CN2872196Y - 立式燃煤气化常压热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种立式燃煤气化常压热水锅炉，该锅炉主要由锅壳、炉胆、上燃室水冷炉排、下燃室固定炉排、上燃室上拱管、上下横联管、立水管、下折烟墙、后部弯水冷壁管、对流管束、边折板水盒、炉胆顶板、冲天管构成；由立水管将锅炉炉体内下部分隔成前部燃烧空间与后部烟气流动空间；燃烧室由上燃室上拱管、炉胆、上下横联管及与二者相联的立水管及下燃室固定炉排包容而成，并由联接炉胆与下横联管的上燃室水冷炉排分成上下两个燃烧室；下燃室后部下折烟墙的下方通向后部弯水冷壁管所在的烟气流动空间，经各段边折板水盒与对流管束通向排烟的冲天管。本实用新型结构紧凑，燃烧充分彻底，从而提高锅炉效率，节约能源，具有较好的环保效果。

Description

立式燃煤气化常压热水锅炉

一、技术领域：本实用新型涉及一种供暖、供热水用的锅炉设备，特别是一种环保节能的立式燃煤气化常压热水锅炉。

二、背景技术：目前现有的立式燃煤常压热水锅炉多以单层固定炉排手烧为主，而以双层炉排半煤气化燃烧方式布置的立式锅炉结构近几年有了较大发展，很多厂家开始试制生产，但多数厂家按立式结构布置的双层炉排燃煤气化锅炉主要有三种类型：其一是后部为立式结构，前部为方箱式结构综合布置的卧立式结构；其二是直接做成立式方箱式结构；其三是上部分做成立式锅炉，下部分为砌筑式结构，且多在立式锅炉的中段布置成环向旁烟道。

上述的三种传统的立式燃煤气化常压热水锅炉的布置方法均有一定不足：首先是如果采用立式方箱式结构或前部方箱后部立式的卧立式相结合的方式，则因其刚度不好，容易失稳变形，且方箱结构拉撑钉过多，工艺繁琐，结构连惯性不好，不易保证质量，且易造成拉撑部位疲劳破坏；而若是采用上部分为立式结构、下部分砌筑形式且旁通环向烟道，则使炉体结构直径臃肿，中间突起，占用空间较大，工艺较为复杂，结构不够紧凑。

更重要的是立式方箱结构或卧立组合方箱式结构，其燃烧室内壁因直接采用钢板，多不敷设耐火泥，或耐火泥即使敷设上也极易脱落，导致燃烧室内水冷度过大，炉膛温度过低，缩小了煤种的适应范围，恶化了燃煤的着火条件，造成上燃室预热、燃烧不好，煤中挥发分及悬浮可燃物燃烧不够彻底，致使锅炉出力差，冒黑烟，不仅造成能源的具大浪费，而且影响环境，污染大气。

三、发明内容：

1、发明目的：本实用新型提供一种立式燃煤气化常压热水锅炉，其目的在于解决传统立式双层炉排燃煤气化锅炉结构布置不合理，强度不高，着火条件差，燃烧不充分，冒黑烟，锅炉效率低，浪费能源，污染环境等方面存在的问题。

2、技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：该锅炉主要由锅壳、炉胆、上燃室水冷炉排、下燃室固定炉排、上燃室上拱管、上横联管、下横联管、立水管、下折烟墙、后部弯水冷壁管、对流管束、边折板水盒、炉胆顶板、冲天管构成；立水管将锅炉炉体内下部分隔成前部燃烧空间与后部烟气流动空间；燃烧室由上燃室上拱管、炉胆、上横联管、下横联管、与上横联管和下横联管相联的立水管及下燃室固定炉排包容而成，联接炉胆与下横联管的上燃室水冷炉排将燃烧室分成上下两个燃烧室；下燃室后部的下折烟墙下方与后部弯水冷壁管所在的烟气流动空间连通，并通过各段边折板水盒与对流管束的所在的空间与排烟的冲天管连通。

上燃室水冷炉排上方的上燃室前部设有风量可调的上燃室炉门装置，炉胆内上燃室水冷炉排上部设有上燃室上拱管，上燃室水冷炉排的后部设有上横联管、下横联管、将上横联管与下横联管相连的立水管，上燃室水冷炉排的两端分别与上燃室前部炉胆和下横联管开孔相连，上横联管与下横联管的左右两端分别与炉胆开孔相连，下横联管在锅壳的对应位置开孔并设有清洗孔装置。

