CN2608842Y - 煤气化分相燃烧强化传热立式锅炉 - Google Patents

Abstract

一种煤的气化分相燃烧强化传热立式锅炉，由一个具有强化传热新结构的多横水管立式锅炉和煤的气化分相燃烧设备组成。煤气化分相燃烧设备由气化室和煤气与焦炭燃烧装置等组成。锅炉的强化传热结构为用水滴形异型管和强化传热体等构成，煤的气化室设在锅炉的前面两者紧密相连。锅炉运行时，先将煤加入气化室，让煤在气化室里进行加热干燥、干馏和气化，使煤在气化室里转化为煤气和炽热焦炭两部分，然后再将两者分别送到炉膛里去作分相燃烧。本实用新型的有益效果是：实现了煤的洁净燃烧，大大减轻了环境污染，同时使其锅炉热效率比现有同类锅炉提高20％，达节能30％，且构造简单，操作方便。

Description

煤气化分相燃烧强化传热立式锅炉

所属技术领域

本实用新型涉及一种燃煤锅炉，特别是一种煤的气化分相燃烧与强化传热立式锅炉，它适用于工业锅炉、低压锅炉和常压生活锅炉。

技术背景

现有的立式燃煤锅炉，大都采用人工手烧锅炉和双层炉排反烧锅炉两种型式，锅炉本体也大都采用多横水管结构形式。

人工手烧锅炉其历史悠久，由于构造简单，操作方便而获得广泛应用，但因它的热效率低，冒黑烟污染严重等缺陷，早已被宣告淘汰。近十多年发展起来的双层炉排反烧锅炉，其热效率仍然不高，而且也存在一定程度的黑烟污染，随着经济迅速发展，锅炉数量与日俱增，所造成的污染也日益严重，随着国家对环境保护和节约能源的重视而被淘汰。在淘汰双层炉排锅炉的同时，有关部门提出了禁止1t/h以下小型锅炉原煤散烧，必须燃用油、气、型煤等清洁燃料的要求。在此后的数年中，一些经济发达城市制定了禁止1t/h以下的小型锅炉燃煤，必须燃用油、气的强制性的规定，甚至制定了4t/h以下的燃煤锅炉必须改为燃油、燃气的强制性规定。虽然锅炉由燃煤改为燃油、燃气可以减少烟尘污染，但是我国是一个发展中的大国，锅炉数量众多，我国又是煤炭资源极为丰富，石油和天燃气资源缺乏的国家，每年仅为供应日益增多的汽车、拖拉机等内燃机械的燃料，就需进口大量石油，不可能再靠进口上亿吨石油来供锅炉燃用。因此，除少数城市外，我国绝大多数地区对要求锅炉燃油、燃气的规定并未贯彻执行。我国绝大多数的小型锅炉仍在燃煤，而且仍然在使用已经被宣布淘汰的手烧炉和双层炉排反烧锅炉。这是因为一方面如何解决小型燃煤锅炉的黑烟污染，以及如何提高它的热效率，是一个历史遗留下来的难题。另一方面近年来人们似乎把解决小型锅炉烟气污染的希望和努力都集中在燃油、燃气锅炉的开发和研究上，放松了对小型燃煤锅炉技术的研究和改进，直到最近近两年来才有人进行了将燃煤锅炉改为燃用发生炉煤气的试验，方法是在锅炉的旁边增设一个煤气发生炉，锅炉运行时，先将煤加入到煤气发生炉里进行气化，再用管路将煤气输送到锅炉里去燃烧，在消除黑烟污染方面获得了突出的效果，但是也存在以下几个较大的缺点：

1.要把煤变成煤气燃烧，需要在锅炉旁边增加一个煤气发生炉与锅炉配套，煤气发生炉体积庞大构造复杂，使锅炉机组占地面积大大增加。

2.操作复杂存在不安全隐患，特别是在使用发生炉煤气点火过程中，稍有不慎极易发生煤气爆炸，轻者引起炉体震动，重者崩塌炉拱、炉墙，甚至伤及人身。

3.对燃煤的要求严格，要求煤块粒径较大，且大多数煤气发生炉只适宜烧无烟煤。

4.使用煤气发生炉将煤转化成热煤气燃烧，在整个过程中存在热量损失，比锅炉直接燃煤热效率低，会增加煤炭消耗。

由于上述原因阻碍了这一技术的推广应用。

在全世界的石化能源消耗急剧增加的情况下，所产生的二氧化碳温室气体的排放，已破坏了大气原有的平衡状态，造成了地球变暖以及由此而引发的天气异常，自然灾害频繁发生，引起了全世界的关注。其有效的解决办法之一是减少能源消耗，因此，一方面要解决燃煤锅炉的烟尘污染，同时更要大力提高锅炉热效率，以节约能源，减少烟气排放总量。

