CN106016248B - 燃煤锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种燃煤锅炉，涉及锅炉技术领域，主要目的在于提高燃煤锅炉的燃烧效率。主要采用的技术方案为：燃煤锅炉，包括炉膛，所述炉膛内的底部具有燃烧区，所述炉膛内的顶部具有烟气区，所述炉膛内的底部还具有排气通道；进气装置，与所述烟气区连通，用于将烟气区的烟气吹向所述燃烧区，使所述烟气在所述燃烧区二次燃烧后经所述排气通道外排。相对于现有技术，经过一次燃烧后产生的烟气直接外排，本发明中，经过一次燃烧后的烟气，再经过二次燃烧，可将一次燃烧后中烟气内的一氧化碳燃烧，从而提高燃煤锅炉的燃烧效率，提高产热量。

Description

燃煤锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种燃煤锅炉。

背景技术

燃煤锅炉是指以煤炭作为燃料，将煤炭在炉膛中燃烧释放热量，把热媒水或其它有机热载体(如导热油等)加热到一定温度(或压力)的热能动力设备。燃煤锅炉的侧壁上具有通向炉膛的填料门，炉膛的顶部具有排气烟囱。使用中，先打开填料门将引柴(木料)放入炉膛内并引燃，待引柴火旺之后可填入煤炭，并将填料门关闭。

其中，煤炭的主要成分是碳，碳在两个燃烧状态下会产生两种不同的产物，氧气充足碳完全燃烧时，C+O₂＝CO₂；氧气不足时,碳不完全燃烧2C+O₂＝2CO₂。其中，同样的煤炭，在完全燃烧时产生的热量远大于不完全燃烧产生的热量。

为了将煤炭尽可能多的完全燃烧，部分燃煤锅炉的排气烟囱上安装了排风扇，可以增加通向燃煤锅炉内的进气量，使氧气更加充足。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

煤炭是集中堆放在炉膛内的，增加进气量，不能够完全阻止煤炭的不完全燃烧，煤炭燃烧后产生的烟气中仍然有大量的一氧化碳产生，并通过排气烟囱外排，不仅使煤炭燃烧释放的热量较低，同时污染了大气。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种燃煤锅炉，主要目的在于提高燃煤锅炉的燃烧效率。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种燃煤锅炉，包括炉膛，所述炉膛内的底部具有燃烧区，所述炉膛内的顶部具有烟气区，

所述炉膛内的底部还具有排气通道；

进气装置，与所述烟气区连通，用于将烟气区的烟气吹向所述燃烧区，使所述烟气在所述燃烧区二次燃烧后经所述排气通道外排。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述燃烧区具有用于支撑煤炭，将煤炭悬空在炉膛底面的支撑结构，所述支撑结构上具有通口，所述通口连通所述支撑结构的上方与下方；

所述排气通道位于所述支撑结构的下方。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述炉膛底面还具有煤渣储槽，所述排气通道位于所述煤渣储槽的槽口与所述支撑结构下方之间。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述炉膛的顶部还具烟囱，所烟囱的入口连通所述炉膛内部，所烟囱的出口通向述炉膛外。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述烟囱的入口转动连接有活动翻板；

所述活动翻板包括用于与烟囱的入口扣合的扣合面以及与所述扣合面相对的挡风面；在重力作用下，所述活动翻板向下翻转，所述扣合面与所述烟囱的入口分离；

所述挡风面与所述进气装置的入口相对，当所述挡风面在所述进气装置的吹力下，所述活动翻板向上翻转，所述活动翻板的扣合面与所述烟囱的入口扣合。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述烟囱的入口呈倾斜口。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述烟囱具有电动阀门，用于控制烟囱的连通与关闭。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中还包括：

开关控制电路，分别连接所述电动阀门与进气装置，当所述开关控制电路处于第一状态，所述进气装置打开，所述电动阀门关闭，当所述开关控制电路处于第二状态，所述进气装置关闭，所述电动阀门打开。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述排气通道由炉膛底部引出后向上经过热交换器后，通向外部。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述排气通道的底部具有第一清理口。