上燃室水冷炉排下方的下燃室前部设有风量可调的下燃室炉门装置，下燃室后部设有下折烟墙，下燃室底部设有下燃室固定炉排，在下燃室固定炉排的下方设有清渣门装置，它设置在锅壳下缘的前方。

下燃室后部下折烟墙的下方与立水管后方的后部弯水冷壁管所在的烟气通道连通，该烟气通道由立水管与炉胆包容而成，后部弯水冷壁管从炉胆的下方引向上方，后部弯水冷壁管上方空间与上燃室上拱管与头道边折板水盒所夹成的烟道空间连通，各段边折板水盒相对交错设置在炉胆内使烟道呈返转型，各段对流管束设在返转型烟道上，烟道上端与排烟的冲天管连通。

各段边折板水盒上均设有折板拉撑管，各段对流管束分别在其对应的位置设有开孔，开孔处分别设置有清扫上方与下方对流管束的前清灰门装置，清扫中间对流管束的后清灰门装置。

冲天管位于炉胆顶板上方的中间，冲天管内布置有可转动的调烟挡板装置，其通过连杆机构引于锅炉底部便于操作的下方。

3、本实用新型优点和有益效果如下：

(1).解决了传统立式双层炉排燃煤气化锅炉组合布置上结构差、强度低、刚度不稳、工艺繁琐、质量问题多的弊端。采用立式锅筒结构，整体布置整合性能好，结构紧凑，新颖独特，而且锅炉承压能力大，强度高，不易变形，工艺合理，使用寿命长；

(2).环保性能优异，上、下燃室的炉胆的左右侧及上燃室上拱管与立水管均敷以耐火泥，预热后增大了炉膛的温度，降低了炉膛水冷度，较好地改善了燃煤的着火条件。故而上燃室新煤受下面已燃煤层的加热后得到预热、干燥并产生部分气化的挥发分及悬浮可燃物，着火后火焰及高温烟气通过上燃室水冷炉排上的煤层向下逆向流动，未燃尽的焦碳粒子漏落到下燃室固定炉排上继续燃烧，煤中预热形成的气化物通过上层水冷炉排的灼热煤层，基本可以燃尽，即使有少量尚未燃尽的，在掠过高温炉膛和下层炉排上火红的焦碳层表面得以彻底燃尽，从而消除了黑烟，而且高温烟气在流经对流受热面时，由于在炉胆内形成多道回程可使得烟尘进一步有效沉淀，故而消烟除尘效果好，锅炉的原始烟尘排放浓度较低，可有效地保护大气环境；另外本实用新型采用自然通风，无需鼓、引风机，不会产生噪声的二次污染；

(3).提高锅炉效率，节约煤碳资源，由于上、下燃室合理地布置了受热面，尽量地减小了炉膛的水冷度，提高了炉温，且上下双层炉排均有可燃物在燃烧放热，而且上燃室水冷炉排又呈逆向燃烧，因此炉膛温度较高，而空气由上燃室炉门装置和清渣门装置分别进入，炉内气流搅动强烈，燃烧条件得以改善，固体和气体不完全燃烧热损失都比较小，使锅炉效率有明显提高，有效地节约了煤碳；

(4).结构紧凑，辅机少，占地面积小，锅炉结构布局更加合理，设计新颖独特，采用自然通风，不需鼓、引风机，辅属设施少，有效地减少了锅炉的占地面积；

(5).检修清理便捷，操作简便，常压运行，安全可靠，各部位清洗、除灰方便，司炉操作简单，随意加煤，锅炉不会发生爆燃现象。

四、附图说明：附图1是本实用新型的A-A结构主视图；

              附图2是图1的B-B剖视图。

五、具体实施方式：

图中：1、下燃室固定炉排；2、内插法兰下脚；3、下燃室炉门装置；4、上燃室水冷炉排；5、上燃室炉门装置；6、锅壳；7、上燃室上拱管；8、对流管束；9、边折板水盒；10、前清灰门装置；11、炉胆；12、锅壳封头；13、压力表管座；14、冲天管；15、调烟挡板装置；16、大气连通管座；17、炉胆顶板；18、折板拉撑管；19、后清灰门装置；20、上横联管；21、立水管；22、下横联管；23、下折烟墙；24、后部弯水冷壁管；25、底部手孔装置；26、排污管座；27、锅炉底部支座；28、出水管座；29、温度计管座；30、清洗孔装置；31、回水管座；32、清渣门装置。

