CN2316556Y - 炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炉内聚热折流板消烟除尘锅炉。单层炉排锅炉的燃烧室中炉排上方经水冷壁上的钢支座支撑有锯齿形板,其上有折流板组及堵流板;双层炉排锅炉的混合燃烧室中下炉排上方经水冷壁上的钢支座支撑有矩形横向中隔板及大小头纵向侧隔板,中、侧隔板的上边缘紧靠上层水冷管炉排并有内向坡口,侧隔板大小头斜度与上炉排一致。下部灰渣室内有带多组喷嘴的蒸汽分配管及通向炉外蒸汽输入管。其燃烧效率高,消烟除尘节能效果好。

Description

炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉

本实用新型涉及固定炉排燃煤锅炉，属锅炉技术领域。

现有固定炉排燃煤锅炉采用单层炉排或双层炉排两种形式的燃烧装置，存在着炉膛水冷度大、燃烧温度偏低、燃料与氧混合条件差的缺点，导致燃料在炉内着火不稳定、燃烧不充分、不完全燃烧热损失增加、排烟黑度和浓度增大、节能和环保效果差。目前的改进方法主要是在炉膛内沿水冷壁表面敷设一圈耐火绝热材料或紧贴水冷壁砌筑炉拱，有的还向炉膛空间喷入蒸汽或二次风加强火焰气流的扰动；但这些措施的效果仍很有限，还带来诸多不利影响。如贴壁加装绝热材料会减少炉膛有效受热面积，导致排烟温度增高、锅炉效率降低；炉拱形状及其与炉排面的相对位置难以调整到合理状态，使其蓄热后对炉排煤层的辐射换热能力受到很大限制，对烟气流携带的飞灰颗粒也难以产生有效的分离作用；此外，因受炉膛空间的限制，难以按工艺要求在炉内敷设耐火绝热材料或砌筑炉拱，使其隔热增温的可靠性大大降低，安装、检修、更换耐火材料也有较大困难。

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种炉膛温度高、燃烧效率高、消烟除尘节能效果好、安装检修方便的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉。

本实用新型的技术方案是：第一种炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，由炉壳、炉胆、排烟管、进水管、供汽管、水夹套、炉门、燃烧室、除灰门、灰渣室、单层固定炉排等组成，其特殊之处在于燃烧室中的炉排上方炉门两侧各有一块平行于炉门中心线的锯齿形耐火墙板(可用普通耐火材料制成)，每块耐火墙板由焊于炉膛水冷壁上的钢支座(数量据需要定，将耐火墙板支撑稳即可)支撑，两耐火墙板上部锯齿槽中横向跨置有一组相互平行且与水平面成一定倾角的耐火折流板(可用普通耐火材料制成)，折流板组与炉膛水冷壁之间沿炉门中心线方向的空档处有由耐火墙板支撑的耐火堵流板；在单层炉排下部的灰渣室内，由焊子灰渣室壁上的钢卡座(数量据需要定，将蒸汽分配管支撑稳即可)支撑有带多组喷嘴(两对称喷嘴为一组，数量据锅炉大小及实际需要定)的蒸汽分配管，蒸汽分配管上连有通向炉外且带控制阀(总控制阀、调节阀、疏水阀)的蒸汽输入管，各喷嘴均上倾一定角度并对准炉排通风缝隙。折流板为T形折流板，耐火墙板的上部边缘为锯齿形斜槽(用于跨置折流板组)。折流板的倾角为30～90度(据实际需要定)，喷嘴的上倾角度为30～60度(据实际需要定)，各折流板间的间距为30～100毫米(据锅炉尺寸大小及实际需要定)。

第二种炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，由炉壳、炉胆、排烟管、进水管、供汽管、水夹套、上炉门、燃烧室、下炉门、混合燃烧室、除灰门、灰渣室、双层固定炉排等组成，其特殊之处在于炉膛烟气出口管位于与下炉门对称位置；在上层水冷管炉排与下层炉排形成的混合燃烧室内的下层炉排上方，由焊于水冷壁上的钢支座(数量据需要定，将各耐火隔板支撑稳即可)支撑有一横向矩形耐火中隔板(可用普通耐火材料制成)及两块与水冷管炉排水平投影轴线平行的大小头式耐火纵向侧隔板(可用普通耐火材料制成)；中隔板靠炉膛烟气出口管的前方，其上边缘紧靠水冷管炉排的底部；两侧隔板分别位于下炉门的两侧且其大头端与中隔板的端头契合相连(中隔板或侧隔板上设凹槽，无槽的板端头直接插入即可)，其上边缘紧靠水冷管炉排的底部，大小头的斜度与水冷管炉排的倾角一致；在底层炉排下部的灰渣室内，由焊于灰渣室壁上的钢卡座(数量据需要定，将蒸汽分配管支撑稳即可)支撑有带多组喷嘴(两对称喷嘴为一组，数量据锅炉大小及实际需要定)的蒸汽分配管，蒸汽分配管上连有通向炉外且带控制阀(总控制阀、调节阀、疏水阀)的蒸汽输入管，各喷嘴均上倾一定角度并对准炉排通风缝隙。中隔板和侧隔板的上边缘均为内向坡口面，内向坡口面与水平面的角度为30～60度(据实际需要定)，喷嘴的上倾角度为30～60度(据实际需要定)。

