CN2256085Y

CN2256085Y - 燃煤热风炉

Info

Publication number: CN2256085Y
Application number: CN 95225915
Authority: CN
Inventors: 于承福
Original assignee: Changchun Hualian Agricultural And Animal Husbandry Engineering Equipment Technology Development Co
Current assignee: Changchun Hualian Agricultural And Animal Husbandry Engineering Equipment Technology Development Co
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2005-12-11

Abstract

燃煤热风炉属于机械化烘干技术领域，它由炉窑(4)、防渣除尘室(6)和换热室组成。炉窑(4)内配风采用超过量空气系数；炉膛采用大容积；其出口为收缩式窗口型，在炉膛内加装双面布置的高压二次风喷嘴；采用变流道、逆流异型板翅式换热装置，其空气侧流道内为正压空气，烟气侧流道内为正压烟气。该热风炉可有效避免现有热风炉中存在的结渣、堵渣、结垢、烟气泄漏污染烘干物、换热器易燃损等问题。是一种连续稳定、安全、高效、出风大无事故、经济的烘干设备。

Description

燃煤热风炉

本实用新型所提供的燃煤热风炉是以煤为燃料，用其炽热的高温烟气直接加热冷空气而获得大量纯净热风的生产装置，属于机械化烘于技术领域。

目前的烘干介质主要有两种：一种是烟气与空气的混合气；由天然气或燃油燃烧而产生。另一种是热空气，一般是用煤燃烧所产生的烟气去加热空气而制得。前者不仅燃料成本高，且因燃料的质量难以控制而导致烟气对烘干物品的污染。后者燃料价格便宜，但因生产装置性能不过关，周期性故障太多，不能长期连续、安全、稳定、可靠运行而生产效率低，还因产生换热元件毁坏而导致烟气泄漏污染烘干物品和烧毁生产装置的事故。

本实用新型的目的在于克服现有燃煤热风炉存在的上述缺点，提供一种无故障、高温、高效、稳定运行的新型燃煤热风炉。

具体技术方案结合附图说明如下：该燃煤热风炉是由炉窑、防渣除尘室、换热装置和电器监控装置组成，炉窑(4)与换热装置(19)之间为防渣除尘室(6)，它们均座落在水泥基座(15)上，炉窑(4)的底部为链条炉排(25)，垂直式上煤机(1)装在链条炉排(25)的前方，炉窑(4)内砌有后拱(24)，它与前拱形成炉膛口，在前后拱墙上装有双面布置的高压二次风喷咀(2)，在炉窑(4)的后墙(即防渣除尘室(6)的前墙)上开有收缩型炉膛出口(20)，防渣除尘室(6)的前后墙中间砌筑一道吊式防渣除尘拱墙(18)，其下方为拱形烟道口，防渣除尘室(6)的顶盖上装有高温烟气传感器(7)，换热装置是由多个单体子换热器(19)构成，它们依其烟气入口通流面积的由大到小为序串联着固定在烟道隔墙(18)、(17)、(30)、(32)及后墙之间的钢梁骨架上构成变流道换热装置，烟道隔墙(32)两侧的单体子换热器为未级换热器，在其上方配置有废烟气出口(10)，它通过中间烟道与旋风除尘器(14)、排烟机(13)及烟囱(11)相连接，在烟道的顶盖上设有检修口(9)，烟道隔墙(17)两侧的单体子换热器为初级换热器，它们的空气侧流道一端并联着与热风出口总管道(29)相连，另一端通过连接管道(16)分别与烟道隔墙(32)两侧的对应的单体子换热器(即未级换热器)的空气侧流道相接，未级换热器空气侧流道的另一端，并联着与冷风入口总管道(31)相连，总管道(31)与冷风鼓风(12)相连。

在炉窑(4)的两面侧墙上砌有拨火孔(23)、防爆窗口(3)、扒灰窗口(5)、点火孔(26)，助燃风机(27)与链条炉排(25)的风箱入口连接，出渣机(28)装在链条炉排老鹰铁下方的地坑中。

