CN1776293A - 蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉 - Google Patents
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Abstract
蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉，它涉及一种燃蜂窝煤的锅炉。本发明解决了蜂窝煤锅炉用在生产蒸汽上，采用增大炉排面积办法，存在生产成本增加问题及增加后拱存在燃烧效果差问题。本发明的烟道两侧设置双炉膛体，烟道上端设有锅筒(6)，烟道由对流烟道(4)和直烟道(21)组成，炉膛(40)内的水冷炉排(30)的下部设有与配风室(37)相连接的炉排下烟室(31)，炉排下烟室(31)的侧壁上具有烟道开孔(22)，直烟道(21)通过后部折返烟道(35)与对流烟道(4)相连接，对流烟道(4)与对流烟道下集箱(3)相连接，对流烟道(4)通过前部折返烟道(5)与锅筒(6)内的烟管(7)相连接。本发明的燃烧强度高、热效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃蜂窝煤的锅炉，具体涉及一种蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉。
背景技术
技术是一种适合我国国情的、经济实用的洁净煤技术。开发利用，不仅可以节约能源，提高煤炭利用效率(与原煤散烧相比，燃烧锅炉的节煤率可达15％左右)；而且还可有效地减少环境污染(可使初始排尘减少80％～90％、烟气黑度降到1林格曼级以下、总固硫率达50％以上)。在我国目前的经济、技术条件下，推广使用是解决我国目前大气环境污染日益严重状况的一种行之有效的办法。由于蜂窝煤自身表面光滑，引燃比较困难，反应活性和热值比较低，着火连火比较困难，蜂窝煤锅炉的燃烧强度不够，燃烧速度慢，并且蜂窝煤挥发物质的析出速度较慢而透气性较好，故燃烧时火焰短，目前大部分只适用于低温长供的热水锅炉。要想将其应用于生产蒸汽上，就应强化蜂窝煤锅炉的燃烧，即加强炉内的对流和辐射换热环境。目前最常用的方法是增加后拱，这样虽然可以加强返火并拉长火焰而增加对新入炉煤的火焰辐射，改善蜂窝煤的着火条件，但是效果很有限；如果想进一步应用到蒸汽锅炉领域就只能增大炉排面积，这样就存在锅炉的制造、安装、运行成本增加，锅炉房占地面积增大等问题。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的蜂窝煤锅炉，为强化炉内燃烧而采用增大炉排面积以及增加后拱的方法所带来的成本增加、强化燃烧效果不理想、不能满足蒸汽锅炉需要问题而提供的一种蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉。它包括空气预热器39、尾部烟道38、双炉膛体、装在双炉膛体内壁上的下降管34、采用纵向布置并包覆有保温材料层15的锅筒6、沿轴向布置在锅筒6内的烟管7、固定在锅筒6内的匀气孔板14、安装在锅筒6上端的水位计27、压力表9、安全阀10、主蒸汽管座12、排气阀13、给水管座28、设置在锅筒6上端的人孔11，设置在锅筒6下端的头孔17；它还包括烟道、前部折返烟道5、后部折返烟道35、炉排下烟室31、配风室37、对流烟道下集箱3、排污阀18；烟道设置在锅筒6的下端，所述的烟道由上层的对流烟道4和下层的直烟道21组成；烟道的两侧设置有所述的双炉膛体，每个炉膛40内的水冷炉排30的下部设置有炉排下烟室31，炉排下烟室31的后端与一组配风室相连接，每个配风室37具有给风口29，与直烟道21相邻的炉排下烟室31的侧壁上具有烟道开孔22，直烟道21的后端通过后部折返烟道35与对流烟道4相连接，对流烟道4的下端与对流烟道下集箱3相连接，对流烟道4的后端设有吹灰孔20，对流烟道4的前端通过前部折返烟道5与锅筒6内的烟管7相连接，烟管7的后端与装有空气预热器39的尾部烟道38相连接，对流烟道下集箱3与锅筒6的下端分别与排污阀18相连接。
本发明具有以下有益效果：一、本发明通过改进烟气流程，返卷高温烟气并穿过新入炉的煤层而对其进行加热，从而改善蜂窝煤的着火延迟时间长、连火困难、燃烧强度低的缺点和不足二、利用水的蓄热特点，将高压蒸汽储入密封锅筒的水中，形成一定压力的饱和水，根据饱和水的焓值随压力变化而产生的焓差，达到蓄热的目的。当外界急需蒸汽时，锅筒内的压力下降，饱和水变为过热水，立即沸腾并产生蒸汽，在本发明中，采用蒸汽蓄热的变压蓄热原理，锅筒既起到普通锅筒的作用，同时又起到蓄热的作用三、本发明具有锅炉初始排尘浓度低、不冒黑烟，环保效果好，不用除尘器即可达到环保标准，可省去除尘器的投资和除尘间的场地，减少司炉工的劳动强度并保证了锅炉房清洁的优点。四、采用特殊的烟气流程，使蜂窝煤能够及时着火和燃尽，可强化炉膛内蜂窝煤燃烧，保证锅炉有足够的出力和较高的效率。五、采用分室送风，根据燃烧需要提供空气，降低了运行中的过量空气系数，提高了锅炉热效率，并可以燃用较低热值和挥发的蜂窝煤，降低了锅炉的运行成本。六、根据蜂窝煤煤层通风阻力低的特点，锅炉外只布置一台引风机，既减少了电耗，又使对流受热面达到合理的烟气速度，保证了锅炉出力。七、本发明具有结构设计合理、燃烧强度高、燃烧速度快、热效率高的优点。