可选的，前述的燃煤锅炉，其中所述排气通道的顶部具有第二清理口。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的燃煤锅炉至少具有下列优点：

本发明实施例提供的技术方案中，排气通道连接炉膛的底部，进气装置连接在了炉膛顶部，煤炭在燃烧区燃烧后，灼热的烟气会向上上升至烟气区，在开启进气装置后，进气装置进入的气体，会将烟气区的烟气再吹向燃烧区，使烟气内的一氧化碳在所述燃烧区二次燃烧后经所述排气通道外排。相对于现有技术，经过一次燃烧后产生的烟气直接外排，本发明中，经过一次燃烧后的烟气，再经过二次燃烧，可将一次燃烧后中烟气内的一氧化碳燃烧，从而提高燃煤锅炉的燃烧效率，提高产热量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明的实施例提供的一种燃煤锅炉的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的一种燃煤锅炉的内部原理结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的一种具体的燃煤锅炉的内部原理结构示意图；

图4是图1的局部结构示意图；

图5是本发明的实施例提供的一种燃煤锅炉的电连接结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的燃煤锅炉其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提出的一种燃煤锅炉，包括炉膛10，所述炉膛内的底部具有燃烧区11，所述炉膛内的顶部具有烟气区12，所述炉膛内的底部还具有排气通道20；燃煤锅炉还包括进气装置30，进气装置30与所述烟气区12连通，用于将烟气区12的烟气吹向所述燃烧区11，使所述烟气内的一氧化碳在所述燃烧区二次燃烧后经所述排气通道外排。

燃煤锅炉可使用煤炭作为燃料，使用中，煤炭在燃烧时，可将进气装置打开，将外部的气体吹入烟气区。

其中，进气装置可采用鼓风机、风扇等，向烟气区内吹入空气。

本发明实施例提供的技术方案中，排气通道连接炉膛的底部，进气装置连接在了炉膛顶部，煤炭在燃烧区燃烧后，灼热的烟气会向上上升至烟气区，在开启进气装置后，进气装置进入的气体，会将烟气区的烟气再吹向燃烧区，使烟气内的一氧化碳在所述燃烧区二次燃烧后经所述排气通道外排。相对于现有技术，经过一次燃烧后产生的烟气直接外排，本发明中，经过一次燃烧后的烟气，再经过二次燃烧，可将一次燃烧后中烟气内的一氧化碳燃烧，从而提高燃煤锅炉的燃烧效率，提高产热量。

其中，燃烧区在燃烧后产生的高温烟气会上升至烟气区，其中例如，煤炭在燃烧中会完全燃烧产生二氧化碳的同时，还会发生不完全燃烧，产生一氧化碳，且，一氧化碳的比重相对二氧化碳较轻，会相对于二氧化碳上浮到烟气区顶部，进气装置可从烟气区顶部向烟气区内通入空气，由于煤炭在燃烧过程中，烟气区的顶部、侧部不存在出气的通路，烟气区顶部的气体只能被重新的冲回燃烧区，从而燃烧区可将烟气中的一氧化碳引燃，剩余的废气可通过炉膛内底部的排气通道外排。

如图3所示，具体的，进气装置30的入口开在炉膛内的一侧侧壁上，水平向炉膛内吹气，燃烧区11的烟气向上升至烟气区12后，进气装置30吹入的气体将烟气顺从炉膛内另一侧的侧壁向下吹向燃烧区11。

为了实现烟气在炉膛内的规则流动，具体的，在炉膛内还的烟气区12还具有气流隔离板121，所述气流隔离板121将烟气区12分隔出烟气上升腔体12a以及在烟气上升腔体12a外围的烟气回流腔体12b，烟气回流腔体12b的入口与进气装置30连通，烟气回流腔体12b的出口通往燃烧区11，其中，气流隔离板121的顶部开有连通烟气上升腔体12a和烟气回流腔体12b的气流通口。燃烧中，燃烧区的烟气上升至烟气上升腔体之后，烟气随同从进气装置通入的气体，一同通往燃烧区，在燃烧区燃烧中，一氧化碳被燃烧生成二氧化碳，没有完全燃烧的比重较低的一氧化碳会继续上升，比重较重的二氧化碳会向下通往排气通道外排。

