CN2200170Y - 层燃炉旋风燃烬室 - Google Patents

Abstract

一种层燃炉旋风燃烬室，设置在炉膛后部的高温区，由水循环回路和烟气旋转进出回路组成，其特征是烟气进入旋转回路后，由于旋转的离心力作用，抛去其夹带的粗大颗粒，使较小颗粒软化燃烬，提高了烟气流速，延长了烟气在燃烬室的滞留时间，从而实现了强化燃烧与传热的目的，应用此实用新型，可提高锅炉热效率6％以上，降低了煤耗，烟尘排放浓度和林格曼黑度，使其符合国家环境保护区标准，应用此实用新型，不会降低锅炉寿命，并可缩小锅炉体积，达到节能降耗，保护环境的目的。

Description

本实用新型涉及锅炉燃烧技术，具体地说是一种层燃锅炉的燃烬，消烟除尘装置。

目前国内的层燃锅炉燃烬室装置，大都是盒式结构，这种结构烟气流速低，高温烟气和可燃性气体不能有效混合，烟气中夹带的碳粒无法燃烬，其较大颗粒由于重力落下，较小颗粒焦化变硬，直接冲刷水管受热面及炉墙，然后排出室外，从而造成锅炉热效率低下，锅炉寿命降低，烟尘排放浓度高冒黑烟而污染环境。许多科技人员就此开展研究，提出各种方案。有的用扩大受热面以提高传热效率，造成锅炉体积增大，钢耗增加，而且无法降低烟尘排放浓度；国外有人从提高烟气速度入手，收到了明显效果，但仅用于纯工业炉窑和沸腾锅炉。

本实用新型的目的是：应用提高锅炉烟气速度原理，设计一种利用强化传热提高锅炉热效率而不降低锅炉寿命，烟气高速回转使碳粒进一步燃烬而降低烟尘排放浓度的层燃锅炉旋风燃烬室装置。

本实用新型是这样实现的。层燃炉旋风燃烬室主要由炉膛出口窗，后拱管墙，后棚管墙（或后墙）组成，设置在燃烧室后部的高温区，其特征是“L”形后拱管，曲线形后棚管（或对流管）与后集箱，上集箱（或上锅筒）连接，形成封闭的水循环回路，在“L”形后拱管，后棚管（或后墙）上敷设耐火层，在燃烧室和对流管室中间的隔墙上，水循环回路的中部筑砌凸出隔墙的圆形出烟口，形成烟气旋转回路。对流管室一侧，出烟口的下方设有沉降室，沉降室下方设有除灰器，用于盛接和排放烟气中的大颗粒碳粒。

烟气旋转回路一边与炉墙相接，一边与燃烧室和对流管室中间的隔墙相接，宽度和燃烧室宽度相同，从而形成烟气的局部密封，“L”形后拱管靠上集箱〈或上锅筒〉一端不砌敷耐火层，形成炉膛出口窗，其余部分砌敷耐火层，砌敷必须严实可靠，局部隔开燃烧室和燃烬室，炉膛出口窗的面积与烟气流量和流速有关，出烟口凸出燃烧室和对流管室中间的隔墙，对烟气有阻碍作用，出烟口的直径小于燃烬室尺寸，其面积与烟气流速和流量有关，加之出烟口有一定的凸出度，使烟气流入燃烬室后，形成旋风，旋转直径逐步缩小，呈阿基米德螺线状，可以提高烟气速度。在“L”形后拱管墙和后棚管的相接部位，或“L”形后拱管墙底部设有出灰口，用以除去燃烬室底部的烟灰，出灰口应适当小，以减少燃烬室内过剩空气量的大量泄露。

应用本实用新型，高温烟气从燃烧室经炉膛出口窗切向流入燃烬室，沿后棚管墙（或后墙）→后拱管墙流动，再流入出烟口，由于出烟口直径较小，具有一定的凸出长度，流动呈阿基米德螺线状旋转，由于旋转，延长了烟气在燃烬室滞留时间，使烟气中的未燃烧气体，过剩空气量，炭粒进一步充分混合，由于处于高温区，较小碳粒进一步软化燃烬，对提高热效率，消除黑烟有明显效果；由于高温烟气旋转的离心力作用，粗颗碳粒被软化，部分被抛到燃烬室底部，加之出烟口直径较小的聚合作用，一方面提高了烟气速度，使强化传热成为可能，一方面减少了烟气中夹带粗碳粒子对对流管束和炉墙的冲刷损害，在不增加炉体体积条件下使强化传热付诸现实，也不会降低锅炉寿命。另外，烟气从出烟口流入对流管室后，转弯90～180°，流入沉降室，速度下降3～4m／s，使在燃烬室中剩余的大颗碳粒进一步沉降，从而完成了炉内一次除尘。

