CN2919111Y - 具有二次燃烧室的锅炉 - Google Patents

Abstract

具有二次燃烧室的锅炉属于燃烧装置领域，主要解决燃烧不完全及热效率低的问题；水汽系统由通过外夹套(1)相互连通在一起的下炉胆(2)和上炉胆(3)，以及通过夹层隔墙(8)与外夹套(1)相互连通在一起的内夹套(4)组成；燃烧系统具有第一燃烧室(10)，由下炉胆(2)与外夹套(1)和炉栅(14)组成，下、上炉胆(2)和(3)之间为第二燃烧室(11)，并通过下炉胆(2)上的中央孔(12)与第一燃烧室(10)连通；外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)内具有由夹层隔墙(8)组成的烟气的竖向往返通道(15)；第二燃烧室(11)具有连通间隙(9)的烟气出口(13)，烟气在竖向往返通道(15)内上、下反复往返后，由内夹套(4)的柱状空芯烟气直排通道(5)排出；有益之处：燃烧完全，排烟中CO含量低、温度低、热损失少，热效率高，尤其适用于常压小、中负荷的采暖供水锅炉。

Description

具有二次燃烧室的锅炉

技术领域

本实用新型属于燃烧装置领域，涉及一种具有二次燃烧室的锅炉。

背景技术

锅炉一般均由两部分组成，一部分为水汽系统，一部分为燃烧系统；就传统锅炉的本体而言，水汽系统由省煤器、泡包、下降管、水冷壁等部件组成，水在锅炉中自然循环的过程为：给水进入省煤器吸收烟气热量升温后进入汽包，汽包中的水经下降管进入底部联箱，再经炉膛四周的水冷壁进入上联箱，随即又回入汽包，对于燕汽锅炉而言，汽则由汽包顶部的管子引出；燃烧系统由炉膛、烟道、空气预热器、燃料给送装置及排碴(灰)装置等部件组成，空气进入及燃烧排放的过程为：送风进入空气预热器(排在省煤器之后)之后，一次式或二次式进入炉膛，燃烧后的烟气经烟道，再经省煤器、空气预热器后排放；而锅炉本体之外还有辅助设备：给水泵、送风机、吸风机、烟囱以及除灰、除尘设备等。锅炉的结构尽管在不断改进、提高，但基本上保有传统模式，单一汽包和烟道直通式，既便是较大负荷的采暖供水锅炉也同样如此；其不足之处在于，设备庞大，附助设备也多，而且燃料特别是煤燃烧不好，排烟中CO含量高，排烟温度高、污染环境、热效率低；炉膛的侧壁是水冷壁(排管状)与耐火材料构成，高温下容易损伤；汽包也称炉胆(以下同)，炉膛也称燃烧室(以下同)。

发明内容

解决的技术问题：

提供一种具有二次燃烧室的锅炉，改变传统锅炉中的单一汽包和烟道直通式，能克服现有技术中存在的不足，结构简单，所需辅助设备少，水循环结构合理，利于吸收和回收热量，燃烧完全，排烟中CO含量低、排烟温度低、热损失少、含尘少，热效率高，可达90％以上，尤其适用于常压小、中负荷的采暖供水锅炉。

