CN2714962Y - 煤、气一体化环保水管锅炉 - Google Patents

Abstract

一种煤、气一体化环保水管锅炉，涉及将煤转化为煤气后燃烧之锅炉，属锅炉技术领域，用于解决煤气发生器乃至内胆结构复杂，加工制作麻烦，不便于维护检修之问题，构成中有锅壳、内胆、水室、水封池，风机、风道和排烟室，内胆下设有煤气发生器，煤气发生器上方为燃烧室，改进后，煤气发生器倾斜偏置，倾斜顶壁与内胆室壁相连，煤气发生器上的导气孔沿倾斜顶壁排布。本实用新型简化了煤气发生器及内胆的结构，加工工艺性好、结构紧凑、维护检修方便，具有高效、安全、节能、环保等优点，适宜在常压或承压立式锅炉上采用。

Description

煤、气一体化环保水管锅炉

技术领域

本实用新型涉及燃煤锅炉，尤其是将煤转化为煤气后燃烧煤气的煤、气一体化燃烧锅炉，属锅炉技术领域。

背景技术

中国02269110.3号专利公开了一种“煤、气一体化洁净燃烧锅炉”，此种锅炉的内胆下方设置有煤气发生器，利用煤气发生器先将原煤转化为煤气，再以煤气为燃料行进燃烧。锅炉的燃烧系统为一相对封闭的煤、气一体化燃烧系统，具有燃烧充分，热效率高，燃烧洁净等优点。煤气发生器是此种锅炉中的关键功能器件，其结构、设置除影响燃烧系统的工作状态及效率外，还会影响到炉体、特别是内胆等的结构，并直接关系到其自身乃至内胆等的加工工艺性能，以及维护检修等多方面的问题。现有的煤气发生器，为上小下大的水套筒结构并设置在内胆底部中心，水套筒由内、外筒组焊成，夹层筒壁上要焊接导气孔，排烟口等，进煤口要穿越锅壳、内胆及水套筒的夹层筒壁并焊接在内筒壁等上，使煤气发生器体乃至内胆等的结构变得复杂，加工制作麻烦，不便于维护、检修，且不适宜作为承压锅炉使用，这些均影响了该锅炉的推广应用。故还应对此种锅炉进行研制改进，使其克服上述缺陷。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进的煤、气一体化环保水管锅炉，该锅炉应具有结构简单紧凑、加工工艺性好、维护检修方便的特点。

发明内容

本实用新型所称问题是以如下技术方案实现的：

一种煤、气一体化环保水管锅炉，构成中设置有锅壳1、位于锅壳中的内胆2、由内胆、锅壳间空隙形成的水室3、锅壳和内胆底部的水封池4，以及风机5、风道和排烟室，内胆下方设置煤气发生器、上方为燃烧室7，煤气发生器带有导气孔8和进煤口9，内胆底部的炉排38与煤气发生器、水封池之间留有空隙；

改进在于，所述煤气发生器6倾斜偏置，倾斜顶壁与所述内胆室壁相连，所述导气孔8排布于倾斜顶壁上。

为防止爆燃，上述煤、气一体化环保水管锅炉，所述倾斜顶壁的倾斜低端与所述内胆室壁之间留有空隙，空隙处设有点火口12。

上述煤、气一体化环保水管锅炉，所述倾斜顶壁由拱管13、鳍片14间隔排布组成，其倾斜低端连接集水箱15、倾斜高端与所述内胆室壁相连，所述导气孔8排布在鳍片上，各拱管与集水箱相通，集水箱与所述水室3相通。

上述煤、气一体化环保火管锅炉，所述拱管、鳍片结构的倾斜顶壁为矩形，矩形倾斜顶壁两侧有耐火水泥墙板16。

上述煤、气一体化环保水管锅炉，所述燃烧室的室内、室顶分别增设与水室相通的多层横水管40和竖直热管41，各竖直热管41的上部位于所述水室3中、下部位于燃烧室7中。

上述煤、气一体化环保水管锅炉，在所述多层横水管40的上层两侧分别增设拆烟拱42。

上述煤、气一体化环保水管锅炉，所述排烟室27环绕锅壳1，形成环形的排烟通道，环形排烟通道的进、出口23、37左右相对设置，出口37通过竖直烟道47与环形排烟通道相通。

上述煤、气一体化环保水管锅炉，所述环形排烟通道27和竖直烟道47内增设对流水管45，竖直烟道内还增设斜置热管46，斜置热管的下部位于竖直烟道中、上部位于所述水室3中。

上述煤、气一体化环保水管锅炉，在所述燃烧室的室壁上分层排布切向设置二次风孔18，各层的切向二次风孔分别与燃烧室外壁上的环形风管相连通，环形风管通过竖直风管21与所述风机5相连通，形成所述风道中的二次风道。