附图说明
图1是本发明的外部结构主视图，图2是图1的俯视图，图3是本发明的主视剖面图，图4是图2的A-A剖面图，图5是图4的C-C剖面图，图6是图4的D-D剖面图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6说明本实施方式，本实施方式由空气预热器39、尾部烟道38、双炉膛体、装在双炉膛体内壁上的下降管34、采用纵向布置并包覆有保温材料层15的锅筒6、沿轴向布置在锅筒6内的烟管7、固定在锅筒6内的匀气孔板14、安装在锅筒6上端的水位计27、压力表9、安全阀10、主蒸汽管座12、排气阀13、给水管座28、设置在锅筒6上端的人孔11，设置在锅筒6下端的头孔17、烟道、前部折返烟道5、后部折返烟道35、炉排下烟室31、配风室37、对流烟道下集箱3、排污阀18组成；烟道设置在锅筒6的下端，所述的烟道由上层的对流烟道4和下层的直烟道21组成；烟道的两侧设置有所述的双炉膛体，每个炉膛40内的水冷炉排30的下部设置有炉排下烟室31，炉排下烟室31的后端与一组配风室相连接，每个配风室37具有给风口29，与直烟道21相邻的炉排下烟室31的侧壁上具有烟道开孔22，直烟道21的后端通过后部折返烟道35与对流烟道4相连接，对流烟道4的下端与对流烟道下集箱3相连接，对流烟道4的后端设有吹灰孔20，对流烟道4的前端通过前部折返烟道5与锅筒6内的烟管7相连接，烟管7的后端与装有空气预热器39的尾部烟道38相连接，对流烟道下集箱3与锅筒6的下端分别与排污阀18相连接。锅筒6通过排汽阀13和安全阀10调节锅筒6内的压力。空气预热器39选用哈尔滨晨怡热管技术公司生产的HRK系列的管式空气预热器。
本实施方式中，锅炉的蓄热量主要由以下四部分组成：a、锅筒6内水容积所具有的储蓄热量；b、锅炉内饱和水自降压至蒸发所放出的热量；c、与饱和水直接接触的金属因密闭锅筒6(即蓄热器)压降随温度下降而放出的热量；d、锅炉6内饱和蒸汽因降压而释放的热量。当锅炉供汽量大于外界用汽量时，此时锅筒6内达到了最高水位，锅筒6内压力通过锅炉外的稳压减压装置达到最大，这时多余的热量储存在锅筒6内，当外界用汽量大于锅炉供汽量时，锅筒6内随着蒸汽空间的蒸汽密度的降低而压力下降，锅筒6内饱和压力随之下降，饱和水形成过热水，迅速汽化而产生蒸汽供应用户，以弥补锅炉供汽量的不足。
具体实施方式二：结合图3、图4、图5、图6说明本实施方式，本实施方式的双炉膛体由两个炉膛、水冷壁管26、水冷壁下集箱24、水冷炉排下集箱23、底座1、炉门32、耐火砖墙19、遮灰罩16、水冷炉排30、导轨33组成；每个炉膛40内布置有水冷炉排30，水冷炉排30的一端与水冷炉排下集箱23相连接，水冷炉排30的另一端与对流烟道下集箱3相连接，水冷炉排30上设置有导轨33，炉膛40的前端设置有炉门32，炉膛40内的外侧墙壁上设置有水冷壁管26，水冷壁管26的一端与锅筒6相连接，水冷壁管26的另一端与水冷壁下集箱24相连接，水冷壁下集箱24与水冷炉排下集箱23并排放置并与底座1固定连接，炉膛40的外侧墙壁上设有观察孔25，炉膛40后端的出渣口36处设置有遮灰罩16，炉膛40内的外侧墙壁的下端设置有耐火砖墙19。采用水冷炉排30，可防止托煤板烧坏；在水冷炉排30上设置导轨33，可防止托盘在炉膛40中爬跑偏。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有拉撑杆8；所述的拉撑杆8的两端沿轴向固定在筒体6的内壁上。采用上述结构，可保证锅筒6的强度。
具体实施方式四：结合图3、图5说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有给煤托架2；所述的给煤托架2设置在炉门32的前端。采用上述结构，可为给煤提供方便。
具体实施方式五：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式中对2t/h的蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉进行整体设计，锅筒6的直径为1600mm，锅筒6的长度为6400mm，单个炉膛40的宽度为720mm，单个炉膛40的水冷炉排30的面积为4m2，单个炉膛40内布置Φ51×3.5mm的水冷壁管2620根，并采用φ57×5mm的水冷炉排30。对流烟道4选用Φ51×2mm的无缝钢管162根，错列布置，对流烟道4的横向节距为0.24m、纵向节距为0.08m。锅筒6中布置Φ51×3mm的烟管7共布置55根。空气预热器39选用立置管式单道双流程空气预热器，选用Φ40×1.5mm的薄壁钢管作为烟管7，错列布置，烟气从烟管7中流过，被预热空气横向冲刷钢管。
