CN2872198Y - 单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，该锅炉主要由锅炉底座、锅筒、烟火管、水冷壁管、集箱管、横联管、上燃室水冷炉排、下燃室固定炉排、左右侧水盒及对流管束构成；中部水冷壁管将锅炉炉体内分隔成前部燃烧空间与后部对流受热部分，左右侧水冷壁管、中部水冷壁管、上燃室上拱管、下折烟墙、固定炉排与前墙包容成燃烧室，联接前部与中部中间横联管的水冷炉排将其分成上下燃烧室，下燃室后部下折烟墙下方由中部水冷壁管间隔成烟窗引向锅炉后部的对流管束，对流管束上方由后折烟墙隔成烟道与锅筒底部连通，锅筒前下方由锅筒折烟口经烟火管通向排烟口。本实用新型整体结构性能好，燃烧充分，提高了锅炉效率，节能、环保效果好。

Description

单锅筒纵置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用的锅炉，特别是一种环保节能的单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉。

二、背景技术：目前，在我国北方冬季供暖、洗浴、生产、生活用热水绝大多数地区和单位多采用燃煤锅炉，而且小型锅炉仍以人工手烧为主，对于小型单锅筒纵置式结构多以固定炉排人工手烧为主。而以双层半煤气化燃烧方式布置的单锅筒纵置式结构的锅炉不多。近几年已有较大发展，很多厂家开始试制生产，但多数厂家按单锅筒纵置式结构布置的双层炉排燃煤气化锅炉多以上部锅筒，下部方箱式结构综合布置，或直接做成方箱式结构。这种形式的布置结构有一定缺陷：首先是方箱式结构刚度不好，容易失稳变形，且方箱式结构拉撑钉过多，工艺繁琐，不易保证质量，且易造成拉撑部位疲劳破坏；更重要的是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，不仅造成能源的巨大浪费，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单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其目的在于解决传统单锅筒纵置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：

一种单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：该锅炉主要包括锅炉底座，锅炉底座上设置的锅炉炉体，锅炉炉体上端设置的锅筒；锅炉炉体下端设有左右集箱管、前部粗横联管、中部下端横联管、后横联管、下燃室固定炉排；中部下端横联管上的中部水冷壁管将锅炉炉体内隔成前部燃烧空间与后部对流换热空间；设置在下燃室固定炉排上方的左右侧水冷壁管、中部水冷壁管、上燃室上拱管、下折烟墙与前墙包容成前部燃烧空间的燃烧室，联接前部中间横联管与中部中间横联管的上燃室水冷炉排将燃烧室分成上下两个燃烧室，上燃室上方的锅筒折烟口经锅筒内的烟火管与锅筒尾部上方的排烟口连通；后部对流换热空间下部的左右集箱管上方设有左右侧水盒，联接左右侧水盒的对流管束，下燃室后部设有下折烟墙，下折烟墙的下方由中部水冷壁管隔成的烟窗与后部对流管束空间连通，对流管束上方由后折烟墙、左右侧水盒与后墙包容成烟道从锅筒底部下方与锅筒折烟口连通。

上燃室水冷炉排上方的上燃室前部设有前部侧立水管、前部中间横联管、前部上端横联管，并开有风量可调的上燃室炉门装置；上部设有上燃室上拱管；上燃室后部设有中部上端横联管、中部中间横联管、中部侧立水管、中部水冷壁管，上燃室水冷炉排从前部中间横联管引向中部中间横联管；上燃室的上方的中部设有中部上端短立水管，并将中部上端横联管与锅筒底部相连。

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、前部侧立水管、前部粗横联管；后部设有下折烟墙、中部水冷壁管、中部侧立水管、中部下端横联管；下方为下燃室固定炉排，在下燃室固定炉排的下方设有前部清渣门装置，布置在锅炉底座的前方下缘。

在中部水冷壁管的后方，左右集箱管的上方设有左右侧水盒，并布置有联接左右侧水盒的横向对流管束，左右侧水盒下端与左右集箱管开孔相连，上端设有水冷壁管与锅筒侧缘相连，左右侧水盒前部开孔与中部侧立水管相连，左右侧水盒上设有双排侧水盒拉撑管。

下燃室后部下折烟墙的下方由中部水冷壁管隔成的烟窗通向后部对流管束空间，在后墙设有对应于对流管束的后清灰门，在锅炉底座侧缘设有后部侧清灰门，对流管束上方由后折烟墙、左右侧水盒与后墙包容成烟道通向锅筒底部下方，锅筒底部侧下方有较大空间相连，前部锅筒折烟口经烟火管通向锅筒尾部上方的排烟口，排烟口内布置有可转动的调烟挡板装置。

