CN104329659B - 超导气化三折射火管节能炉 - Google Patents
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Abstract
一种超导气化三折射火管节能炉，包括炉体(1)、炉膛(4)、炉排(11)、灰池、排烟道(15)，炉体上方和周围是盛水的炉胆(2)，炉胆设有出水管(16)和回水管(13)，炉体的下方是灰池，炉体内灰池的上方是炉膛，其特点是：所说的炉膛(4)分为前后两段，前段是气化室(8)，后段是燃烧室(10)，炉膛的上方设有多支连通两侧炉胆的横水管(6)，炉胆的下部设有上下两排回烟管(14)，下面一排回烟管的后端开口与炉膛(4)后段的燃烧室(10)相通，前端开口与上一排回烟管的前端开口相通，上一排回烟管的后端与排烟道(15)相通。有益效果是：燃料先气化再燃烧，烟气在炉膛后端再经两次回折才能排出，热效率显著增加，排放大幅降低，且不用风机，可燃低质煤炭。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，即一种超导气化三折射火管节能炉。
背景技术
现有的锅炉多由炉体、炉膛、炉排、灰池、烟道等构成，炉体设有装水的炉胆，燃料在炉膛内燃烧，把热量导入水中，烟气经烟道排出。由于炉膛与烟道之间结构简单，烟气行走路径很短，热交换的机会较少，排出的烟气温度很高，燃料的热效率很低，一般只有60—70％左右。燃料热量的过快流失，减弱炉膛温度的积累，燃烧温度多在低限徘徊，导致燃烧不充分，有害物质排放增多，灰渣残留量大，造成负面的环境影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种换热面积大、热交换时间长、热效率高、燃料燃烧充分、有害物质排放少的超导气化三折射火管节能炉。
上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种超导气化三折射火管节能炉，包括炉体、炉膛、炉排、灰池、排烟道，炉体上方和周围是盛水的炉胆，炉胆设有出水管和回水管，炉体的下方是灰池，炉体内灰池的上方是炉膛，其特点是：所说的炉膛分为前后两段，前段是气化室，后段是燃烧室，炉膛的上方设有多支连通两侧炉胆的横水管，炉胆的下部设有上下两排回烟管，下面一排回烟管的后端开口与炉膛后段的燃烧室相通，前端开口与上一排回烟管的前端开口相通，上一排回烟管的后端与排烟道相通。
所说的炉体前面设有上炉门、下炉门和灰渣门，其中，上炉门与上下两排回烟管的前端开口与相对，下炉门与炉膛前段的气化室相对，灰渣门与下面的灰池相对，所说的气化室的上下和两侧密闭，后面通过多个横水管叠成的间隔壁与燃烧室相隔，燃烧室下面设有炉排，炉排下面的炉体侧壁上开有进风孔。
所说的回烟管是里面设有螺旋板，螺旋板可通过抽拉杆在回烟管内拉出或插回。
所说的回烟管是螺旋管。
所说的炉膛的中部设有多支向上延伸且上端进入横水管及炉胆的超导管。
所说的上排回烟管的前端口与上炉门之间的空腔向外接出送风管，送风管在炉体外面向下弯折延伸，其下端接有锥形的集风罩。
所说的送风管的内壁上设有多片单向片，在竖立的送风管里面单向片的内端向内上方倾斜，在水平的送风管内单向片向内前方倾斜，送风管的内上端口外面装有单向挡板。
所说的单向片按螺旋线排列，连为螺旋片。
所说的送风管是可弯曲的软管，集风罩的方向和位置可调。
所说的排烟道上方设有风力排烟机，风力排烟机有一个由支架支撑在高处的风轮，风轮设有向下延伸的传动杆，传动杆内设有滑道，排烟道出口上部设有轴流式叶轮，其叶轮轴向上插入传动杆当中，叶轮轴上的滑块与传动杆里面的滑道与滑动配合。
本发明的有益效果是：燃料先气化再燃烧，火焰流动性好，且在炉膛后端再经两次回折烟气才能排出，换热面积和热交换时间及热效率显著增加，排放大幅降低，节煤效果和环保优势十分突出，且具有结构简单，不用风机，可燃用低质煤炭等特点，市场前景十分可观。
附图说明
图1是第一种实施例的主视图；
图2是第一种实施例的左视图；
图3是第二种实施例的部件回烟管的主视图；
图4是第三种实施例的部件回烟管的俯视图；
图5是第四种实施例的部件回烟管的主视图；
图6是第五种实施例的主视图；
图7是第五种实施例的左视图；