图1为本实用新型第一种单层炉排锅炉燃烧室及灰渣室部份剖视示意图，

图2为本实用新型第一种单层炉排锅炉A-A剖视示意图，

图3为本实用新型第二种双层炉排锅炉燃烧室及灰渣室部份剖视示意图，

图4为本实用新型第二种双层炉排锅炉C-C剖视示意图，

图5为本实用新型两种锅炉B-B剖视示意图。

但本实用新型的技术内容并不限于附图所示。

以下结合附图进一步阐述本实用新型的实施例：

例一．如图1、2、5所示，该单层炉排炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，由炉壳1、排烟管、进水管、供汽管、水夹套2、炉胆壁3、炉门8、燃烧室9、除灰门13、灰渣室14、单层固定炉排10等组成，燃烧室中的炉排10上方炉门8两侧各有一块平行于炉门中心线的锯齿形耐火墙板5，每块耐火墙板由2个钢支座4支撑，两耐火墙板5上部锯齿槽中横向跨置有3块相互平行且与水平面成一定倾角的耐火折流板7，折流板组与炉膛水冷壁之间沿炉门中心线方向的空档处有由耐火墙板支撑的耐火堵流板6；在单层炉排下部的灰渣室14内，由焊于灰渣室壁上的3个钢卡座15支撑有带3组喷嘴11(两对称喷嘴为一组)的蒸汽分配管12，蒸汽分配管12上连有通向炉外且带控制阀(总控制阀19、调节阀17、疏水阀18)的蒸汽输入管16，各喷嘴11均上倾一定角度并对准炉排通风缝隙。折流板为T形折流板，堵流板为弓形堵流板，耐火墙板的上部边缘为锯齿形斜槽。折流板的倾角为30度，喷嘴的上倾角度为30度，各折流板间的间距为50毫米。

工作时，煤层燃烧产生的火焰烟气在炉膛内放出大量的辐射热，在炉排10上部炉膛空间所装设的两平行锯齿形耐火墙板5和平行折流板组7吸收火焰烟气传递的辐射热和对流热，由于同位耐火板间相互平行辐射换热，容易聚集热量，因而在耐火板本体内积蓄了大量热量，使其表面温度随之剧增，并在折流板组内形成稳定强烈的高温聚热辐射场，并向周围空间产生再辐射，为新煤层的快速预热干燥和着火燃烧提供了稳定的高温辐射热源，并使煤层中碳的化学反应速度及煤层的燃烧效率提高。由煤层上升的烟气在途经平行折流板组7时，受到两耐火墙板5和堵流板6的分隔阻拦以及平行折流板组7中的高温辐射热场热流的抽引，迫使大部分烟气流汇集涌入T形折流板7间的倾斜式通道并产生大幅度折流旋转扰动，加强了烟气与氧气的搅拌混合，延长了烟气在炉膛中的停留时间，并使其中的挥发成分、可燃气体、悬浮炭粒得到折流板组内高温聚热辐射场的强烈加热，获得良好的高温燃烧条件而得以充分燃烧，大大降低了气体的不完全燃烧和飞灰中炭粒的不完全燃烧热损失，由此消除了现有锅炉因挥发成分不完全燃烧而裂解出炭黑和有毒物质的缺点，有效防止了黑烟的产生。同时，烟气中的飞灰颗粒由于受到平行折流板组的阻拦捕着和折流旋转惯性力的作用，可从烟气中分离出来，沉降到炉排煤层上随炉渣排出炉外，进一步降低了排烟中的含尘浓度。当煤层中因燃烧灰渣增多导致燃烧状况恶化时，开启总控制阀19，由蒸汽输入管16送入蒸汽(管内冷凝水可通过疏水阀18经疏水管向外排放，操作调节阀17控制合理的汽流量)，经蒸汽分配管12从各喷嘴11高速喷出，抽引着一次空气向上穿过炉排通风孔道进入煤层扩散流动，疏松焦块、吹散炭粒表面灰壳、增大煤粒间隙、减小煤层通风阻力、强化炭粒与氧的混合燃烧，使燃烧状况得到改善，有效降低了灰渣中固体碳的不完全燃烧热损失。蒸汽与灼热的焦炭块接触将产生吸热的水煤气反应，生成一氧化碳和氢气，可产生气化焦块燃烧的效能和抑制焦炭层温度过高，防止结焦；焦炭层中过剩的空气将快速逸出煤层表面与挥发成份接触混合，在上部平行折流板组高温热源的强烈辐射加热下得到充分燃烧和燃尽，有效地防止了煤烟的产生。