换热装置由四组换热器构成，每组换热器可由2～3个单体子换热器组成，在单体子换热器上，用隔板(5)将换热空间垂直分隔成若干个水平通道和垂直通道，水平通道为空气通道，垂直通道为烟气通道，两种通道相间排列，单体子换热器内的通道数量第I组最多，II、III、IV组逐级减少构成变流道换热装置。

在单体子换热器端部隔板(35)的内侧面上和隔板(37)的两个侧面上，沿着通道气流流向，成排的安装有异型翅片(38)和(39)，构成异型板翅，在通道的两侧装有封闭板(36)，封闭板(36)与端部隔板(35)的立边均固定在框架(34)上，在框要(34)的外侧固定安装着集气接口(33)，换热装置的烟气流道与空气流道均为变流道，烟气侧入口通流面积大于出口通流面积，空气侧入口通流面积小于出口通流面积，异型翅片(38)和(39)可采用直翅片或Z型翅片或正弦波翅片或凸型翅片。

炉窑(4)的炉膛采用大容积炉膛，炉膛容积负荷q≤230KW/m²，炉窑配风采用超过量空气系数，炉膛出口的超过量空气系数α_pj＝2.1～2.9。

所说的高压二次风喷咀在前后拱上同时布置，前后错开，上下有高度差。

换热装置为逆流换热装置，冷风由III、IV组换热器的空气侧流道鼓入，热风从I、II组换热器的热风出口输出，为正压空气流道，高温烟气从第I组换热器烟气侧流道引入，低温烟气由第IV组换热器的废烟气出口排出，为负压烟气流道。

本实用新型所提供的燃煤热风炉是根据燃煤在无水冷壁的在绝热燃烧条件下燃烧，易于大量生成熔态飞灰的机理，而采取相应的控制和净化熔态气灰的预处理措施来消除结渣的。又依据炽热高温烟气与冷空气间的一次性高温高效直接换热的相关理论，有效的解决了换热元件的高温热补偿问题(即消除高温热变形应力对换热元件的毁坏作用)和消除低温烟气段管路内的严重结垢和堵垢问题，以及消除向烘干介质中泄漏高温烟气、污染烘干物及引发火险隐患的根源。并通过由强化气流的扰动效应和强化高温烟气段的热交换能力，而大幅度提高换热元件及热风炉的热效率。

由于该热风炉可全天侯无故障经济运行，输出热量大而稳定，热风温度高，可根据需要进行调控，对环境温度变化的适应能力强。由于采用净化熔飞灰技术，使窑内不结渣，炉膛出口和换热器入口不堵渣；由于采用高温热补偿技术换热装置耐炽热高温烟气冲涮，可自动补偿高温热变形，对换热元件无热应力损伤与毁坏；由于采用了防低温结垢技术，该换热装置的低温烟气段不结垢不堵垢，热传导好；由于采用了变流道、逆流换热系统和强化的高效换热元件，在普遍提高热效率的基础上，又强化了高温烟气段的换热能力和对低温烟气段富裕材料的有效利用。该换热系统无负换热损失，无结垢现象，无火险，无烟气泄漏，热风品质好，使用安全可靠。可实现电气化监控。工人劳动条件改善。