发明内容

能否在保持锅炉及燃烧设备构造简单的前提下，消除燃煤立式锅炉的烟气污染，实现煤的洁净燃烧，同时又能大幅度提高锅炉热效率，达到显著节约能源的效果呢？这是本实用新型要解决的技术问题。

本实用新型就是要提供一种新型燃煤锅炉，它具有以下优点：

1.热效率高达75％以上，其实际运用热效率较现有双层炉排反烧等锅炉高20％左右，其节能效果可达30％上下。

2.可实现煤的洁净燃烧，消除黑烟污染及伴随黑烟生成的有毒物质，实现烟尘达标排放，同时可大大减少氮氧化合物的排放。

3.锅炉与燃烧设备构造简单，体积小占地少。

4.运行安全可靠，安装使用方便。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术措施：

由于本实用新型涉及两个大的方面，一个是传热技术方面的，另一个是燃烧技术方面的，需分别予以说明，在说明这两个方面所采取的技术措施之前，还必须分析说明小型锅炉存在的这两大技术问题的原因，然后再说明所需要采取的技术措施。

一、关于现有立式燃煤锅炉热效率低的原因，以及为解决这一问题所采取的技术措施：

现有的立式燃煤锅炉热效率普遍不高，大多数锅炉的实际运用热效率仅50％左右，热效率低的主要原因，是煤燃烧所产生的热量没有被锅炉有效的吸收，使烟气中所含的大量热量随烟气排除，这就造成了排烟温度过高，排烟损失过大，小型锅炉的排烟温度常高达500℃以上，使排烟损失高达30％以上。造成排烟温度过高的主要原因有两个方面：一个是传热面布置不足，二是传热效果不好。现有的立式锅炉除少数简易锅炉因传热面布置不足外，大多数锅炉传热面布置的并不少，按每吨蒸发量/小时计算，所布置的受热面大都在50m²以上，有的超过60m²，远远超过卧式锅炉传热面的布置水平。但是为什么立式锅炉的排烟温度普遍过高呢？其主要原因是烟气流速太低，仅1～2m/s左右，同时烟气还从对流管束与圆形炉胆之间的两个横截面为弓形的通道中短路，大大影响了烟气的对流传热效果，造成了排烟温度过高。那么是否可以提高烟气流速以提高传热效果呢？这很难，一方面限于锅炉构造方面的原因，很难提高烟气流速，因为立式锅炉的炉胆直径，取决于锅炉额定蒸发量时所需要的炉排面积，在炉排面积和确定之后，炉胆的直径也就确了，这时再布置对流管束，烟气的流通截面积就显得过大，但又无法改变，因而造成烟气流速不高。另一方面由于小型锅炉一般都靠烟囱的抽力来维持锅炉通风，或只采用鼓风机，几乎没有使用引风机的，若将烟气流速提高以后，锅炉的通风阻力将迅速增大，由于烟囱的抽力有限，受这一因素的制约，烟气流速即使能够提高，但是提高的幅度也是十分有限，不足以明显改变烟气的传热效果。此外多横水管锅炉在长期运行过程中，对流管束上面极易堆积灰尘，严重时可造成整个管束区被烟垢灰尘堵塞，从而大大影响锅炉传热效果，使锅炉的热效率和出力都大大降低，据有关部门测试我国燃煤锅炉长期的使用效率，较新锅炉的测试热效率大都降低了10-15％以上。如何提高燃煤立式锅炉的热效率，一直是锅炉设计上的一大难题，多年来虽经不断努力探索，但是未获明显突破。特别是采用传统的方法已很难有所突破。

本实用新型为提高锅炉热效率所采取的主要措施是，采用强化传热新技术新结构，提高传热效果，它包括两个方面：

(一)，在对流管束与炉胆之间的两个弓形通道中设置强化传热体，强化传热体的横剖面的形状与弓形通道相似，但尺寸较小，它的下面是圆锥形倾斜面，上面为平面，在强化传热体的表面上还设有与烟气流动方向相垂直的波浪形突起。强化传热体由耐热铸铁制成，也可用耐火材料制作。采用强化传热体的目的有三个：