实施例1：

如附图1、2所示，本实用新型立式燃煤气化常压热水锅炉，该锅炉主要由锅壳6、炉胆11、上燃室水冷炉排4、下燃室固定炉排1、上燃室上拱管7、上横联管20、下横联管22、立水管21、下折烟墙23、后部弯水冷壁管24、对流管束8、边折板水盒9、炉胆顶板17、冲天管14等构成；由立水管21将锅炉炉体内下部分隔成前部燃烧空间与后部烟气流动空间；燃烧室由上燃室上拱管7、炉胆11、上横联管20、下横联管22、立水管21及下燃室固定炉排1包容而成，并由联接炉胆11与下横联管22的上燃室水冷炉排4分成上下两个燃烧室；上燃室前部设有风量可调的上燃室炉门装置5，上部设有上燃室上拱管7，后部设有上横联管20、下横联管22、设有立水管21将上横联管20与下横联管22相连，上燃室水冷炉排4与上燃室前部炉胆11开孔相连并引向下横联管22，上横联管20与下横联管22在左右两端均分别与炉胆11开孔相连，下横联管22在锅壳6的对应位置开孔并设有清洗孔装置30，可定期对下横联管22内水垢进行清理；下燃室前部设有下燃室炉门装置3，下燃室后部设有下折烟墙23，下部设有下燃室固定炉排1，在下燃室固定炉排1的下方设有清渣门装置32，布置在锅壳6下缘的前方；下燃室后部下折烟墙23的下方通向后部弯水冷壁管24所在的由立水管21与炉胆11包容而成烟气通道，并向上通向上燃室上拱管7与头道边折板水盒9所夹成的烟道空间，呈返转型穿越各段对流管束8与边折板水盒9后，导向排烟的冲天管14。各段对流管束8分别在其对应位置开孔，布置有可定期进行清扫上方与下方对流管束积灰的前清灰门装置10，清扫中间对流管束8的后清灰门装置19。冲天管14内布置有可转动的调烟挡板装置15，并用连杆机构引于锅炉底部，以方便对锅炉的烟气排量进行操作调节，下燃式固定炉排1设置在炉体内的内插法兰下脚2上。

锅炉封头12上设有安装温度计的温度计管座29和安装压力表的压力表管座13，锅炉底部设有锅炉底部支座27。

本实用新型工作过程如下：关闭下燃室炉门装置3，打开上燃室炉门装置5，微开清渣门装置32，煤由上燃室炉门装置5间歇添加在上燃室水冷炉排4上，保持一定的煤层厚度，供应燃烧的空气也由上燃室炉门装置5进入，用木材等引火物在上燃室煤层点火后，后添加的新煤受下面已燃煤层的加热得到预热、干馏，并产生气化，达到一定温度后进一步着火并燃烧，火焰和高温烟气则向下逆向燃烧，部分燃烧的煤粒和尚未燃尽的焦碳粒子，借自重和捅拨的作用漏落到下燃室固定炉排1上继续燃烧，上层原煤中产生的挥发分和悬浮可物等气化物质，在通过上燃室水冷炉排4上的灼热碳层时，基本可以燃尽，少量尚未燃尽的，在掠过高温炉膛和下燃室固定炉排上火红的焦碳层表面得以彻底燃尽，从而消除了黑烟，降低了固体和气体不完全燃烧热损失，提高了锅炉的热效率。燃烧生成的高温烟气在上下炉排之间的炉膛内汇集，尔后经下燃室后部下折烟墙23的下方空间进入后部对流受热面的烟道，经冲刷后部弯水冷壁管24与炉胆11及立水管21后部，并经后部弯水冷壁管24上方烟道通向上燃室上拱管7与头道边折板水盒9所夹成的烟道空间，呈返转型依次穿越并冲刷各段对流管束8、炉胆11内壁及边折板水盒9后，向锅炉顶部冲天管14排出；而燃烧形成的灰渣，由下燃室炉门装置3除去，细灰漏于灰坑，由清渣门装置32集中除去，各段对流管束所沉淀的积灰分别由前清灰门装置10及后清灰门装置19定期除去。