锅筒前部与尾部设有插入式炉胆，锅筒内设有烟火管，锅筒外面前端设有锅筒前清灰门，后端设有后锅筒清灰孔。

3、本实用新型优点和有益效果如下：

(1).解决了双层炉排燃煤气化锅炉锅筒方箱水套式结构组合布置上结构差，强度低，刚度不稳，拉撑钉易坏的弊端，采用锅筒管架结构，整体结构性能好，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、下燃室的左右侧水冷壁管及上拱管与中水冷壁管均敷以耐火泥，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，由于在锅筒内外形成三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，无需鼓风机、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前部清渣门分别进入，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、中部下端横联管；2、中部侧立水管；3、中部中间横联管；4、左右侧水冷壁管；5、下燃室固定炉排；6、前部粗横联管；7、前部侧立水管；8、下燃室炉门装置；9、前部中间横联管；10、上燃室炉门装置；11、上燃室水冷炉排；12、前部上端横联管；13、上燃室上拱管；14、锅筒折烟口；15、中部水冷壁管；16、中部上端横联管；17、中部上端短立水管；18、烟火管；19、出水管座；20、锅筒；21、大气连通管；22、后折烟墙；23、排烟口；24、调烟挡板装置；25、炉胆；26、左右侧水盒；27、后锅筒清灰孔；28、后清灰门；29、对流管束；30、后横联管；31、回水管座；32、锅炉底座；33、左右集箱管；34、后部侧清灰门；35、下折烟墙；36、前后拱管组；37、侧水盒拉撑管；38、锅筒前清灰门；39、前部清渣门。

实施例1：

如附图1、2所示，本实用新型单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，由锅筒20、锅筒20内的烟火管18、左右侧水冷壁管4、中部水冷壁管15、左右集箱管33、前部粗横管6、中部下端横联管1、后横联管30、上燃室水冷炉排11、下燃室固定炉排5、左右侧水盒26、对流管束29、下折烟墙35、后折烟墙22、锅筒折烟口14、排烟口23及锅炉底座32等组成。在锅炉炉体内中部下端横联管1上设置的中部水冷壁管15将锅炉炉体内分隔成前部燃烧空间与后部对流换热空间，设置在下燃室固定炉排5上方的燃烧室由左右侧水冷壁管4、中部水冷壁管15、上燃室上拱管13、下折烟墙35与前墙包容而成，在燃烧室的中部由联接前部中间横联管9与中部中间横联管3的上燃室水冷炉排11将燃烧室分成上、下两个燃烧室，上燃室的上方设有锅筒20、锅筒折烟口14、炉胆25、烟火管18、中部上端短立水管17，并将中部上端横联管16与锅筒20底部相连。上燃室前部设有风量可调的上燃室炉门装置10，下燃室前部设有下燃室炉门装置8，在下燃室固定炉排5的下方设有前部清渣门装置39，布置在锅炉底座32的前方下缘。在中部水冷壁管15的后方，左右集箱管33的上方设有左右侧水盒26，联接左右侧水盒26的横向对流管束29，左右侧水盒26下端与左右集箱管33开孔相连，上端设有水冷壁管4与锅筒20侧缘相连，左右侧水盒26前部开孔与中部侧立水管2相连；下燃室后部设有下折烟墙35，下折烟墙35的下方由中部水冷壁管15隔成的烟窗通向后部对流管束29空间，在后墙设有对应于对流管束29的后清灰门28，在锅炉底座32侧缘设有后部侧清灰门34，可以方便地清除管束与后部底座中的积灰；对流管束29上方由后折烟墙22、左右侧水盒26与后墙包容成烟道通向锅筒20底部下方，左右侧水盒26上设有双排侧水盒拉撑管37，前部锅筒折烟口14经烟火管通向锅筒20尾部上方的排烟口23，排烟口23内布置有可转动的调烟挡板装置24，锅筒20前部与尾部设有插入式炉胆25，锅筒20内设有烟火管18，如图2所示，锅筒20外面前端设有锅筒前清灰门38，后端设有后锅筒清灰孔27，可以定期对锅筒内积灰进行清理，上、下燃室的左右侧水冷壁管及上拱管与中水冷壁管均敷以耐火泥，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。

本实用新型工作过程如下：关闭下燃室炉门装置8，打开上燃室炉门装置10，微开前部清渣门装置39，煤由上燃室炉门装置10间歇添加在上燃室水冷炉排11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10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5上继续燃烧，上层原煤中产生的挥发分和悬浮可燃物等气化物质，在通过上燃室水冷炉排11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5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造成的热损失，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，然后经下燃室后部下折烟墙35的烟窗进入后部对流换热空间的烟道，经冲刷左右侧水盒26与对流管束29后由后折烟墙22与后墙间所围成的烟口折向锅筒20底部下方，经冲刷外锅筒20后，由前部锅筒折烟口14折向烟火管18，在冲刷烟火管18后由锅筒20尾部上方的排烟口23排出；而燃烧形成的灰渣，由下燃室炉门装置8清除，细灰漏于灰坑，由前部清渣门39集中除去。