采用的技术方案：

具有二次燃烧室的锅炉，由炉胆及相应的水汽系统、燃烧室、烟道、排碴室、加料口、清灰口及相应辅件组成，其特征在于：水汽系统结构为，具有通过外夹套1相互连通在一起的下炉胆2和上炉胆3，还具有与外夹套1相互连通在一起的内夹套4，该夹套的柱状空芯为烟气直排通道5，外、内夹套1和4的顶面为带烟气对外排放接口6的顶板7，外、内夹套1和4的间隙9内通过竖向规则设置的夹层隔墙8将二者连通在一起，该隔墙的顶部、底部端口相对于外、内夹套1和4的间隙9而言均是密封的；燃烧系统结构为，具有第一燃烧室10，由下炉胆2及其下方的炉栅14组成，其室壁为外夹套1向下延伸的尾部的内壁，还有第二燃烧室11，位于下炉胆2与上炉胆3之间，其室壁为外夹套1的内壁，并通过下炉胆2上的中央孔12与第一燃烧室10相互连通，该室通过烟气出口13与外、内夹套1和4的间隙9连通在一起；间隙9内具有烟气的竖向往返通道15，各通道均由外夹套1的内壁、内夹套4的外壁与相应的夹层隔墙8组成，烟气直排通道5的底部具有与相应的竖向往返通道15连通的烟气连通口16；依据烟气走向的往返流程，竖向往返通道15分为烟气上升往返通道17和烟气下降往返通道18；在往返流程开始与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15，基于锅炉整体组装的型式不同，该通道可以是烟气上升往返通道17，也可以是烟气下降往返通道18，同时可以是左、右双向往返式，也可以是单向往返式；对于双向往返式，其两道夹层隔墙8同时分别在其顶部具有烟气上升往返开口19，或者同时分别在其底部具有烟气下降往返开口20，对于单向往返式，其中一道夹层隔墙8的顶部具有烟气上升往返开口19或者在其底部具有烟气下降往返开口20，二者必居其一，而另一道夹层隔墙8为盲墙，既没有烟气上升往返开口19，也没有烟气下降往返开口20；在往返流程终了与烟气连通口16直接连通的下降往返通道18中，其两道夹层隔墙8，一道或二道的顶部具有烟气上升往返开口19，当只有一道的顶部具有烟气上升往返开口19时，则另一道为盲墙；往返流程过程中的各竖向往返通道15的两道夹层隔墙8，分别择一又不同的具有烟气上升往返开口19或者具有烟气下降往返开口 20；烟气连通口16及每个烟气下降往返开口20所在部位，均对应装有横贯外夹套1的清灰口39。

有益效果：

第二燃烧室11及通过竖向往返通道15使烟气滞留时间较长，并与水反复往返换热，因此燃料燃烧完全，排烟中CO含量低、排烟温度低、热损失少、含尘少，热效率高，可达90％以上，有利于环境保护；同时结构简单，辅助设备少，尤其适用于常压小、中负荷的采暖供水锅炉。

附图说明

图1、锅炉整体组装立式结构示意图；

图2、锅炉整体组装卧式结构示意图；

图3、按图1中所示的A-A剖视(a)图；

图4、按图3中所示的竖向往返通道15四回程展开示意图；

图5、按图1中所示的A-A剖视(b)图；

图6、按图5中所示的竖向往返通道15六回程展开示意图；

图7、按图2中所示的B-B剖视图；

图8、按图7中所示的竖向往返通道15八回程展开示意图；

具体实施方式

结合附图进一步详加说明；

图中画有剖线的部分示为水汽系统，箭头示为烟气流动方向，○、○分别示为烟气的流出与流入，①、②、......⑧示为烟气往返回程数；每一个竖向往返通道15视为一个回程。

如图1所示，在锅炉整体组装为立式结构中，内夹套4的底口还直接与上炉胆3连通式焊接在一起，并且不设烟气下降往返开口20的夹层隔墙8的底部端口也均直接与上炉胆3连通式焊接在一起，不设烟气上升往返开口19的夹层隔墙8的顶部端口均焊接在顶板7上；第二燃烧室10的烟气出口13直接开设在与外、内夹套1和4的间隙9相对应部位的上炉胆3的本体上；与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为烟气上升往返通道17。

如图2所示，在锅炉整体组装为卧式结构中，外夹套1分为同时与下炉胆2和上炉胆3直接连通在一起的主体段外夹套21和独立式的副体段外夹套23，主、副体段外夹套21和23通过连通管24相互连通在一起，上炉胆3与主体段外夹套21共用一块主封顶板22；第二燃烧室11的烟气出口13开设在主体段外夹套21上，并通过过渡管25横贯副体段外夹套23而连通副体段外夹套23与内夹套4的间隙9；内夹套4完全位于副体段外夹套23之内，二者共用密封底板26和副封顶板27；不设烟气下降往返开口20的夹层隔墙8的顶部端口均焊接在带烟气对外排放接口6的副封顶板27上；通过过渡管25与烟气出口13首先直接连通在一起的竖向往返通道15为烟气下降往返通道18。