上述改进的煤、气一体化环保水管锅炉，所述炉排与水封池的空隙中设有环形风道24，其上均布一次风孔22，环形风道与所述风机5相连通，形成所述风道中的一次风道。

本实用新型具有以下特点：

1.煤气发生器倾斜偏置后可通过倾斜顶壁与内胆室壁相连方式方便地构建，进煤口可直接设置在内胆室周壁上，简化了煤气发生器及内胆的结构，加工工艺性好、结构紧凑、维护检修方便，可降低钢耗进而减少生产成本，既可适应常压锅炉，也可适应承压锅炉；

2.倾斜偏置后可在倾斜低端预留空隙并增设点火口，点火口始终有明火存在，形成火等气的安全点火条件，可有效防止爆燃现象，使煤、气一体化的燃烧更为科学合理

3.若以倾斜顶壁兼作锅炉热辐射受热面时，倾斜顶壁可采用拱管，鳍片的组合结构，拱管通过集水箱与水室相通进行换热，可提高锅炉的传热效率，导气孔可方便地沿鳍片排布；

4.在燃烧室室内、室顶增设横水管和竖直热管，可进一步提高换热效率，并使锅炉结构更为紧凑；

5.横水管上层两侧的拆烟拱，可使高温烟气受阻后再次进入并穿越水平排布的横水管，烟气热能利用充分且利于降温除尘；

6.倾斜偏置时，燃烧室的燃烧空间集中在倾斜顶壁斜上方，增加了二次进风的排布空间，使切向设置的二次风孔可多层排布，在增加进风量的同时可使助燃热风在燃烧室内形成强烈的旋转气场，使助燃热风与煤气之间快速均匀地充分混合并延长滞留时间，从而提高煤气的燃烧效率，可有效降低过剩空气系数、气体和固体不完全燃烧损失，并因燃烧充分而消除黑烟；

7.一次进风风孔沿环形风道均布，可使一次进风由冷风变为热风，并均匀地由炉底四周向炉底中心集中，有助于煤气发生器底部燃烧层的燃烧；

8.环形结构的排烟室，烟道行程长、流阻小，有助于烟气中灰尘颗粒的分离，提高降温除尘效果，可杜绝黑烟，满足环保要求；

9.在环形排烟室和竖直烟道中增设对流水管、斜置热管，可进一步提高传热效率，增进降温除尘；

综上，本实用新型不仅解决了现有煤、气一体化洁净燃烧锅炉所存有的结构复杂，加工工艺性不好等缺陷，且改进了燃烧系统的工作状况，使其更趋于高效、安全、节能、环保，适宜在常压或承压立式锅炉上采用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中煤气发生器俯视图；

图3是图2中A-A剖面图；

图4是图1中风机出口俯视图；

图5是图1中环形风管和二次风孔俯视图。

具体实施方式

附图各部件标号为：1锅壳、2内胆、3水室、4水封池、5风机、6煤气发生器、7燃烧室、8导气孔、8′耐火浇筑体上的导气孔、9进煤口、10煤斗、11给煤器、12点火口、13拱管、14鳍片、15集水箱、16耐火水泥浇筑墙板、17水封式重力防爆器、18二次风孔、19、20环形风管、21竖直风管、22一次风孔、23排烟室进口、24环形风道、25一次风调节风门、26二次风调节风门、27排烟室、28排灰管、29燃烧室检修门、30清渣门、31水室进水口、32温度计、33排污管、34锅壳出水口、35安全阀、36压力表、37排烟室出口、38炉排、39锅壳封头、40横水管、41竖直热管、42拆烟拱、43水位计、44内胆封头、45对流水管、46斜置热管、47竖直烟道、48检修用人孔。

参阅附图，图1中煤气发生器6内的煤层由下至上依次为燃烧层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。煤、气一体化燃烧系统的工作过程为：原煤在煤气发生器6内最底层的燃烧层燃烧，炉渣落入下方的水封池4中产生部分水蒸汽，大量的一次风与水蒸汽混合后穿越燃烧层进入氧化层，发生剧烈的氧化反应，放出大量的热；氧化产生的大量二氧化碳气体向上通过还原层时，在高温缺氧状态下与炭发生还原反应生成大量的一氧化碳气体，这些一氧化碳气体在上升过程中通过干馏层时，与干馏层中大量析出的碳氢化合物、氧气、一氧化碳等可燃气体混合形成煤气，这些煤气继续上升穿越干燥层及煤层进入煤气发生器6内积聚，同时使干馏层生成焦炭或半焦炭，干馏层之上是干燥层，该层温度最低，燃煤在该层被加热并蒸发水份，然后因底部燃烧层的燃烧脱落逐步进入干馏层、还原层、氧化层、最后进入燃烧层燃尽形成炉渣。煤气发生器内积聚的煤气由倾斜顶壁上的导气孔8进入燃烧室7，在燃烧室7中，点火孔12始终有明火存在，形成火等气的条件。大量的二次热风以很高的风速经二次风孔18进入燃烧室，在微压状态下形成强烈的旋转场，在旋转场作用下，使火焰和煤气充分混合点燃燃烧。一、二次风可任意调节，形成一个负氧微压强旋流燃烧状态。煤气燃烧时的高温烟气经环形排烟室27和竖直烟道47排放。排烟室底部的排灰管28与水封池4相通，烟灰直接排放到水封池4中。