具体实施方式五：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式对4t/h的蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉进行整体设计，锅筒6的直径为1700mm，锅筒6的长度为5700mm，单个炉膛40的宽度为1020mm，单个炉40的水冷炉排30的面积为5.7m2，单个炉膛40内布置φ51×3.5mm的水冷壁管2624根，并采用φ57×5mm的水冷炉排30。对流烟道4选用Φ51×3mm的无缝钢管120根，错列布置，对流烟道4的横向节距为0.2m、纵向节距为0.08m。锅筒6中布置Φ63.5×3.5mm的烟管，一共布置77根。空气预热器39选用立置管式单道双流程空气预热器，选用Φ40×1.5mm的薄壁钢管，错列布置，烟气从管子中流过，被预热空气横向冲刷钢管。
本发明的工作过程是：首先把蜂窝煤按照一定数量码垛在托盘上，托盘连同蜂窝煤从炉门32送到炉膛40内的水冷炉排30上，经过空气预热器39壳程预热的空气经过给风口29进入配风室37中。蜂窝煤在两个炉膛中燃烧，燃烧产生的高温烟气向炉门32方向返卷并穿过新入炉的煤层进入到炉排下烟室31，又经过烟道开孔22进入直烟道21。烟气在直烟道21中由前向后流动，在后部折返烟道35处折返向前流动冲刷对流烟道4，然后经过前部折返烟道5流进烟管7，经过尾部烟道38和空气预热器39的管程后排向大气中。
Claims (4)
1、一种蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉，它包括空气预热器(39)、尾部烟道(38)、双炉膛体、装在双炉膛体内壁上的下降管(34)、采用纵向布置并包覆有保温材料层(15)的锅筒(6)、沿轴向布置在锅筒(6)内的烟管(7)、固定在锅筒(6)内的匀气孔板(14)、安装在锅筒(6)上端的水位计(27)、压力表()、安全阀(10)、主蒸汽管座(12)、排气阀(13)、给水管座(28)、设置在锅筒(6)上端的人孔(11)，设置在锅筒(6)下端的头孔(17)；其特征在于它还包括烟道、前部折返烟道(5)、后部折返烟道(35)、炉排下烟室(31)、配风室(37)、对流烟道下集箱(3)、排污阀(18)；烟道设置在锅筒(6)的下端，所述的烟道由上层的对流烟道(4)和下层的直烟道(21)组成；烟道的两侧设置有所述的双炉膛体，每个炉膛(40)内的水冷炉排()的下部设置有炉排下烟室(31)，炉排下烟室(31)的后端与一组配风室相连接，每个配风室(37)具有给风口(29)，与直烟道(21)相邻的炉排下烟室(31)的侧壁上具有烟道开孔(22)，直烟道(21)的后端通过后部折返烟道(35)与对流烟道(4)相连接，对流烟道(4)的下端与对流烟道下集箱(3)相连接，对流烟道(4)的后端设有吹灰孔(20)，对流烟道(4)的前端通过前部折返烟道(5)与锅筒(6)内的烟管(7)相连接，烟管(7)的后端与装有空气预热器(39)的尾部烟道(38)相连接，对流烟道下集箱(3)与锅筒(6)的下端分别与排污阀(18)相连接。
2、根据权利要求1所述的蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉，其特征在于所述的双炉膛体由两个炉膛、水冷壁管(26)、水冷壁下集箱(24)、水冷炉排下集箱(23)、底座(1)、炉门(32)、耐火砖墙(19)、遮灰罩(1)、水冷炉排(30)、导轨(33)组成；每个炉膛(40)内布置有水冷炉排(30)，水冷炉排(30)的一端与水冷炉排下集箱(23)相连接，水冷炉排(30)的另一端与对流烟道下集箱(3)相连接，水冷炉排(30)上设置有导轨(33)，炉膛(40)的前端设置有炉门(32)，炉膛(40)内的外侧墙壁上设置有水冷壁管(26)，水冷壁管(26)的一端与锅筒(6)相连接，水冷壁管(26)的另一端与水冷壁下集箱(24)相连接，水冷壁下集箱(24)与水冷炉排下集箱(23)并排放置并与底座(1)固定连接，炉膛(40)的外侧墙壁上设有观察孔(25)，炉膛(40)后端的出渣口(36)处设置有遮灰罩(16)，炉膛(40)内的外侧墙壁的下端设置有耐火砖墙(19)。
3、根据权利要求1所述的蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉，其特征在于它还包括拉撑杆(8)；所述的拉撑杆(8)的两端沿轴向固定在筒体(6)的内壁上。
4、根据权利要求1所述的蓄热式燃蜂窝煤蒸汽锅炉，其特征在于它还包括给煤托架(2)；所述的给煤托架(2)设置在炉门(32)的前端。
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