如图3、4所示，在立式结构中，与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为单向往返式的烟气上升往返通道17，烟气往返为四回程。

如图5、6所示，在立式结构中，与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为双向往返式的烟气上升往返通道17，烟气往返为六回程。

如图7、8所示，在卧式结构中，通过过渡管25与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为双向往返式的烟气下降往返通道18，烟气往返为八回程。

如图1、2所示，第一燃烧室10的炉栅14，由两端连通在外夹套1上的水管28规则组排而成，一般管间距控制在15～45mm，专用于烧块煤。

如图1、2所示，还具有吹风室29紧挨炉栅14之下，由室壁30和与送风接口33连通在一起的环管31组成，环管31上具有规则分布并朝第一燃烧室10的方向吹风的吹风孔32。

如图1、2所示，第一燃烧室10具有加燃料用的密封炉门34，其门颈35上装有防止开门加煤时炉火外喷的吹风幕帘装置36，并由送风接口33供风。

如图1、2所示，灰碴仓37位于炉栅14下边，并有仓门38。

实际应用中：

水汽系统中的水进口40和水出口41在立式结构中分别装在外夹套1的下部和上部，安全阀43装在外夹套1的上部，还具有相应的排污口42；在卧式结构中，水进口40和水出口41分别装在副体段外夹套23和主封顶板22上，安全阀43装在主封顶板22和副封顶板27上，还具有相应的排污口42；烟筒可直接装在烟气对外排放接口6上；同时还可以配装进一步回收排放烟气中热量的空气预热器和/或省煤器。

整体组装完成后，试压、保温，即可投入运行。

锅炉负荷较小，宜采用立式结构，烟气往返回程三～六。

锅炉负荷较大，宜采用卧式结构，烟气往返回程大于六。

烟气在竖向往返通道15内的所谓左、右双向往返式，是指烟气在某一竖向往返通道15内上升(或下降)至折返部位时，能同时向紧邻该通道左、右两侧的两条竖向往返通道15内折返下降(或上升)；而所谓单向往返式，是指烟气在某一竖向往返通道15内上升(或下降)至折返部位时，只能向紧邻该通道左侧或右侧的一条竖向往返通道15内折返下降(或上升)。

Claims (6)