例二．如图3、4、5所示，该双层炉排炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，由炉壳1、炉胆、烟道管20、进水管、供汽管、水夹套2、炉胆壁3、上炉门8-1、下炉门8-2、上燃烧室22、混合燃烧室9、除灰门13、灰渣室14、上层水冷管炉排7、下层固定炉排10等组成，炉膛烟气出口管21位于与下炉门8-2对称位置；在上层水冷管炉排7与下层炉排10形成的混合燃烧室9内的下层炉排10上方，由焊于水冷壁上的4个钢支座4(侧隔板与契合中隔板处各一个，两侧隔板另一端各一个)支撑有一横向矩形耐火中隔板6及两块与水冷管炉排水平投影轴线平行的大小头式耐火纵向侧隔板5；中隔板6靠炉膛烟气出口管21的前方，其上边缘紧靠水冷管炉排7的底部；两侧隔板5分别位于下炉门8-2的两侧且其大头端与中隔板6的端头契合相连(侧隔板上设凹槽，中隔板的端头直接插入)，其上边缘紧靠水冷管炉排7的底部，大小头的斜度与水冷管炉排的倾角一致；在底层炉排10下部的灰渣室14内，由焊于灰渣室壁上的3个钢卡座15支撑有带3组喷嘴11(两对称喷嘴为一组)的蒸汽分配管12，蒸汽分配管12上连有通向炉外且带控制阀(总控制阀19、调节阀17、疏水阀18)的蒸汽输入管16，各喷嘴11均上倾30度并对准炉排通风缝隙；中隔板和侧隔板的上边缘均为内向坡口面，内向坡口面与水平面的角度为45度，喷嘴的上倾角度为30度。

工作时，在上层水冷管炉排7上的煤层燃烧产生的火焰烟气及残炭灰渣，穿过水冷管炉排间隙进入混合燃烧室9内继续燃烧，其中大颗粒的残炭灰渣直接沉降到下层炉排10上继续燃烧和燃尽，火焰烟气流则受中隔板6和侧隔板5的分隔阻拦，使大部分烟气流被迫向下引伸靠近下层炉排10上残炭灰渣层的表面并进行大幅度的折流旋转，绕过中隔板6的底部，最后进入炉膛烟气出口管21；火焰烟气流在向下引伸折流过程中放出大量辐射热量，中隔板6和侧隔板5吸收该辐射热和对流热后，在其体内积蓄了大量热量，使其表面温度随之剧增，并向周围空间产生再辐射，在混合燃烧室9内形成一个稳定强烈的高温再辐射热源(因该三块隔板相互围成办封闭的框格结构，能有效聚集高温火焰烟气的辐射热量)，能将炉膛温度稳定在较高水平上；水冷管炉排7上的煤层吸收混合燃烧室9内高温火焰烟气的辐射热和灼热隔板组增加的再辐射热后，燃烧条件大大改善，加快了可燃物的燃烧化学反应速度，使煤层燃烧效率提高，在很大程度上克服了现有锅炉因水冷管炉排吸热影响造成煤层着火燃烧困难的缺点；处于下层炉排10上的残炭灰渣在直接承受高温火焰烟气的辐射热的同时，也吸收灼热隔板组增加的再辐射热，而得以强烈燃烧；维持残炭充分燃烧所需的二次空气由底部灰门13输入，并通过下层炉排10间的通风孔隙由下至上地在灼热残炭灰渣层中扩散冲刷，与残炭激烈的混合燃烧和燃尽，大大降低了炉渣含碳量，减少了锅炉灰渣固体不完全燃烧热损失；部分二次空气将穿过残炭灰渣层与混合燃烧室9内向下引伸折流旋转的火焰烟气对冲碰撞，产生强烈的搅拌混合扰动，使烟气中的可燃气体和灼热炭粒延长了在混合燃烧室内的停留时间，而得以充分燃尽，大大降低了气体的不完全燃烧和飞灰中炭粒的不完全燃烧热损失，消除了现有锅炉因挥发成份不能完全燃烧而裂解出炭黑和有毒物质的缺点，防止了黑烟的产生。同时，烟气中的飞灰颗粒由于受到隔板组的阻拦捕着和向下引伸折流旋转惯性力的作用，可从烟气中分离出来，沉降到炉排煤层上随炉渣排出炉外，进一步降低了排烟中的含尘浓度。当煤层中因燃烧灰渣增多导致燃烧状况恶化时，开启总控制阀19，由蒸汽输入管16送入蒸汽(管内冷凝水可通过疏水阀18经疏水管向外排放，操作调节阀17控制合理的汽流量)，经蒸汽分配管12从各喷嘴11高速喷出，抽引着一次空气向上穿过炉排通风孔道进入煤层扩散流动，疏松焦块、吹散炭粒表面灰壳、增大煤粒间隙、减小煤层通风阻力、强化炭粒与氧的混合燃烧，使燃烧状况得到改善，有效降低固体碳的不完全燃烧热损失。蒸汽与灼热的焦炭块接触将产生吸热的水煤气反应，生成一氧化碳和氢气，可产生气化焦块燃烧的效能和抑制焦炭层温度过高，防止结焦；焦炭层中过剩的空气将快速逸出煤层表面与挥发份接触混合，在上部平行折流板组高温热源的强烈辐射加热下得到充分燃烧和燃尽，有效地防止了煤烟的产生。