而锅炉水流动空间则由回水管座31进水，经炉胆11下方分别进入上燃室水冷炉排4、后部弯水冷壁管24、边折板水盒9、对流管束8；炉胆11的前部下方开孔由水冷炉排引至下横联管22，经立水管21进入上横联管20，上横联管20与下横联管22均在左右两端与炉胆开孔水路相连；已在各部受热面吸热后的热水经由炉胆11与锅壳6的夹层四周向上汇集至炉胆顶板17与锅壳封头12的所包容的容水空间，再经锅炉出水管座28送往热用户。同时设立了大气连通管座16，以保证锅炉常通大气，确保锅炉无压安全运行。

本实用新型利用双层炉排燃煤气化逆向燃烧技术，在主要燃烧面采用水冷炉排，通过缩小炉膛的水冷度，保持较高的炉温，改善了燃煤的着火条件，使得原煤在上燃室可得以充分预热、干馏产生气化燃烧，不仅可消除黑烟，保护环境，而且还提高了锅炉的热效率，节省了能源。

Claims (6)

1、一种立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：该锅炉主要由锅壳(6)、炉胆(11)、上燃室水冷炉排(4)、下燃室固定炉排(1)、上燃室上拱管(7)、上横联管(20)、下横联管(22)、立水管(21)、下折烟墙(23)、后部弯水冷壁管(24)、对流管束(8)、边折板水盒(9)、炉胆顶板(17)、冲天管(14)构成；立水管(21)将锅炉炉体内下部分隔成前部燃烧空间与后部烟气流动空间；燃烧室由上燃室上拱管(7)、炉胆(11)、上横联管(20)、下横联管(22)、与上横联管(20)和下横联管(22)相联的立水管(21)及下燃室固定炉排(1)包容而成，联接炉胆(11)与下横联管(22)的上燃室水冷炉排(4)将燃烧室分成上下两个燃烧室；下燃室后部的下折烟墙(23)下方与后部弯水冷壁管(24)所在的烟气流动空间连通，并通过各段边折板水盒(9)与对流管束(8)的所在的空间与排烟的冲天管(14)连通。

2、根据权利要求1所述的立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：上燃室水冷炉排(4)上方的上燃室前部设有风量可调的上燃室炉门装置(5)，炉胆(11)内上燃室水冷炉排(4)上部设有上燃室上拱管(7)，上燃室水冷炉排(4)的后部设有上横联管(20)、下横联管(22)、将上横联管(20)与下横联管(22)相连的立水管(21)，上燃室水冷炉排(4)的两端分别与上燃室前部炉胆(11)和下横联管(22)开孔相连，上横联管(20)与下横联管(22)的左右两端分别与炉胆(11)开孔相连，下横联管(22)在锅壳(6)的对应位置开孔并设有清洗孔装置(30)。

3、根据权利要求1所述的立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：上燃室水冷炉排(4)下方的下燃室前部设有风量可调的下燃室炉门装置(3)，下燃室后部设有下折烟墙(23)，下燃室底部设有下燃室固定炉排(1)，在下燃室固定炉排(1)的下方设有清渣门装置(32)，它设置在锅壳(6)下缘的前方。

4、根据权利要求1所述的立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：下燃室后部下折烟墙(23)的下方与立水管(21)后方的后部弯水冷壁管(24)所在的烟气通道连通，该烟气通道由立水管(21)与炉胆(11)包容而成，后部弯水冷壁管(24)从炉胆(11)的下方引向上方，后部弯水冷壁管(24)上方空间与上燃室上拱管(7)与头道边折板水盒(9)所夹成的烟道空间连通，各段边折板水盒(9)相对交错设置在炉胆内使烟道呈返转型，各段对流管束(8)设在返转型烟道上，烟道上端与排烟的冲天管(14)连通。

5、根据权利要求1所述的立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：各段边折板水盒(9)上均设有折板拉撑管(18)，各段对流管束(8)分别在其对应的位置设有开孔，开孔处分别设置有清扫上方与下方对流管束(8)的前清灰门装置(10)，清扫中间对流管束(8)的后清灰门装置(19)。

6、根据权利要求1所述的立式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：冲天管(14)位于炉胆顶板(17)上方的中间，冲天管(14)内布置有可转动的调烟挡板装置(15)，其通过连杆机构引于锅炉底部便于操作的下方。