1、是为了消除对流管束与炉胆之间的两个弓形通道，防止烟气短路，同时又在强化传热体与炉胆、管束之间留有一定宽度的烟气通道，以利于烟气放热。

2、是可采用适当增加强化传热体横截面面积的办法，来减少烟气在对流管束区的流通面积，以提高烟气流速，从而达到提高对流传热效果的目的。

3、是在对流传热区强化辐射传热，强化传热体在被烟气冲刷的过程中，也被烟气加热，使其温度不断上升直至接近烟温，当它的温度超过炉胆、管束的表面温度时，它便成了一个热辐射体，将会通过辐射向锅炉放热。强化传热体通过对流从烟气获得热量，再通过辐射将热量传给炉胆和管束，从而在锅炉的对流传热区域起到了强化辐射传热的作用。在强化传热体表面，设有与烟气流动方向相垂直的波浪形的突起，其作用是为了使烟气在流过强化传热体表面时，增加烟气的扰动，达到强化烟气对流传热的目的。

(二)、将传统的横剖面为圆形的对流管束改变成为水滴形的异型管束，它是模仿水滴在空气中自由下落时的形状，作为对流管束横剖面的形状，其形状呈流线型。管子的这一特殊形状可以使烟气在流过对流管束时，使烟气与管子的表面达到全面接触，这一改进的目的有三个：

1、可以显著提高烟气的对流传热效果。

2、可以显著降低锅炉的通风阻力，从而使本实用新型可以用提高烟气流速的办法，来提高对流传热效果，而不会增加锅炉通风阻力。

3、由于烟气可以冲刷到水滴形管子的的全部表面，而且烟速又比较高，从而使得管子上面不易堆积灰尘，管子表面也不容易附着烟垢，从而使对流管束具有自清能力，可使对流管束长期保持清洁，因此使锅炉可以长期保持高效率运行。

二、燃煤锅炉的烟尘污染的原因，以及为解决这一问题所采取的技术措施：

小型燃煤锅炉普遍采用层燃方式，煤在燃烧过程中分解为挥发份和固体碳(即焦炭)两部分，前者为可燃气体，呈气相燃烧，后者为固体，呈固相燃烧，混在一起呈多相燃烧。煤的可燃成分主要是碳、氢、硫等，在充分燃烧时生成二氧化碳、水蒸气、和二氧化硫，在完全燃烧时所排放的烟气是无色透明的。在缺氧情况下就会使煤的挥发份产生裂解反应，生成炭黑和多种有毒物质，混入烟气中形成黑烟排入大气。显而易见的是黑烟等有毒物质的产生是与挥发份的不完全燃烧有关，而与焦炭的燃烧关系不大，焦炭完全燃烧时生成二氧化碳，就是在缺氧燃烧时，也仅生成一氧化碳，仍可作为气体燃料燃烧。因此如果能够控制挥发份的燃烧，使其达到完全燃烧，就可以防止黑烟的产生，但是煤在层燃的情况下，挥发份与焦炭混在一起呈多相燃烧，无法单独控制，因此本实用新型采取的技术措施是：先把煤加入一个煤的气化室里点燃，使其燃烧所产生的热量对自身进行加热、干燥、干馏和气化，使煤在气化室里同时产生煤气和炽热的焦炭两部分，然后再将两者同时输入锅炉的炉膛中作分相燃烧，就可以实现煤的清洁燃烧。这不仅可以消除黑烟气和伴随黑烟而生成的许多有毒物质，而且可以抑制氮氧化合物的产生，同时还可以提高煤的燃烧效率，节省能源消耗。

本实用新型燃烧设备的具体结构说明如下：本实用新型的燃烧设备包括煤的气化室以及煤气燃烧装置、焦炭燃烧装置、煤斗和通风装置等部件组成。气化室设在锅炉的前面，与锅炉紧密相联，与炉膛之间仅一墙相隔。气化室的横截面呈长方形，其横向尺寸大于前后纵向尺寸，气化室设有四壁：左右侧墙和前后墙，其后墙也是气化室与炉膛之间的中间隔墙。气化室的四壁里面用耐火材料构筑，外面用钢板制成外壳，在里外层之间填充保温材料。其后墙无需外壳，可以借用与锅炉相邻的壳体，在气化室的一面用耐火混凝土构筑墙体，在前后墙上设有风室并布置有竖炉排。竖炉排用耐热铸铁铸造而成，其形状与百叶窗相似。竖炉排应与墙面一平，在前墙竖炉排的下面还设有一段阶梯形炉排。气化室的四壁也可以采用水夹套式的结构形式，即用钢板做成里外两层，中间装水的水夹套，就像立式锅炉由外壳和里胆构成的水夹套那样。气化室的前后墙上因设有风室和竖炉排，还需用耐火混凝土构筑，当气化室采用水夹套结构时，需用管道将其与锅炉相联结，以构成水揗环回路。