图8是第六种实施例的主视图；
图9是第六种实施例的部件送风管的主视图；
图10是第六种实施例的部件内有螺旋片的送风管的主视图；
图11是第七种实施例的主视图；
图12是第七种实施例的部件风力排烟机的叶轮放大装配图。
图中可见：炉体1，炉胆2，上炉门3，炉膛4，下炉门5，横水管6，灰渣门7，气化室8，间隔壁9，燃烧室10，炉排11，进风孔12，回水管13，回烟管14，排烟道15，出水管16，螺旋板17，抽拉杆18，螺旋管19，超导管20，送风管21，集风罩22，单向片23，单向挡板24，螺旋片25，风力排烟机26,支架27，风轮28，叶轮29，叶轮轴30，滑块31，传动杆32，滑道33。
具体实施方式
本发明总的构思是燃料经过气化后在炉内反复回折燃烧。下面围绕这一构思结合附图介绍七种实施例：
第一种实施例：图1图2介绍了一种超导气化三折射火管节能炉，图中可见：包括炉体、炉膛、炉排、灰池、排烟道，炉体上方和周围是盛水的炉胆，炉胆设有出水管和回水管，炉体的下方是灰池，炉体内灰池的上方是炉膛，其特点是：炉膛分为前后两段，前段是气化室，后段是燃烧室，炉膛的上方设有多支连通两侧炉胆的横水管，炉胆的下部设有上下两排回烟管，下面一排回烟管的后端开口与炉膛后段的燃烧室相通，前端开口与上一排回烟管的前端开口相通，上一排回烟管的后端与排烟道相通。炉体前侧有三个炉门，即上炉门、下炉门和灰渣门，上下两排回烟管的前端开口与上炉门相对。炉膛前段的气化室与下炉门相对。灰池与灰渣门相对。
这里的气化室的上下和两侧密闭，后面通过多个横水管叠成的间隔壁与燃烧室相隔，显然，气化室的氧气供应很少，只要温度达到燃料裂解值，燃料即可裂解放出可燃气体，但因缺氧不会激烈燃烧。而间隔壁后面的燃烧室下面则设有炉排，炉排下面的炉体侧壁上开有进风孔，氧气供应充足，气化室发出的煤气在燃烧室激烈燃烧。
普通的锅炉燃烧室直接通往排烟道，而本炉具的燃烧室后上方却不是排烟道，而是向前平伸的回烟管，火焰从回烟管前端冲出后立即向后回折到上排回 烟管，最后从排烟道排出。实验证明，在上排回烟管中的火焰基本消失，只留下烟气，所含热量很低。普通锅炉的烟气温度高达100多度，而本炉的烟气只有40多度，燃料热效率可达到80—88％，烟气排放量减少三分之一，二氧化硫等有害物质的排放远低于国家标准。
第二种实施例：如图3所示，在回烟管14里面安装了螺旋板17，使烟气沿螺旋线行进，可以进一步阻碍烟气的流通，增加燃烧时间和热效率。
第三种实施例：如图4所示，回烟管14里面的螺旋板17是活的，可在回烟管14里面移动。为了便于操作，在螺旋板17上安装一种抽拉杆18，一端在外，最好设有弯钩。锅炉运行一段时间后，打开上炉门3，拉出螺旋板17，即可清除管内的灰尘，提高流通和换热效果。
第四种实施例：如图5所示，回烟管14是一种螺旋管，烟气在里面盘旋行进，达到增加换热面积，延长热交换时间的目的。
第五种实施例：如图6图7所示，炉膛的中部设有多支向上延伸且上端进入横水管及炉胆的超导管。超导管也称热管，是封闭管件经抽取真空同时注入少量液体而成。因内部真空度较高，液体稍微受热立即沸腾并充满管内空间，而使整个管壁在短时间内达到同一温度。把这种热管的下部置于热源，既不影响燃料的进入，也不妨碍气体和火焰的流动，却把热量提前向上送入炉胆，从而大幅提高了锅炉的导热性能和燃料的热效率。
当然，超导的形式有多种，在第一种实施例当中，虽然没有使用这种超导管，但其火焰流动的管路以及多个与炉胆相通的横水管，均直接接触热源，其导热性能也是超常的，也是一种超导形式。
第六种实施例：如图8所示，在上排回烟管的前端口与上炉门之间的空腔处，包括前面的上炉门3及炉体1的两侧，都可向外接出送风管21。送风管21在炉体1外面向下弯折延伸，其下端接有锥形的集风罩22，锥形集风罩22的大口朝前，可以把大面积的自然风气流收集起来，经送风管21打入炉内助燃，同时向上排回风管提供推力，使下风管出来的火焰和气体折向上排回风管。为了防止炉内的烟气从送风管21流出，在送风管21的内壁上设有多片单向片23， 在竖立的送风管21里面单向片23的内端向内上方倾斜，在水平的送风管21内单向片23向内前方倾斜，形成了一种不可逆的单向送风结构。