本实用新型在两台样机上取得了良好效果，经检测，在不增加锅炉体积情况下，出烟口处的烟气速度从8～12m／s提高到22～28m／s，锅炉热效率达到80.5～83.7％，比国家标准高出6％以上，从而节约了大量能源，烟尘排放浓度达到国家环境保护区标准，林格曼黑度低于一级。

以下结合附图对本实用新型的实施例予以说明。

附图1是本实用新型的原理图。

附图2是本实用新型一个实施例的主视图。

附图3是本实用新型一个实施例的俯视图。

附图4是本实用新型另一个实施例的主视图。

附图5是本实用新型另一个实施例的俯视图。

在图1，2，3中上集箱〈2〉与上锅筒〈1〉连接，后下集箱〈6〉与下锅筒〈7〉连接，后拱管〈4〉，后棚管〈8〉都与上集箱〈2〉，后下集箱〈6〉连接，构成水循环回路。炉膛出口窗〈3〉，后拱管墙〈5〉，后棚管墙〈9〉，炉墙〈13〉，中间隔墙〈14〉，出烟口〈12〉，构成燃烬室烟气流动回路，出烟口〈12〉的下方，中间隔墙的对流管室〈15〉一侧设有沉降室〈16〉，高温烟气从燃烧室〈17〉经炉膛出口窗〈3〉切向流入燃烬室〈18〉，沿后棚管墙〈9〉，后拱管墙〈5〉旋转，再流入圆凸形出烟口〈12〉，由于出烟口〈12〉的直径较小，使旋转成为阿基米德螺线形状，由于旋转的离心力作用和较大碳粒与出烟口〈12〉凸出部分的碰撞，使烟气中加带的大颗粒落入燃烬室〈18〉的底部，至此，烟气速度增加到22～28m／s，由于旋转，延长了烟气在燃烬室〈18〉内的滞留时间，从而使烟气中的较小碳粒和可燃气体进一步充分混合燃烬。另外，高温烟气从出烟口〈12〉流入对流管室〈15〉，转90°弯经过沉降室〈17〉，速度下降3～4m／s，大颗碳粒进一步沉降，完成了炉内一次除尘，烟气最后经对流管室〈15〉锅炉出烟口〈18〉，除尘器，烟囱排入大气。

在图4，5中，炉膛出口窗〈3〉在后拱管墙〈5〉和上锅筒〈1〉之间，上实施例中的后棚管墙变成后墙〈9〉，圆凸形出烟口〈12〉位于上锅筒〈1〉，下锅筒〈7〉，后拱管墙〈5〉，后墙〈9〉的中间隔墙〈14〉上，出灰口〈10〉在燃烬室〈15〉底部，烟气从出烟口〈12〉进入沉降室〈17〉转弯180°。

Claims (5)

1、一种层燃炉旋风燃烬室，主要由炉膛出入口，后拱管墙，后棚管墙或后墙构成，设置在燃烧室后部的高温区，其特征是“L”形后拱管，曲线形后棚管或对流管，与后集箱，上集箱或上锅筒连接，形成水的循环回路，在“L”形后拱管，后棚管或后对流管上砌敷耐火层，在燃烧室和对流管室中间的隔墙上，上述水循环回路的中部砌有圆形出烟口，构成烟气旋转进出回路，在对流管室一侧，圆形出烟口的下方设置沉降室，沉降室下方装有除灰器。

2、根据权利要求1所述的层燃炉旋风燃烬室，其特征在于所述的烟气旋转进出回路一边与炉墙相接，一边与燃烧室和对流管室中间的隔墙相接，宽度和燃烧室相同。

3、根据权利要求1所述的层燃炉旋风燃烬室，其特征在于所述的后拱管墙，后棚管墙  或后墙  上的耐火层必须严实可靠，保证不漏风。

4、根据权利要求1所述的层燃炉旋风燃烬室，其特征在于所述的炉膛出口窗设置在后拱管墙的上方，上集箱  或上锅筒  的下方，炉膛出口窗的面积和烟气流速，烟气流量有关。

5、根据权利要求1所述的层燃炉旋风燃烬室，其特征在于所述的圆形出烟口凸出孔所在的隔墙，面积小于燃烬室面积，和烟气流速，烟气流量有关，并与凸出孔的凸出长度有关。

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