在气化室的上面设有上盖，它与气化室用法兰紧密联结，在上盖上设有全密封的煤斗，即在煤斗的加煤口上设有水封盖，当向煤斗加煤时先打开水封盖，加完煤时应立即关闭水封盖，以防止煤气泄漏。向煤斗加煤可采和人工加煤，也可采用机械加煤。

焦炭燃烧装置包括：设在气化室及炉膛下面的水平炉排、翻转炉排和推焦活塞等部件组成。水平炉排呈长方形，它从气化室一直延伸到炉膛，翻转炉排设在水平炉排的后面，用以排除燃尽的炉碴。在前墙阶梯炉排的底下和水平炉排之间，设有一个推焦活塞，通过推拉驱动杠杆，经过连杆传动可以驱使推焦活塞前后移动，从而可以把气化室底部的只热焦炭沿水平炉排推送到炉膛里去燃烧。

为了便于把焦炭由气化室推送到炉膛里去燃烧，在气化室与炉膛之间的中间隔墙的底面与水平炉排之间必须设置适当的距离，使其形成一个焦碳的输送通道，为此可采取下述结构方式：用增加锅炉基座高度的办法，使锅炉下脚圈的底面较水平炉排高出适当的尺寸，然后在基座上，在与炉排高度相平的位置上焊装炉墙托板，让这段基座当外壳，在托板上用耐火混凝土构筑一段绝热炉墙，炉墙的下面与长方形的炉排相对应，它的上面与圆形的炉膛相连接，这样就在中间隔墙的下面留出了焦炭的输送通道。

煤气燃烧装置包括：集气室、煤气出口、煤气管道、燃烧器等部件组成。在气化室的上部设有集气室，在气化室的上盖上设有煤气出口，燃烧器设在锅炉上，用煤气管路将煤气出口和燃烧器连接起来，即构成了煤气的燃烧装置。气化室产生的煤气在上部的集气室里集结然后经煤气出口、煤气管道和燃烧器进入炉膛燃烧。但是气化室产生的煤气送到炉膛里去燃烧，实际上有两条通道，除上述一条外，另一条是在气化室里由上而下穿过燃烧层，经过炉膛和气化室之间的中间隔墙的低面与下面焦炭之间的空隙进入炉膛燃烧。由于气化室产生的是空气煤气，燃烧前已经与空气进行了预混，极易达到完全燃烧，因此所使用的燃烧器可以采用直喷式燃烧器。它实际上就是一段圆管。

气化室座落在基座上，气化室连同基座与锅炉及其基座用法兰连接为一个整体。锅炉和气化室的基座也是它们的风室和灰箱，在基座上设有除灰门和一次风的进风口。

本实用新型采用机械通风，通风装置由鼓风机和送风管道组成，由鼓风机提供的一次风，通过管道分别送到气化室的前后风室以及锅炉与气化室下面的基座，再穿过炉排送入气化室和炉膛供煤的气化和燃烧。

为了便于操作和检查，在气化室侧墙的上部设有检查孔，用以检查加煤情况，在气化室的前墙的中央部位设有检查孔，用以检查气化室里的燃烧情况和炉排状态，各个检查孔都设有可以严密关闭的孔盖。