该两种锅炉在强化可燃物充分燃烧过程中，炉膛金属受热面积并未减少，可燃物质的充分燃烧进一步提高了炉膛烟气温度，有利于增强炉膛金属辐射受热面的传热效果、可相对节省锅炉金属受热面积。

由于在燃烧室内采用聚热折流板结构，以及在灰渣室内装设蒸汽喷射助燃管路，使本实用新型具有炉膛温度高、燃烧效率高、对煤种适应性强、消烟除尘节能效果好、安装检修方便等优点。本实用新型还可较方便地用于已有锅炉的改造，而不必改动锅炉原有受压元件结构。

Claims (10)

1、一种炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，由炉壳、炉胆、排烟管、进水管、供汽管、水夹套、炉门、燃烧室、除灰门、灰渣室、单层固定炉排等组成，其特征在于燃烧室中的炉排上方炉门两侧各有一块平行于炉门中心线的锯齿形耐火墙板，每块耐火墙板由焊于炉膛水冷壁上的钢支座支撑，两耐火墙板上部锯齿槽中横向跨量有一组相互平行且与水平面成一定倾角的耐火折流板，折流板组与炉膛水冷壁之间沿炉门中心线方向的空档处有由耐火墙板支撑的耐火堵流板。

2．根据权利要求1所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于在单层炉排下部的灰渣室内，由焊于灰渣室壁上的钢卡座支撑有带多组喷嘴的蒸汽分配管，蒸汽分配管上连有通向炉外且带控制阀的蒸汽输入管，各喷嘴均上倾一定角度并对准炉排通风缝隙。

3．根据权利要求1或2所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于折流板为T形折流板，耐火墙板的上部边缘为锯齿形斜槽。

4．根据权利要求1或2所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于折流板的倾角为30～90度，喷嘴的上倾角度为30～60度，各折流板间的间距为30～100毫米。

5．根据权利要求3所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于折流板的倾角为30～90度，喷嘴的上倾角度为30～60度，各折流板间的间距为30～100毫米。

6．一种炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，由炉壳、炉胆、排烟管、进水管、供汽管、水夹套、上炉门、燃烧室、下炉门、混合燃烧室、除灰门、灰渣室、双层固定炉排等组成，其特征在于炉膛烟气出口管位于与下炉门对称位置；在上层水冷管炉排与下层炉排形成的混合燃烧室内的下炉排上方，由焊于水冷壁上的钢支座支撑有一横向矩形耐火中隔板及两块与水冷管炉排水平投影轴线平行的大小头式耐火纵向侧隔板；中隔板靠炉膛烟气出口管的前方，其上边缘紧靠水冷管炉排的底部；两侧隔板分别位于下炉门的两侧且其大头端与中隔板的端头契合相连，其上边缘紧靠水冷管炉排的底部，大小头的斜度与水冷管炉排的倾角一致。

7．根据权利要求6所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于在底层炉排下部的灰渣室内，由焊于灰渣室壁上的钢卡座支撑有带多组喷嘴的蒸汽分配管，蒸汽分配管上连有通向炉外且带控制阀的蒸汽输入管，各喷嘴均上倾一定角度并对准炉排通风缝隙。

8．根据权利要求6或7所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于中隔板和侧隔板的上边缘均为内向坡口面。

9．根据权利要求6或7所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于中隔板和侧隔板的上边缘内向坡口面与水平面的角度为30～60度，喷嘴的上倾角度为30～60度。

10．根据权利要求8所述的炉内聚热折流板式消烟除尘锅炉，其特征在于中隔板和侧隔板的上边缘内向坡口面与水平面的角度为30～60度，喷嘴的上倾角度为30～60度。

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