室连通，所述风道的上端与外界连通，并在所述风道的上端设置有一将空气引入风道内的抽风机；水通道3，其设置在所述烟囱本体的墙体内部，所述水通道的进水口和出水口均设置在所述烟囱本体的上部，所述水通道沿着所述烟尘通道的外壁延伸，围绕所述烟尘通道至少一周，所述水通道内通入冷水。
本发明的烟囱设置在锅炉的炉体上方，一级燃烧室与炉体连通。三个点火器分别将各级燃烧室内的烟尘点燃。本发明将烟尘通道设置成具有三个燃烧室，其原因在于，三个燃烧室可以满足充分燃烧烟尘内可燃烧物质的需要。一级燃烧室与二级燃烧室之间通过第一烟道连通，二级燃烧室和三级燃烧室之间通过第二烟道连通，一级燃烧室的横截面积为第一烟道的横截面积的9～10倍，第二烟道的横截面积和第一烟道的横截面积一致，由于第一烟道的横截面积远远小于一级燃烧室，就抑制了烟尘向上流动的速度，从而使一级燃烧室内的燃烧更充分，可燃烧物质浓度更高，释放热量更多；随着烟尘向上流动，可燃烧物质逐渐减少，后一级燃烧室的体积比前一级小，可增加后一级燃烧室内可燃烧物质的浓度，有助于改善后一级燃烧室内的燃烧状态。
风道用于向各级燃烧室内供入空气，以促进燃烧。同时，由于风道是平行于烟尘通道的，在空气向下流动的过程中，也会得到一定程度的加热，即通入各级燃烧室的空气具有一定温度，而不完全是冷空气，这同时有助于改善各级燃烧室内的燃烧效果。
为了使热交换充分的进行，水通道设置成从进水口开始沿着烟尘通道的外壁向下延伸，到一级燃烧室的底部位置时，水通道的下部一段沿一级燃烧室的外周延伸，之后再沿着烟尘通道的外壁向上延伸至出水口的位置，水从水通道的进水口进入，与各级燃烧室发生热交换，并从水通道的出水口流出。
所述的燃煤锅炉烟囱中，所述风道的下端具有三个进风管，三个进风管分别伸入至一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的内部，且三个进风管均向下倾斜设置，三个进风管相对于水平方向的倾斜角度不一致。烟尘从锅炉的炉体内流出，向上流动进入至一级燃烧室，为了增加烟尘在一级燃烧室内停留的时间，从而使烟尘获得更充分的燃烧，可以在一级燃烧室内干扰烟尘的流动方向。举例来说，当一级燃烧室内的进风管11向下倾斜，空气也以向下倾斜的方向喷出，从而扰乱了烟尘的流向，另外，这也有助于改善空气和烟尘的混合情况，从而改善一级燃烧室内的燃烧状况。三个进风管的倾斜角度不一致，进一步扰乱了整个烟尘通道内的气流，也有助于改善燃烧状况。
所述的燃煤锅炉烟囱中，一级燃烧室的体积为二级燃烧室的体积的2～3倍，二级燃烧室的体积为三级燃烧室的体积的2～3倍。经过研究发现，采取上述设计时，烟尘可以获得充分的燃烧，烟尘通道排烟温度低于110～120℃。
所述的燃煤锅炉烟囱中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室均呈方形。当各级燃烧室呈圆形或者椭圆形时，其外壁为平滑过渡的曲面，对气流的干扰差，而当各级燃烧室呈方形时，燃烧室的外壁的上部将阻碍向上流动的气流，进而对气流产生较大的干扰，从而有助于改善燃烧状况。
所述的燃煤锅炉烟囱中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的外壁12均凹凸不平(图1中未示出)。为了更大程度的扰乱烟尘的流动，还将各级燃烧室设置成凸凹不平的状态，比如使各级燃烧室的外壁呈波浪形。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (3)
1.一种燃煤锅炉烟囱，其特征在于，包括：
烟囱本体，其内部形成有烟尘通道，所述烟尘通道具有由下向上设置的一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室，其中，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的体积逐渐减小，一级燃烧室与二级燃烧室之间通过第一烟道连通，二级燃烧室和三级燃烧室之间通过第二烟道连通，一级燃烧室的横截面积为第一烟道的横截面积的9～10倍，第二烟道的横截面积和第一烟道的横截面积一致；
三个点火器，分别设置在一级燃烧器、二级燃烧器和三级燃烧器的内部；
风道，其设置在所述烟囱本体的墙体内部，与所述烟尘通道平行布置，且所述风道的下端分别与一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室连通，所述风道的上端与外界连通，并在所述风道的上端设置有一将空气引入风道内的抽风机；
水通道，其设置在所述烟囱本体的墙体内部，所述水通道的进水口和出水口均设置在所述烟囱本体的上部，所述水通道沿着所述烟尘通道的外壁延伸，围绕所述烟尘通道至少一周，所述水通道内通入冷水；
所述风道的下端具有三个进风管，三个进风管分别伸入至一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的内部，且三个进风管均向下倾斜设置，三个进风管相对于水平方向的倾斜角度不一致；
一级燃烧室的体积为二级燃烧室的体积的2～3倍，二级燃烧室的体积为三级燃烧室的体积的2～3倍。
2.如权利要求1所述的燃煤锅炉烟囱，其特征在于，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室均呈方形。
3.如权利要求1所述的燃煤锅炉烟囱，其特征在于，一级燃烧室、二级燃烧室和三级燃烧室的外壁均凹凸不平。
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