CN2294385Y - 燃煤锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃煤锅炉的改进,提供一种炉内循环燃烧层燃炉。在前拱或后拱上方设卧式旋风筒(1),其下向炉墙倾斜的隔墙(2)隔出分离隔室(3),旋风筒有烟气进口(4)、在其构成分离隔室部分有分离隔室入口(5)、烟气返回口(6),烟气自进口(4)进入旋风筒旋转,高浓度的含尘烟气自入口(5)进入分离隔室绕角流动折向上,经返回口(6)进入旋风筒,在折向处烟气中的灰粒分离落下,经分离隔室下部的灰粒返回口(7)落到炉排起始部分。该锅炉燃烧效率高,排烟林格曼黑度低。

Description

燃煤锅炉

本实用新型涉及燃煤锅炉的改进，特别是涉及层燃锅炉或抛煤机锅炉的改进。

现有的工业锅炉，见《工业锅炉手册》(哈尔滨工业大学李之光编、天津科学技术出版社，1988年出版)第57页、112页，包括炉墙、炉排、汽包、水冷壁管、给煤装置等常规器件，燃用矿物燃料因气流的携带，使固体颗粒和可燃气体未燃尽就逸出炉外，造成热损失，使燃烧效率降低，且烟气排放黑度超标，针对上述缺点当前对工业锅炉及炉窑的改进着力于炉拱的改造，装蒸汽、空气二次风等，但锅炉效率提高和排放烟气的黑度降低的幅度不大。

本实用新型的任务是提供一种新型锅炉，使其燃烧效率高，排放烟气的黑度低。

本实用新型的任务是通过下述技术方案实现的。锅炉包括炉墙、汽包、水冷壁管、炉排、炉膛、预热器、省煤器、给煤装置、落渣口，炉膛内有前拱、后拱，在炉膛内前拱、后拱的上方设有带分离隔室的卧式旋风筒，所说的分离隔室是自旋风筒下部至炉墙向下倾斜隔墙与炉墙。旋风筒壁的相应部分所围成的空间，在旋风筒上设有至少一个烟气进口，在构成分离隔室的旋风筒下部的一段简壁上设有与烟气进口同数量的分离隔室入口和烟气返回口，分离隔室入口靠近炉墙，烟气返回口远离炉墙而靠近隔墙，构成自烟气进口进入绕旋风筒旋转，在分离隔室入口进入分离隔室又折向上经烟气返回口返回旋风筒的烟气旋流通道，在分离隔室下部即隔墙与炉墙衔接处设有至少一个灰粒返回口，灰粒返回口对着燃料进入炉膛处，即对着炉排转动的起始部分。

所说的旋风筒的横截面为圆形、多角形及矩形之中的任一种，旋风筒在炉膛内的布置为纵向布置及横向布置中的任一种。

旋风筒连同与之相连的分离隔室和炉膛内常规的前拱或后拱结合。拱的长度随着构成它的耐火砖的数量的改变而变化。

为了使烟气中的灰粒尽量多的进入分离隔室，所说的分离隔室入口设在烟气含灰粒高浓度区，分离隔室入口的开口截面积为烟气进口面积的1/4-1/5，分离隔室入口的长度为旋风筒长度的80％～100％。

灰粒返回口的截面为矩形或圆形，沿旋风筒的纵向均匀布置，每个口最小截面为40×40mm。

烟气进口和烟气返回口的截面均为矩形。

旋风筒及与之相连的隔墙为耐火砖或高温陶瓷砌筑结构或者高温耐火水泥浇筑结构。

本锅炉炉膛内含有大量可燃气体及可燃灰粒的烟气从烟气进口切向进入旋风筒旋转并燃烧，外围含灰粒的浓度升高，设在灰粒高浓度区的分离隔室入口构成了扑集灰粒的陷井，高浓度烟气经分离隔室入口进入分离隔室内，在此灰粒与烟气分离，烟气折向上经烟气返回口进入旋风筒内随主气流进入旋风筒后部的烟道，分离出来的灰粒向下经灰粒返回口重新进入层燃炉给煤的起始端，即实现了循环燃烧。本实用新型的优点：

一·在现有的工业锅炉及工业炉窑增加了旋风筒分离隔室装置而实现了烟气中可燃灰粒炉内循环燃烧，旋流过程又使烟气中的可燃气体充分燃烧，从而提高锅炉燃烧效率。

二·由于实现了烟气中灰粒的炉内循环，显著降低了排放烟气中的林格曼黑度，有利于环境保护，实现高效清洁燃烧。

三·改善燃料着火及燃尽过程。可燃用不同品种燃料。

四·与其他循环方式相比，本实用新型提出的旋风筒分离隔室以及灰粒返回自平衡的原理，结构简单紧凑、造价低、运行维护量小(与普通锅炉一样)。

五·上述卧式旋风筒分离隔室装置如果作为炉内除尘器用，其除尘效率为50％以上。下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是有过热器的层燃锅炉总图