煤的气化分相燃烧工作原理如下：煤在气化室里点燃，靠燃烧所产生的热量，对燃烧层以上的煤进行加热、干燥和干馏和气化。燃烧所需要的空气由鼓风机提供，在气化室里由下到上的煤层结构依次是燃烧层、还原层、干馏层、干燥层以及上面所加入的冷煤层，这与煤气发生炉里的各层大体相似，所不同的是底部没有灰层，煤在气化室干馏气化的过程中，同时产生煤气和炽热的焦炭两部分，煤气经由两条途径输出，一条是由气化室的上部经煤气出口、输送管道至燃烧器由燃烧器喷入炉膛里燃烧；另一条是在气化室里由上而下穿过燃烧层，经由中间隔墙底面与下面的焦炭层之间的空隙进入炉膛燃烧。而热焦炭则用推焦活塞由气化室推送到炉膛去燃烧，当气化室底部的热焦炭被移出后，上面各层将依次下移，去填充下面的空缺，最上面由煤斗流下的新煤作补充。就这样，煤在气化室里产生煤气和热焦炭，不断被输送到炉膛去燃烧，新煤则由煤斗流下补充。

本实用新型将煤进行干馏气化，然后将新产生的煤气和炽热焦炭送到炉膛，让焦炭在炉膛下面的炉排上，让煤气在炉膛空间，进行分相燃烧，其效果如下：

1、可实现煤的无黑烟燃烧。由于煤气的主要组成是甲烷及少量一氧化碳和氢，这些气体极易燃烧，同时还由于煤气在燃烧前已经与空气进行了预混，在煤气燃烧时又有炽热焦炭燃烧所创造的高温环境，使得煤气能够迅速地完全燃烧而不产生黑烟，因此也不会生成苯并芘等伴随黑烟而生成的多种有毒物质。

2、可抑制氮氧化物的生成。一方面煤气在燃烧时按其特点是在低过氧下(α≤1)进行燃烧，这一燃烧状态可有效抑制氮氧化物的生成。另一方面，煤在气化室干馏过程中是处于缺氧状态下的燃烧过程，煤中的有机氮在缺氧的情况下不会与氧化合成氮氧化物，只能生成无毒的氮分子，当这一部分氮分子随煤气进入炉膛燃烧时，已不会参与燃烧，因此可以有效的抑制氮氧化物的生成。

3、强化焦炭的燃烧。经过干馏后形成的炽热焦炭具备了燃烧所需的高温条件，在炉排下吹入的一次风，为焦炭燃烧提供了充足的空气(α≥1.5)，同时在焦炭燃烧时已无挥发份围绕其周围，使之对焦炭燃烧产生不利影响，再者，在干馏过程中由于挥发份的逸出在焦炭的内部和外部留下了大量的孔隙，它能增强焦炭内外部的扩散氧化反应，起到了强化焦炭燃烧的作用。此外本实用新型具有较高的燃烧效率，可以达到95％以上，远远高于层燃炉，因而具有节能效果。

本实用新型的有益效果是，可以实现煤的洁净燃烧，大大减轻小型燃煤锅炉所造成的大气环境污染，同时可显著提高锅炉的热效率，与现有的同类锅炉相比其实际的运行效率可提高20％左右，节能达30％上下。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的纵剖面构造图。

图2是图1沿A-A的横剖面图。

图3是图1沿B-B的横剖面图。

图4是强化传热体的纵剖面图。

图5是水滴形对流管的横剖面图。

图6是竖炉排的纵剖面图。

图7是图6的F向视图。。

图中1.封头，2.锅壳，3.炉胆顶，4.烟气出口，5.炉胆，6.对流管束，7.强化传热体，8.支撑托，9.环型炉拱、10.直喷式燃烧器、11.炉口、12、U型下脚圈、13.中间隔墙下的焦炭输送通道、14.绝热炉墙、15.托板、16..锅炉基座、17.翻转炉排、18.中间隔墙、19.水平炉、20.除灰门、21.气化室基座、22.推焦活塞、23.支点、24.驱动杠杆、25.连杆、26.阶梯炉排、27.前墙竖炉排、28.前检查门、29.后墙竖炉排、30.前墙风室、31.后墙风室、32.前墙、33.检查孔、34.上盖、35.集气室、36.煤气出口、37.煤气管道、38.煤斗、39.水封盖、40.烟气通道、41.支撑条、42.弓形烟气通道、43.总风管、44.基座支风管、45.后墙风室支风管、46.前墙风室支风管、47.气化室钢板外壳、48.墙体耐火材料层、49.墙体保温层、50.炉体连接角铁法蓝、51.波浪形突起I、52.波浪形突起II、53.炉排边框、54、炉排片。