而锅炉水流动空间则由回水管座31进水，经后横联管30分别进入左右集箱管33，经分配后进入前部粗横联管6，中部下端横联管1，并分别进入左右侧水盒26、对流管束29、中部水冷壁管15、前部侧立水管7、中部侧立水管2、左右侧水冷壁管4，其中前部中间横联管9经由上燃室水冷炉排11汇集到中部中间横联管3，前部上端横联管12经由上燃室上拱管13汇集到中部上端横联管16，并分别由各自的立水管、水冷壁管、前后拱管组36汇于锅筒20的下方，再经锅筒20上的出水管座19送往热用户。同时设立了大气连通管21，以保证锅炉常与大气连通，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，在主要燃烧面上采用水冷炉排，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、干馏并产生气化燃烧，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、一种单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：该锅炉主要包括锅炉底座(32)，锅炉底座(32)上设置的锅炉炉体，锅炉炉体上端设置的锅筒(20)；锅炉炉体下端设有左右集箱管(33)、前部粗横联管(6)、中部下端横联管(1)、后横联管(30)、下燃室固定炉排(5)；中部下端横联管(1)上的中部水冷壁管(15)将锅炉炉体内隔成前部燃烧空间与后部对流换热空间；设置在下燃室固定炉排(5)上方的左右侧水冷壁管(4)、中部水冷壁管(15)、上燃室上拱管(13)、下折烟墙(35)与前墙包容成前部燃烧空间的燃烧室，联接前部中间横联管(9)与中部中间横联管(3)的上燃室水冷炉排(11)将燃烧室分成上下两个燃烧室，上燃室上方的锅筒折烟口(14)经锅筒(20)内的烟火管(18)与锅筒(20)尾部上方的排烟口(23)连通；后部对流换热空间下部的左右集箱管(33)上方设有左右侧水盒(26)，联接左右侧水盒(26)的对流管束(29)，下燃室后部设有下折烟墙(35)，下折烟墙(35)的下方由中部水冷壁管(15)隔成的烟窗与后部对流管束(29)空间连通，对流管束(29)上方由后折烟墙(22)、左右侧水盒(26)与后墙包容成烟道从锅筒(20)底部下方与锅筒折烟口(14)连通。

2、根据权利要求1所述的单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：上燃室水冷炉排(11)上方的上燃室前部设有前部侧立水管(7)、前部中间横联管(9)、前部上端横联管(12)，并开有风量可调的上燃室炉门装置(10)；上部设有上燃室上拱管(13)；上燃室后部设有中部上端横联管(16)、中部中间横联管(3)、中部侧立水管(2)、中部水冷壁管(15)，上燃室水冷炉排(11)从前部中间横联管(9)引向中部中间横联管(3)；上燃室的上方的中部设有中部上端短立水管(17)，并将中部上端横联管(16)与锅筒(20)底部相连。

3、根据权利要求1所述的单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：上燃室水冷炉排(11)下方的下燃室前部设有风量可调的下燃室炉门装置(8)、前部侧立水管(7)、前部粗横联管(6)；后部设有下折烟墙(35)、中部水冷壁管(15)、中部侧立水管(2)、中部下端横联管(1)；下方为下燃室固定炉排(5)，在下燃室固定炉排(5)的下方设有前部清渣门装置(39)，布置在锅炉底座的前方下缘。

4、根据权利要求1所述的单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：在中部水冷壁管(15)的后方，左右集箱管(33)的上方设有左右侧水盒(26)，并布置有联接左右侧水盒(26)的横向对流管束(29)，左右侧水盒(26)下端与左右集箱管(33)开孔相连，上端设有水冷壁管(4)与锅筒(20)侧缘相连，左右侧水盒(26)前部开孔与中部侧立水管(2)相连，左右侧水盒(26)上设有双排侧水盒拉撑管(37)。

5、根据权利要求1所述的单锅筒纵置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(35)的下方由中部水冷壁管(15)隔成的烟窗通向后部对流管束(26)空间，在后墙设有对应于对流管束的后清灰门(28)，在锅炉底座侧缘设有后部侧清灰门(34)，对流管束(26)上方由后折烟墙(22)、左右侧水盒(26)与后墙包容成烟道通向锅筒(20)底部下方，锅筒(20)底部侧下方有较大空间相连，前部锅筒折烟口(14)经烟火管(18)通向锅筒(20)尾部上方的排烟口(23)，排烟口内布置有可转动的调烟挡板装置(24)。

6、根据权利要求1所述的单锅筒纵置式燃煤气化常压热水锅炉，其特征在于：锅筒(20)前部与尾部设有插入式炉胆(25)，锅筒(20)内设有烟火管(18)，锅筒(20)外面前端设有锅筒前清灰门(38)，后端设有后锅筒清灰孔(27)。

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