1、具有二次燃烧室的锅炉，由炉胆及相应的水汽系统、燃烧室、烟道、排碴室、加料口、清灰口及相应辅件组成，其特征在于：水汽系统结构为，具有通过外夹套(1)相互连通在一起的下炉胆(2)和上炉胆(3)，还具有与外夹套(1)相互连通在一起的内夹套(4)，该夹套的柱状空芯为烟气直排通道(5)，外、内夹套(1)和(4)的顶面为带烟气对外排放接口(6)的顶板(7)，外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)内通过竖向规则设置的夹层隔墙(8)将二者连通在一起，该隔墙的顶部、底部端口相对于外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)而言均是密封的；燃烧系统结构为，具有第一燃烧室(10)，由下炉胆(2)及其下方的炉栅(14)组成，其室壁为外夹套(1)向下延伸的尾部的内壁，还有第二燃烧室(11)，位于下炉胆(2)与上炉胆(3)之间，其室壁为外夹套(1)的内壁，并通过下炉胆(2)上的中央孔(12)与第一燃烧室(10)相互连通，该室通过烟气出口(13)与外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)连通在一起；间隙(9)内具有烟气的竖向往返通道(15)，各通道均由外夹套(1)的内壁、内夹套(4)的外壁与相应的夹层隔墙(8)组成，烟气直排通道(5)的底部具有与相应的竖向往返通道(15)连通的烟气连通口(16)；依据烟气走向的往返流程，竖向往返通道(15)分为烟气上升往返通道(17)和烟气下降往返通道(18)；在往返流程开始与烟气出口(13)首先直接连通的竖向往返通道(15)，基于锅炉整体组装的型式不同，该通道可以是烟气上升往返通道(17)，也可以是烟气下降往返通道(18)，同时可以是左、右双向往返式，也可以是单向往返式；对于双向往返式，其两道夹层隔墙(8)同时分别在其顶部具有烟气上升往返开口(19)，或者同时分别在其底部具有烟气下降往返开口(20)，对于单向往返式，其中一道夹层隔墙(8)的顶部具有烟气上升往返开口(19)或者在其底部具有烟气下降往返开口(20)，二者必居其一，而另一道夹层隔墙(8)为盲墙，既没有烟气上升往返开口(19)，也没有烟气下降往返开口(20)；在往返流程终了与烟气连通口(16)直接连通的下降往返通道(18)中，其两道夹层隔墙(8)，一道或二道的顶部具有烟气上升往返开口(19)，当只有一道的顶部具有烟气上升往返开口(19)时，则另一道为盲墙；往返流程过程中的各竖向往返通道(15)的两道夹层隔墙(8)，分别择一又不同的具有烟气上升往返开口(19)或者具有烟气下降往返开口(20)；烟气连通口(16)及每个烟气下降往返开口(20)所在部位，均对应装有横贯外夹套(1)的清灰口(39)。

2、根据权利要求1所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于：在锅炉整体组装为立式结构中，内夹套(4)的底口还直接与上炉胆(3)连通式焊接在一起，并且不设烟气下降往返开口(20)的夹层隔墙(8)的底部端口也均直接与上炉胆(3)连通式焊接在一起，不设烟气上升往返开口(19)的夹层隔墙(8)的顶部端口均焊接在顶板(7)上；第二燃烧室(10)的烟气出口(13)直接开设在与外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)相对应部位的上炉胆(3)的本体上；与烟气出口(13)首先直接连通的竖向往返通道(15)为烟气上升往返通道(17)。

3、根据权利要求1所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于：在锅炉整体组装为卧式结构中，外夹套(1)分为同时与下炉胆(2)和上炉胆(3)直接连通在一起的主体段外夹套(21)和独立式的副体段外夹套(23)，主、副体段外夹套(21)和(23)通过连通管(24)相互连通在一起，上炉胆(3)与主体段外夹套(21)共用一块主封顶板(22)；第二燃烧室(11)的烟气出口(13)开设在主体段外夹套(21)上，并通过过渡管(25)横贯副体段外夹套(23)而连通副体段外夹套(23)与内夹套(4)的间隙(9)；内夹套(4)完全位于副体段外夹套(23)之内，二者共用密封底板(26)和副封顶板(27)；不设烟气下降往返开口(20)的夹层隔墙(8)的顶部端口均焊接在带烟气对外排放接口(6)的副封顶板(27)上；通过过渡管(25)与烟气出口(13)首先直接连通在一起的竖向往返通道(15)为烟气下降往返通道(18)。

4、根据权利要求1、2或3所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于：第一燃烧室(10)的炉栅(14)，由两端连通在外夹套(1)上的水管(28)规则组排而成。

5、根据权利要求1、2或3所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于：还具有吹风室(29)紧挨炉栅(14)之下，由室壁(30)和与送风接口(33)连通在一起的环管(31)组成，环管(31)上具有规则分布并朝第一燃烧室(10)的方向吹风的吹风孔(32)。

6、根据权利要求4所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于：还具有吹风室(29)紧挨炉栅(14)之下，由室壁(30)和与送风接口(33)连通在一起的环管(31)组成，环管(31)上具有规则分布并朝第一燃烧室(10)的方向吹风的吹风孔(32)。

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