具体实施方式

参照图1，图2及图3，本实用新型由一个具有强化传热结构的立式多横水管锅炉和煤的气化分相燃烧设备两大部分组成，煤的气化分相燃烧设备由气化室、煤气燃烧装置、焦炭燃烧装置、煤斗和通风装置等部件组成。气化室位于锅炉的前面，与锅炉紧密相连，中间仅一墙之隔。锅炉由锅壳(2)封头(1)、炉胆(5)、炉胆顶(3)、烟气出口(4)对流管束(6)、U型下脚圈(12)、炉门口(11)等主要部件组成，其基本结构与现有多横水管锅炉大致相同，在此不一一赘述。以下仅就本实用新型所涉及的锅炉的强化传热结构和煤的气化分相燃烧设备方面等与现有锅炉不同的特殊结构作较详细的说明：

参照图1、图2、图3及图4，本实用新型锅炉所采取的强化传热技术措施之一是：采用横剖面为水滴形的异型管，代替传统的圆形管作对流管束，水滴形异型管的横剖面是模仿水滴在空气中自由下落时，在一定的速度下受到空气的挤压和摩擦所形成的形状，即呈流线型，管子的下面近似圆形，上面呈尖状。

参照图1，图2、图3、及图5，本实用新型所采取的强化传热措施之二是，在对流管束与圆形炉胆之间的两个弓形通道(42)中，设有强化传热体(7)，它的横截面形状与弓形通道相似，尺寸略小，它既要防止弓形通道短路，又要使它与炉胆和管束之间留有一定宽度的烟气通道，强化传热体表面设有与烟气流动方向相垂直的波浪形突起(51)和(52)，在与管束相邻一面的波浪形突起(52)应与对流管束的排列相对应，其高度应与支撑条(41)的高度相等。强化传热体在与炉胆相对应的一面，波浪形突起(51)按一定节距排列，波浪形突起的高度h与烟道(40)宽度b的比值h/b，视烟道宽度而定，可在0.2-0.5之间选择，两个波浪之间的节距t与波浪形突起h之比值t/h，应在5-10之间选择，波浪形突起的角度α可在30--45°之间选择，强化传热体可以采用耐热铸铁铸造，也可以采用耐火黏土烧结。

参照图1、图2及图3，气化室位于锅炉的前面与锅炉紧密相连，中间只一墙之隔，气化室的横剖面呈矩形，其中横向尺寸较大，纵向尺寸较小。气化室的四壁的里面是用耐火材料构筑耐火层(48)，外面包围一层用钢板制作的外壳(47)，在里外层之间是保温材料(49)，气化室的后墙即气化室与锅炉之间的中间隔墙(18)，则依靠在与锅炉相邻的外壳上，用耐火材料构筑墙体，气化室的后墙上设有后风室(30)和后墙竖炉排(27)，在前墙上设有前风室(31)和前墙竖炉排(29)，在前墙竖炉排的下面设有阶梯炉排(26)，应使前后墙上的竖炉排与墙面一平。

参照图1、图6及图7，竖炉排的形状与百叶窗十分相似，它由多个倾斜的炉排片(54)和两边的边框(53)组成，竖炉排可以采用铸铁整体铸造而成，也可将边框和炉排片分别铸造加工，再用螺栓连接起来。竖炉排的炉排片的倾斜度以40-60°为宜，炉排片之间的间隙以10-20mm为宜。阶梯形炉排的构造与竖炉排相似，阶梯形炉排的倾斜度应在45-60°之间选择，炉排片可以是水平的也可以略带斜度。

在气化室的上面设有气化室的上盖(34)，它与气化室用法兰连接，在上盖的上面设有密封的煤斗(38)，在煤斗的加煤口上设有水封盖(39)，

煤气燃烧装置由设在气化室的上面设有集气室(35)，上盖上设有的煤气出口(36)，和煤气管道(37)与设在锅炉上的煤气燃烧器(10)组成，用煤气管道把煤气出口连接起来就构成了煤气燃烧装置，煤气燃烧器采用简单的直燃式燃烧器，它实际上是一段直管，它穿过锅壳和炉胆深入炉膛，并焊接在锅壳和炉胆上。