如图3所示，在具体的实施当中，上述实施例中所述的燃煤锅炉，所述燃烧区11具有用于支撑煤炭M100，将煤炭M100悬空在炉膛底面的支撑结构111，所述支撑结构111上具有通口，所述通口连通所述支撑结构111的上方与下方；所述排气通道20位于所述支撑结构111的下方。支撑结构可为篦子、多跟横竖交错的金属条。被进气装置从烟气区吹下来的气体，穿过支撑结构的通口后进入排气通道，烟气可完全通过位于支撑结构上燃烧的煤炭，相对于在煤炭一侧开设排气通道，可提高二次燃烧的效果。

进一步的，为了便于清理炉渣，如图3所示，所述炉膛底面还具有煤渣储槽13，所述排气通道20位于所述煤渣储槽13的槽口与所述支撑结构111下方之间。由于炉渣的槽口处会受到进气装置向下吹来的风，煤渣储槽内的炉渣容易被吹出，为了提高煤渣储槽的储煤效果，煤渣储槽槽口边缘设置有挡板131，如环形挡板。

其中，在点燃煤炭的使用中，通常需要使用到引柴，先打开炉膛的炉门，将引柴放置在燃烧区中，先将引柴引燃，在放入煤炭，关闭炉膛的炉门。点燃引柴中，由于火苗较小，开启进风装置后，引柴不易点燃，在关闭进风装置后，引柴的供氧不足，也不能很好的引燃。如图1所示，为了便于引柴的点燃，本发明提供的一实施例中，所述炉膛的顶部还具烟囱40，所烟囱40的入口连通所述炉膛10内部，所烟囱40的出口通向述炉膛10外。炉膛10的顶部的烟囱40可将引柴燃烧的烟气外排，同时增加空气可从燃烧区的填料口补入。同时，由于烟气区内容纳的烟气中，通常会含有少量的一氧化碳，在开启进气装置之前，烟囱可使比重较轻的一氧化碳外排，降低烟气区一氧化碳的浓度。如进气装置为风机，在启动风机过程中，风机启动的瞬间产生的电火花可能会引燃或引爆烟气区内一氧化碳，设置了烟囱后，可降低开启风机过程炉膛内发生爆炸的危险。

进一步的，上述的燃煤锅炉，如图4所示，所述烟囱40的入口转动连接有活动翻板50；所述活动翻板50包括用于与烟囱40的入口扣合的扣合面以及与所述扣合面相对的挡风面；在重力作用下，所述活动翻板50向下翻转，所述扣合面与所述烟囱40的入口分离；所述挡风面与所述进气装置30的入口相对，当所述挡风面在所述进气装置30的吹力下，所述活动翻板50向上翻转，所述活动翻板50的扣合面与所述烟囱40的入口扣合。使用中，在引柴将煤炭引燃后，可开启进风装置，进风装置能够向炉膛内吹入空气的同时，进风装置还能够吹动下翻的活动翻板，使活动翻板上翻，将烟囱的入口封堵，防止烟气中一氧化碳未经二次燃烧从烟囱外排。其中，活动翻板可通过一转轴连接在烟囱入口的一侧。

如果烟囱入口为水平口，那么进气装置需要敬爱个活动翻板吹动，翻转90度才可将烟囱入口封闭，需要的风力较大，且容易扣合不严，为了便于将烟囱入口扣合，上述的燃煤锅炉，所述烟囱的入口呈倾斜口。倾斜口的角度可在30-60度之间。如45度倾斜口。

除了通过风能控制烟囱入口的开关外，还可通过电能控制，上述的燃煤锅炉，所述烟囱具有电动阀门，用于控制烟囱的连通与关闭。电动阀门可通过人工控制按钮来控制，点燃引柴时，开启电动阀门，燃煤中，关闭电动阀门，开启进气装置。