下面结合附图，进一步说明本实用新型的技术方案及实施例。

图1为燃煤热风炉的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为变流道逆流换热模型图；图4为单体子换热器；图5为图4的剖面图；图6为图5的I处放大图。图中(4)是炉窑，(6)是防渣除尘室，在防渣除尘室右侧部分为换热装置，它们均座落在水泥基座(15)上。在炉窑(4)的底部为链条炉排(25)，在链条炉排(25)的裙板上焊接用于加固炉窑墙体的支撑钢质骨架(21)，骨架(21)被砌筑在炉窑(4)的外墙壁中，在炉窑(4)内用楔形耐火砖砌成后拱(24)，在炉窑两侧墙上砌有拨火孔(23)、防爆窗口(3)、扒灰窗口(5)、点火孔(26)等。助燃风机(27)与链条炉排的风箱入口用螺钉连结。选用垂直上煤机(1)，用螺栓固定在链条炉排的前方并与储煤箱配合工作。出渣机(28)装在链条炉排老鹰铁下方的地坑中，在炉窑(4)的后墙(即防渣除尘室(6)的前墙)上开有窗式收缩型炉膛出口(20)。在防渣除尘室(6)的前墙和后墙(8)中间砌筑一道吊式防渣除尘拱墙(18)，在拱墙的下配有拱形烟道口。在防渣除尘室(6)的两侧墙的前下方设置了二个安全炉门(22)，并兼做除渣清灰人孔，在顶盖上安装了高温烟气传感器(7)。

换热装置是烟气与空气的换热装置，即热风生产装置。它可由12个单体子换热器通过叉流、并联、串联方式构成一个变流道换热系统。单体子换热器(19)的数量可根据需要增减。它们依其换热器烟气侧的入口通流面积大小为序串联着焊接在烟道隔墙(8)、(17)、(30)、(32)及后墙之间的钢梁骨架(带地角螺栓)上。用烟道墙限制它们的烟气总流向和彼此间的气密性连接。在未级换热器上方配置着废烟气出口(10)，它通过中间烟道与旋风除尘器(14)、排烟机(13)及烟囱(11)相连接。在烟道的顶盖上设有检修人孔(9)。

在烟道隔墙(17)两侧的单体子换热器(本实施例中采用6个)被称为初级换热器，它们的空气侧流道的一端并联着与热风口总管道(29)相连，另一端通过三层内外连接管道(16)分别与烟道隔墙(32)两侧的6个对应的单体子换热(被称做未级换热器)的空气侧流道连接，未级换热器空气侧流道的另一端，并联着与冷风入口总管道(31)相连接，冷风入口总管道(31)与冷风鼓风机(12)相连。

换热装置为图3所示的变流道、逆流、异型板翅式烟气一空气换热系统。它主要由I、II、III、IV组换热器构成。每组换热器又制成2～3个单体子换热器。图4为单体子换热器。在单体子换热器内，用隔板(37)分隔成若干水平通道和垂直通道。水平通道中流空气，垂直通道中流烟气。两种通道相间排列。单体子换热器内部的通道数量第I组最多，其累计宽度也最大，II III IV组的则逐级减少，从而构成变流道换热系统。变流道的入出口通流面积比例可取：烟气侧通流面积比为F_r入/F_r出＝1/(0.5～0.7)，空气侧通流面积比为F_K入/F_K出＝1/(1.1～1.2)。由于炽热的高温烟气是从第I组换热器的烟气侧入口，依次穿过II、III、IV组换热器的烟气侧流道，最后由废烟气出口排出，而冷空气是由鼓风机从第III、IV组换热器的空气侧流道进入系统，先与III、IV组换热器烟气侧流道内的低温烟气换热，经预热后再进入I、II组换热器的空气侧流道与I、II组换热器烟气侧流道中的高说烟气换热，生产热风，因此，该系统内的烟气与空气的换热属于逆流换热。不存在负换热效应。

在隔板(3)的两个侧面上，沿着通道的气流流向，成排地焊接着异型翅片(38)和(29)，在通道的两侧还焊有封闭板(36)，封闭板(36)与端部隔板(35)的立边均焊接在固定框架(34)上。集气接口(33)通过螺栓连接到固定框架(34)上。

隔板(37)与异型翅片(38)及(39)的焊合体简称为异型板翅，它是换热装置的基础换热元件。除第I组的第一个单体子换热器的异型板翅和封闭板使用3mm耐热钢板制做外，其余的均用2.5～3mm的碳素钢板制做。