仍参阅附图，煤气发生器倾斜偏置预留空隙并设置点火口12时，点火口设置在耐火浇筑体上，并与燃煤层相通，增设点火口时，少量煤气蔓延至点火口时遇明火点燃燃烧。

仍参阅附图，采用拱管13、鳍片14间隔排布组成的倾斜顶壁时，两侧浇筑耐火水泥墙板16，耐火水泥墙板上相应设有导气孔8’。

仍参阅附图，燃烧室7室内的横水管40与水室3相通，竖直热管41下端与燃烧室7相通、上端与水室3相通，横水管的排布层数、间距等视锅炉的具体参数结构而定，拆烟拱42为月牙形并有倾斜的顶面，其内侧与横水管相连、外侧与内胆室壁相连。

仍参阅附图，图示实例中，二次风孔18分上、下层间隔设置，下层沿扇形圆弧分布，上层沿全旋转圆分布，上、下层的二次风孔分别经各自的环形风管19、20与水室中的竖直风管21相连通，风机5的出口并接的两条水平风管分别与竖直风管21、一次风的环形风道24相连通，一、二次风的风量调节风门25、26分别位于两并接的水平风管中。

仍参阅附图，图示实例中还增设有水封式重力防爆器17，该器固定于所述外壳上，其入口与所述燃烧室7相连通。

Claims (10)

1.一种煤、气一体化环保水管锅炉，构成中设置有锅壳[1]、位于锅壳中的内胆[2]、由内胆、锅壳间空隙形成的水室[3]、锅壳和内胆底部的水封池[4]，以及风机[5]、风道和排烟室，内胆下方设置煤气发生器、上方为燃烧室[7]，煤气发生器带有导气孔[8]和进煤口[9]，内胆底部的炉排[38]与煤气发生器、水封池之间留有空隙，其特征在于，所述煤气发生器[6]倾斜偏置，倾斜顶壁与所述内胆室壁相连，所述导气孔[8]排布于倾斜顶壁上。

2.根据权利要求1所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，所述倾斜顶壁的倾斜低端与所述内胆室壁之间留有空隙，空隙处设有点火口[12]。

3.根据权利要求1或2所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，所述倾斜顶壁由拱管[13]、鳍片[14]间隔排布组成，其倾斜低端连接集水箱[15]、倾斜高端与所述内胆室壁相连，所述导气孔[8]排布在鳍片上，各拱管与集水箱相通，集水箱与所述水室[3]相通。

4.根据权利要求3所述的煤、气一体化环保火管锅炉，其特征在于，所述拱管、鳍片结构的倾斜顶壁为矩形，矩形倾斜顶壁两侧有耐火水泥墙板[16]。

5.根据权利要求4所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，所述燃烧室的室内、室顶分别增设与水室相通的多层横水管[40]和竖直热管[41]，各竖直热管[41]的上部位于所述水室[3]中、下部位于燃烧室[7]中。

6.根据权利要求5所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，在所述多层横水管[40]的上层两侧分别增设拆烟拱[42]。

7.根据权利要求6所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，所述排烟室[27]环绕锅壳[1]，形成环形的排烟通道，环形排烟通道的进、出口[23]、[37]左右相对设置，出口[37]通过竖直烟道[47]与环形排烟通道相通。

8.根据权利要求7所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，所述环形排烟通道[27]和竖直烟道[47]内增设对流水管[45]，竖直烟道内还增设斜置热管[46]，斜置热管的下部位于竖直烟道[47]中、上部位于所述水室[3]中。

9.根据权利要求8所述的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，在所述燃烧室的室壁上分层排布切向设置二次风孔[18]，各层的切向二次风孔分别与燃烧室外壁上的环形风管相连通，环形风管通过竖直风管[21]与所述风机[5]相连通，形成所述风道中的二次风道。

10.根据权利要求9所述的改进的煤、气一体化环保水管锅炉，其特征在于，所述炉排与水封池的空隙中设有环形风道[24]，其上均布一次风孔[22]，环形风道与所述风机[5]相连通，形成所述风道中的一次风道。

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