为了便于操作，如图5所示，上述的燃煤锅炉，还包括：开关控制电路60，开关控制电路60分别连接所述电动阀门70与进气装置30，当所述开关控制电路60处于第一状态(使用燃烧煤炭)，所述进气装置30打开，所述电动阀门70关闭，当所述开关控制电路60处于第二状态(适于点燃引柴)，所述进气装置30关闭，所述电动阀门70打开。本实施例中，进气装置与电动阀门联动，可简化操作程序。当然，为了便于操控，还可具有第三状态，当所述开关控制电路处于第三状态(适于停用时)，所述进气装置关闭，所述电动阀门关闭。

如图1所示，具体的，上述的燃煤锅炉，所述排气通道20由炉膛10底部引出后向上经过热交换器80后，通向外部。热交换器中的热交换介质可为水。

煤炭在燃烧中不仅产生块体较大的炉渣，还会产生粉尘状的煤灰，在进气装置吹入的风力作用下，煤灰会或多或少的积累到排气通道内，时间长久后会使排气通道发生堵塞，为了便于清理，如图1所示，上述的燃煤锅炉，所述排气通道20的底部具有第一清理口21。煤灰会积累在排气通道底部，打开第一清理口后，可将排气通道内的煤灰清理干净。

发明人发现，排气通道与热交换器进行热交换的使用中，久用后，换热效率大大的降低，是由于，在排气通道的内壁上积累了由煤炭燃烧后产生的焦油层，焦油层阻碍了排气通道内的热气与热交换器进行的热交换，由此，为了便于维修，提高久用的燃煤锅炉的热交换效率，如图1所示，上述的燃煤锅炉中，所述排气通道20的顶部具有第二清理口22。热交换器位于排气通道的顶部与底部之间，燃煤锅炉久用后，可打开第二清理口，对排气通道内臂上的焦油进行清理。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种燃煤锅炉，包括炉膛，所述炉膛内的底部具有燃烧区，所述炉膛内的顶部具有烟气区，其特征在于，

所述炉膛内的底部还具有排气通道；

进气装置，与所述烟气区连通，用于将烟气区的烟气吹向所述燃烧区，使所述烟气内的一氧化碳在所述燃烧区二次燃烧后经所述排气通道外排；

炉膛的顶部还具烟囱，所烟囱的入口连通所述炉膛内部，所烟囱的出口通向述炉膛外；

所述烟囱的入口转动连接有活动翻板；

所述活动翻板包括用于与烟囱的入口扣合的扣合面以及与所述扣合面相对的挡风面；在重力作用下，所述活动翻板向下翻转，所述扣合面与所述烟囱的入口分离；

所述挡风面与所述进气装置的入口相对，当所述挡风面在所述进气装置的吹力下，所述活动翻板向上翻转，所述活动翻板的扣合面与所述烟囱的入口扣合；

在炉膛内还的烟气区还具有气流隔离板，所述气流隔离板将烟气区分隔出烟气上升腔体以及在烟气上升腔体外围的烟气回流腔体，烟气回流腔体的入口与进气装置连通，烟气回流腔体的出口通往燃烧区，其中，气流隔离板的顶部开有连通烟气上升腔体和烟气回流腔体的气流通口。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述燃烧区具有用于支撑煤炭，将煤炭悬空在炉膛底面的支撑结构，所述支撑结构上具有通口，所述通口连通所述支撑结构的上方与下方；

所述排气通道位于所述支撑结构的下方。

3.根据权利要求2所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述炉膛底面还具有煤渣储槽，所述排气通道位于所述煤渣储槽的槽口与所述支撑结构下方之间。

4.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述烟囱的入口呈倾斜口。

5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述烟囱具有电动阀门，用于控制烟囱的连通与关闭。

6.根据权利要求5所述的燃煤锅炉，其特征在于，还包括：

开关控制电路，分别连接所述电动阀门与进气装置，当所述开关控制电路处于第一状态，所述进气装置打开，所述电动阀门关闭，当所述开关控制电路处于第二状态，所述进气装置关闭，所述电动阀门打开。

7.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述排气通道由炉膛底部引出后向上经过热交换器后，通向外部。

8.根据权利要求7所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述排气通道的底部具有第一清理口。

9.根据权利要求7所述的燃煤锅炉，其特征在于，

所述排气通道的顶部具有第二清理口。