图2是无过热器的层燃锅炉总图

图3是具有蒸汽过热器的层燃锅炉循环部分的示意图

图4是无蒸汽过热器的层燃锅炉循环部分的示意图

图5是异型耐火砖简图。

实施例1，   具有蒸汽过热器的层燃炉，该炉燃用II类烟煤，烟气旋风燃烧，飞灰分离后循环燃烧，蒸发量10T/H，汽压1.25MPa，400℃。参见图1、图3。该锅炉包括炉墙(8)、汽包(11)、水冷壁(12)、炉排(15)、炉膛(9)、预热器(13)、省煤器(14)、过热器(21)、给煤装置(16)、落渣口(17)、炉膛内有前拱(18)、后拱(19)、在前拱的上方靠炉墙设有卧式旋风筒(1)，其直径1687mm，自旋风筒下部至所靠近的炉墙斜下方向设置隔墙(2)，隔墙与水平面夹角55°，隔墙与相应的旋风筒下部筒壁以及炉墙围成一个上大下小的类三角形空间即分离隔室(3)，在旋风筒上部设有一个矩形切向的烟气进口(4)，面积450×1500mm。在构成分离隔室筒壁上，靠近炉墙设有分离隔室入口(5)，面积150×1500mm，烟气返回口(6)设在靠近隔墙处，为矩形，面积100×1500mm。分离隔室下部即隔墙(2)与炉壁衔接处设3个灰粒返回口(7)，其截面各为50×50mm，沿旋风筒纵向均匀布置。运行时炉膛内的烟气全部经烟气进口(4)进入旋风筒(1)旋转，其外围的约15％含灰粒浓度高的烟气从分离隔室入口(5)进入分离隔室(3)，经过一段路程后烟气又折向经过烟气返回口(6)进入旋风筒(1)并进入主气流，经烟道(10)逸出。在分离隔室内烟气折向处，由于旋流惯性和自重灰粒从烟气中分离出来，落到灰粒返回口(7)的上面，运行中灰粒返回口的上部始终积有灰粒，虽然分离隔室的压力低于燃料层上方(即灰粒返回口下面)的压力，但加上灰粒的重量，于是在自平衡的条件下灰粒从低压的分离隔室连续向高压的燃料层(炉排的前部)回输，实现循环燃烧。

旋风筒(1)和隔墙(2)均用如图5所示的异型耐火砖(20)砌筑而成，可以用水冷壁管作骨架，该异型耐火砖的两个相对的端面各有一个与水冷壁管径相应的半圆形的凹槽，正好可以嵌入相邻两根水冷壁管之间。

该锅炉烟气进口的面积是由烟气量决定的，烟量又与锅炉蒸发量和煤种有关，灰粒返回口的数量由锅炉容量所决定，这是本领域普遍技术人员公知的。

前拱(18)、后拱(19)可以通过嵌装异型耐火砖的数量而改变拱的长度，从而改变燃料着火引燃能力。为了增强烟气进入旋风筒的旋转，在烟气进口(4)设有切向导向板。还可以在烟气进口(4)的中间设有导向板。

本实施例的锅炉，与普通层燃炉(相同参数)送风压力不变，引风压力只增加30mm水柱以内，燃用II类烟煤时锅炉燃烧效率达95％以上。

实施例2， 无蒸汽过热器的燃用2类烟煤的循环燃烧层燃炉，参见图2。图4，与本实施例1不同的是该锅炉的旋风筒(1)，分离隔室(3)与后拱(19)结合，烟气进口(4)在旋风筒(1)的下部开口处，切向导向墙向下延伸与后拱(19)相接，隔墙(2)上端的外侧为烟气进口(4)，隔墙(2)的内侧为烟气返回口(6)，该锅炉不设过热器。其余完全同实施例1。

Claims (6)

1.一种燃煤锅炉，包括炉墙(8)、汽包(11)、水冷壁管(12)、炉排(15)、炉膛(9)、预热器(13)、省煤器(14)、给煤装置(16)、落渣口(17)，炉膛内有前拱(18)、后拱(19)、其特征在于：在炉膛内前拱、后拱的上方设有带分离隔室(3)的卧式旋风筒(1)，所说的分离隔室是自旋风筒下部至炉墙向下倾斜的隔墙(2)与炉墙、旋风筒壁的相应部分所围成的空间，在旋风筒上设有至少一个烟气进口(4)，在构成分离隔室的旋风筒下部的一段筒壁上设有与烟气进口同数量的分离隔室入口(5)和烟气返回口(6)，分离隔室入口(5)靠近炉墙，烟气返回口(6)远离炉墙而靠近隔墙(2)，构成自烟气进口(4)进入旋风筒旋转、在分离隔室入口(5)进入分离隔室(3)又折向上经烟气返回口(6)返回旋风筒(1)的烟气旋流通道，在分离隔室下部即隔墙(2)与炉墙衔接处设有至少一个灰粒返回口(7)，灰粒返回口(7)对着燃料进入炉膛处，即对着炉排转动的起始部分。

2.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于：所说的旋风筒(1)的横截面为圆形、多角形及矩形之中的任一种，旋风筒在炉膛内的布置为纵向布置及横向布置中的任一种。

3.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于：所说的分离隔室入口(5)设在烟气含灰粒高浓度区，分离隔室入口(5)的开口截面积为烟气进口(4)的开口面积的1/4-1/5，分离隔室入口(5)的长度为旋风筒(1)长度的80％-100％。

4.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于：所说的灰粒返回口(7)的截面为矩形或圆形，沿旋风筒的纵向均匀布置，每个口最小截面为40×40mm。

5.根据权利要求1所述的锅炉，其特征在于：所说的烟气进口(4)和烟气返回口(6)的截面均为矩形。

6.根据权利要求1或2或3所述的锅炉，其特征在于：所说的旋风筒(1)及与之相连的隔墙(2)为耐火砖或高温陶瓷砌筑结构或者高温耐火水泥浇筑结构。

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