在送风管21的内上端口外面还装有单向挡板24，单向挡板24上边缘通过转轴铰连，送风管内的气流可以推开单向挡板24而进入炉内，而炉内的烟气却不能流入送风管21。
这种送风管21里面的的多片单向片23可沿螺旋线排列，也可以连为如图10所示的螺旋片25。
这里的送风管是还可采用可弯曲的软管，根据风向随时调整集风罩的方向和位置，使上下回烟管的前端保持良好的燃烧和运动状态。
采用上述送风管21，可以不用电力风机，达到节电降耗、降低作业成本的目的。
第七种实施例：如图11所示，在排烟道的上方，还设有风力排烟机26。所例举的风力排烟机26有一个由支架27支撑在高处的风轮28，风轮28带动排烟道出口上部的轴流式叶轮转动形成负压，使排烟道内的烟气顺利排出。这种结构可以降低排烟道的高度，节省材料，降低造价。
这里排烟道的负压值不能太高，为了限制负压，风力排烟机26设有限速分离装置，在风力超标时，切断传动。这种限速装置的形式可有多种，图12介绍一种比较简单的方式：排烟道上部的轴流式叶轮29，其叶轮轴30向上插入传动杆32当中，并且通过传动杆32里面的滑道33与叶轮轴30上的滑块31滑动配合。当上面的风轮28转动时，传动杆32通过滑道33带动叶轮轴30的滑块31带动叶轮轴和叶轮29转动，造成排烟道的负压。当叶轮29转速过高时，叶轮的叶片受到气流的升力加大，克服重力上移，即可拉大与排烟道开口的距离，排烟道的负压相应降低。反之，叶轮29下降，排烟道的负压相应提高。这样即可使排烟道的抽力维持在适当的范围。
Claims (4)
1.一种超导气化三折射火管节能炉，包括炉体(1)、炉膛(4)、炉排(11)、灰池、排烟道(15)，炉体(1)上方和周围是盛水的炉胆(2)，炉胆(2)设有出水管(16)和回水管(13)，炉体(1)的下方是灰池，炉体(1)内灰池的上方是炉膛(4)，其特征在于：所述炉膛(4)分为前后两段，前段是气化室(8)，后段是燃烧室(10)，炉膛(4)的上方设有多支连通两侧炉胆(2)的横水管(6)，炉胆(2)的下部设有上下两排回烟管(14)，下面一排回烟管(14)的后端开口与炉膛(4)后段的燃烧室(10)相通，前端开口与上一排回烟管(14)的前端开口相通，上一排回烟管(14)的后端与排烟道(15)相通，所述炉体(1)前面设有上炉门(3)、下炉门(5)和灰渣门(7)，其中，上炉门(3)与上下两排回烟管(14)的前端开口相对，下炉门(5)与炉膛(4)前段的气化室(8)相对，灰渣门(7)与下面的灰池相对，所述气化室(8)的上下和两侧密闭，后面有多个横水管(6)叠成的间隔壁(9)与燃烧室(10)相隔，燃烧室(10)下面设有炉排(11)，炉排(11)下面的炉体(1)侧壁上开有进风孔(12)，所述回烟管(14)里面设有螺旋板(17)，螺旋板(17)可通过抽拉杆(18)在回烟管(14)内拉出或插回，所述炉膛(4)的中部设有多支向上延伸且上端进入横水管(6)及炉胆(2)的超导管(20)，所说的回烟管(14)当中的上一排回烟管(14)的前端口与上炉门(3)之间的空腔向外接出送风管(21)，送风管(21)在炉体(1)外面向下弯折延伸，其下端接有锥形集风罩(22)，所述送风管(21)的内壁上设有多片单向片(23)，在竖立的送风管(21)里面单向片(23)的内端向内上方倾斜，在水平的送风管(21)内单向片(23)向内前方倾斜，送风管(21)的内上端口外面装有单向挡板(24)。
2.根据权利要求1所述的超导气化三折射火管节能炉，其特征在于：所述单向片(23)按螺旋线排列，连为螺旋片(25)。
3.根据权利要求1所述的超导气化三折射火管节能炉，其特征在于：所述送风管(21)是可弯曲的软管，集风罩(22)的方向和位置可调。
4.根据权利要求1所述的超导气化三折射火管节能炉，其特征在于：所述排烟道(15)上方设有风力排烟机(26)，风力排烟机(26)有一个由支架(27)支撑高处的风轮(28)，风轮(28)设有向下延伸的传动杆(32)，传动杆(32)内设有滑道(33)，排烟道(15)出口上部设有轴流式叶轮(29)，其叶轮轴(30)向上插入传动杆(32)当中，叶轮轴(30)上的滑块(31)与传动杆(32)里面的滑道(33)滑动配合。
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