焦炭燃烧装置由水平炉排，推焦活塞等组成。在气化室和锅炉炉膛的下面设有水平炉排(20)，在平炉排的后面还设有翻转炉排(18)，推焦活塞(22)设在在气化室前墙阶梯形炉排(18)的下面和水平炉排的上面之间，用手推拉驱动杠杆(24)经支点(23)及连杆(25)可驱动推焦活塞在水平炉排上作前后往复移动，本实用新型采用使用推焦活塞的方法，把气化室的焦炭推送到炉膛里去燃烧。为了能把气化室的焦炭沿水平炉排输送到炉膛去必须使气化室与炉膛之间的中间隔墙低面与下面的水平炉排之间设置一个焦炭输送通道(14)。这个通道可以采用下述的办法构筑：采用适当加高锅炉基座的办法，使锅炉的U型下脚圈的底面比气化室的底面(也是水平炉排的顶面)高出适当的距离，在基座上在与水平炉排高度相适应的位置上，焊装托板(16)，然后在托板上面用耐火材料构筑一段绝热炉墙(15)，并且应使绝热炉墙的底面与长方形的炉排相对应，使炉墙的上面与圆形的炉膛相连接，这样就在炉膛与气化室的中间隔墙下面，设有一个焦炭输送通道(14)。

气化室坐落在其基座(21)上，气化室及基座与锅炉及其基座用法兰(50)联结成一个整体，锅炉和气化室的基座也是灰箱和风室，在基座上设有除灰门(20)，及一次风的进风口。

本实用新型采用机械通风，由鼓风机提供一次风，经总风管(43)和支风管(44)、(45)、(46)分别与锅炉的基座、气化室的后风室(31)及前风室(30)相连。

在气化室的侧墙的上部设有检查孔(23)，在前墙的中央设有检查孔(28)，各检查孔均设有密封盖。

Claims (5)

1. 一种燃煤锅炉，特别是一种煤气化分相燃烧与强化传热立式锅炉，由一个具有强化传热结构的多横水管立式锅炉和煤的气化分相燃烧设备组成，煤的气化分相燃烧设备由气化室、煤气燃烧装置、焦炭燃烧装置、煤斗及通风装置等组成，其特征是：

   A、所述锅炉的强化传热结构，其一是采用水滴形的异型管作对流管束，即模仿水滴在空气中自由下落时，在一定的速度下与空气摩擦所形成的形状，即流线型，作为管束横剖面的形状，管子的下面近似圆形，上面呈尖状。

   B、所述锅炉的强化传热结构，其二是在对流管束与炉胆的两个弓形通道(42)中，设置的强化传热体(7)，强化传热体的横剖面与弓形通道相似，尺寸较小，它的表面设有与烟气流动方向相垂直的波浪形突起，在与管束相对的一面，波浪形突起与对流管束的排列相对应，它用耐热铸铁铸造而成，也可用耐火黏土烧结而成。

   C、所述气化室在锅炉的前面，与锅炉紧密相连，中间仅一墙之隔，气化室横断面呈长方形，宽度尺寸大于纵向尺寸，气化室由四壁构成，在前后墙上设有前后墙风室(30)、(29)和前后墙竖炉排(27)、(29)，在前竖炉排的下面设有阶梯炉排(26)，气化室的上面设有上盖(34)。

   D、所述煤气燃烧装置，由集气室(35)、煤气出口(36)、煤气管道(37)及直喷式燃烧器(10)等组成。

   E、所述焦炭燃烧装置，由水平炉排(19)、翻转炉排(17)、推焦活塞(22)等组成。

   F、所述煤斗，为全密封式的煤斗，在煤斗的加煤口上设有水封盖。
2. 2、按权利要求1所述锅炉其特征是：气化室的四壁的里面是用耐火材料构筑的耐火层，外面是用钢板制作的外壳，在两者之间是保温层。
3. 3、按权利要求1所述的锅炉其特征是：竖炉排的形状与百叶窗相似，它由多个炉排片和两端的边框组成，炉排片的倾斜角度在40--60°之间为宜，炉排片之间的通风间隙可在10-20mm之间选择，竖炉排可采用耐热铸铁整体铸造，也可将炉排片和边框分别铸造加工后，再用螺栓联结起来。
4. 4、按权利要求1所述的锅炉其特征是：在气化室前墙竖炉排的下面还设有阶梯炉排(26)它的构造与竖炉排相似，阶梯炉排整体的倾斜度应在45-60°之间选择，每个炉排片的倾斜角可在10-20°之间。
5. 5、按权利要求1所述的锅炉其特征是：在气化室前墙阶梯炉排的下面和水平炉排的上面之间设有一个推焦活塞(22)，它由铸铁制成，推拉驱动杠杆(24)，通过支点(23)，连杆(25)可驱使推焦活塞在水平炉排上前后移动。

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