Claims

1.一种燃煤热风炉是由炉窑、防渣除尘室、换热装置和电器监控装置组成，其特征是在炉窑(4)与换热装置之间为防渣除尘室(6)，它们均座落在水泥基座(15)上，炉窑(4)的底部为链条炉排(25)，垂直上煤机(1)装在链条炉排(25)的前方，炉窑(4)内砌有后拱(24)，它与前拱形成炉膛口在前后拱墙上装有双面布置的高压二次风喷咀(2)，在炉窑(4)的后墙(即防渣除尘室(6)的前墙)上开有收缩型炉膛出口(20)，防渣除尘室(6)的前后墙中间砌筑一道吊式防渣除尘拱墙(18)，其下方为拱形烟道口，防渣除尘室(6)的顶盖上装有高温烟气传感器(7)，换热装置是由多个单体子换热器(19)构成，它们依其换热器烟气入口通流面积由大到小为序串联着固定在烟道隔墙(18)、(17)、(30)、(32)及后墙之间的钢梁骨架上构成变流道换热装置，在烟道隔墙(32)两侧的单体子换热器为未级换热器在其上方配置有废烟气出口(10)，它通过中间烟道依次与旋风除尘器(14)、排烟机(13)及烟囱(11)相连接，在烟道的顶盖上设有检修口(9)，在烟气隔墙(17)两侧的单体子换热器为初级换热器，它们的空气侧流道的一端并联着与热风出口总管道(29)相连，另一端通过连接管道(16)分别与烟道隔墙(32)两侧的对应的单体子换热器(即未级换热器)的空气侧流道相接，未级换热器空气侧流道的另一端，并联着与冷风入口总管道(31)相连，总管道(31)与冷风鼓风机(12)相连。

2.根据权利要求1所述的一种燃料热风炉，其特征是在炉窑(4)的两侧墙上砌有拔火孔(23)、防爆窗口(3)、扒灰窗口(5)、点火孔(26)，助燃风机(27)与链条炉排(25)的风箱入口连接，出渣机(28)装在链条炉排老鹰铁下方的地坑中。

3.根据权利要求1所述的一种燃料热风炉，其特征是换热装置由四组换热器组成，每组热器可由2～3个单体子换热器构成，在单体子换热器上，用隔板(5)将换热空间垂直分隔成若干个水平通道和垂直通道，水平通道为空气通道，垂直通道为烟气通道，两种通道相间排列，单体子换热器内的通道数量第I组最多，II、III、IV组逐级减少，构成变流道换热装置。

4.根据权利要求1或3所述的一种燃料热风炉，其特征是在单体子换热器端部隔板(35)的内侧面上和隔板(37)的两个侧面上，沿着通道气流流向，成排的装有异型翅片(38)和(39)，构成异型板翅，在通道的两侧装有封闭板(36)，封闭板(36)与端部隔板(35)的立边均固定在框架(34)上，在框架(34)的外侧固定安装集气接口(33)，换热装置的烟气流道与空气流道均为变流道，烟气侧入口通流面积大于出口通流面积，空气侧入口通流面积小于出口通流面积，异型翅片(38)和(39)可采用直翅片或Z型翅片或正弦波翅片或凸型翅片。

5.根据权利要求1所述的一种燃料热风炉，其特征是炉窑(4)的炉膛容积采用大容积炉膛，炉膛容积负荷q≤230kw/m²，炉窑配风采用超过量空气系数，炉膛出口的超过量空气系数α_pj＝2.1～2.9。

6.根据权利要求1或3所述的一种燃煤热风炉，其特征是换热装置为逆流换热装置冷风由III、IV组换热器的空气侧流道鼓入，热风从I、II组换热器的热风出口输出，为正压空气流道，高温烟气从第I组换热器烟气侧流道引入，低温烟气由第IV组换热器的废烟气出口排出，为负压烟气流道。