專(zhuān)利名稱:半煤氣生活鍋爐的制作方法
本實(shí)用新型與立式火管鍋爐有關(guān)，尤其與具有二次燃燒室的半煤氣開(kāi)水，蒸氣多用生活鍋爐有關(guān)。
傳統(tǒng)的立式火管鍋爐由鍋殼，爐膽，封頭和煙囪等主要部件組成。這種鍋爐有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，煙、風(fēng)阻力較小，可以采用自然通風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)，并且使用這種鍋爐不必進(jìn)行水處理，因此小型生活鍋爐廣泛采用此結(jié)構(gòu)。但是這種鍋爐經(jīng)濟(jì)性極差，在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)排煙溫度約350～500℃，鍋爐熱效率低于50％。受熱面的蒸發(fā)率也低。由于爐膛四周都是水冷受熱面，一般只適用燃用較好的煙煤。
簡(jiǎn)易煤氣爐多利用空氣使煤炭氣化，制得發(fā)生爐煤氣。簡(jiǎn)易煤氣爐由煤氣發(fā)生室(一次室)，一次風(fēng)管，二次風(fēng)管，點(diǎn)火室和煤氣燃燒室(二次室)等幾個(gè)部份組成。一次室爐排下通入的空氣與煤炭干餾后剩下的半焦發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳，并放熱，溫度可達(dá)1000℃以上。二氧化碳上升與上面赤熱半焦發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生一氧化碳，并吸熱，溫度僅700℃左右。簡(jiǎn)易煤氣爐的著火溫度取決于煤氣成份，一般為550～650℃。只有在煤氣燃燒室備有很好的點(diǎn)火源，保證煤氣一遇明火即能著火燃燒的情況下，才能把煤氣送入燃燒室。為了提高燃燒的穩(wěn)定性，在煤氣發(fā)生室的出口著火區(qū)，設(shè)置花格磚等蓄熱體。但由于煤氣燃燒室的受熱面大，溫度低，仍不利于煤氣和夾雜的可燃性微粒的著火和燃燒，滅火和放炮時(shí)有發(fā)生，經(jīng)常出現(xiàn)不安全事故。
本實(shí)用新型的目的是改善二次室的燃燒狀況。通過(guò)半煤氣在燃燒道中旋風(fēng)燃燒，強(qiáng)化燃燒反應(yīng)速率，提高二次燃燒溫度。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是在鋼材消耗量相同的情況下，增大換熱面積以預(yù)熱空氣，強(qiáng)化一次室、二次室的燃燒。
本實(shí)用新型為鍋殼，一次室，二次室，一次風(fēng)管，二次風(fēng)管，封頭，煙囪，爐排，給水系統(tǒng)，鍋爐控制件構(gòu)成的半煤氣生活鍋爐。在一次室和二次室之間有螺旋燃燒道把兩室連通，一次室爐排下有一次風(fēng)口，一次室靠近螺旋燃燒道有二次風(fēng)口。
螺旋燃燒道使一次室產(chǎn)生的煤氣和可燃微粒在近乎絕熱狀態(tài)下燃盡，燃燒溫度由700℃穩(wěn)步地提高到1000℃以上。為煤氣的燃燒提供了一個(gè)穩(wěn)定的蓄熱體——點(diǎn)火熱源，此外螺旋燃燒道可由位于二次室底部的數(shù)個(gè)成型耐火磚組成的密封弧形燃燒道和一次室，二次室之間的煤氣管構(gòu)成。此種構(gòu)造，使半煤氣生活鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊。燃燒道出來(lái)的熱煙流在二次室螺旋上升，有充足的空間和時(shí)間燃盡，并且，燃盡的灰粒在二次室中分離沉降。此種構(gòu)造可使燃燒道的維修和更換十分方便。
本實(shí)用新型的一次室容積熱負(fù)荷為700×103大卡／米3·時(shí)。其主要作用是提高煤粒的表面反應(yīng)速率，使煤粒充分燒燒，并在低氧下實(shí)現(xiàn)氣化。一次室，二次室平均容積熱負(fù)荷為200×103大卡／米3·時(shí)，爐排面積熱負(fù)荷為330×103大卡／米2·時(shí)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)煤有節(jié)制的氣化，并注重一次燃燒反應(yīng)即C＋O2→CO2。有利于維持一次室溫度。
本實(shí)用新型的供風(fēng)系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)，空氣預(yù)熱器，一次風(fēng)管，二次風(fēng)管和調(diào)節(jié)裝置組成?？諝忸A(yù)熱器由煙囪和外套管組成，在冷空氣進(jìn)入段的煙囪和外套管間有進(jìn)風(fēng)內(nèi)套管，內(nèi)套管上均勻分布有復(fù)數(shù)個(gè)進(jìn)風(fēng)小孔，煙囪壁上有螺旋肋片，空氣預(yù)熱器和送風(fēng)管上有保溫層。在鼓風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制作用下，冷空氣沿著極熱的煙囪外壁逆著燃燒氣體流過(guò)較長(zhǎng)的距離而被大大加熱，可強(qiáng)化一次室和二次室的燃燒。
本實(shí)用新型具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和積極的效果，由于一次室采用了很高的容積熱強(qiáng)度，空氣流速加快，燃燒時(shí)間縮短，并在低氧下實(shí)現(xiàn)氣化。由于煤粒被高速加熱，發(fā)生快速揮發(fā)，部份煤粒的表面化學(xué)反應(yīng)變?yōu)闅庀嗟目臻g反應(yīng)，使煤的反應(yīng)速度得到加快。
由于本實(shí)用新型采用了獨(dú)特的旋風(fēng)燃燒道，一次室產(chǎn)生的可燃?xì)怏w和燃料微粒在旋風(fēng)燃燒道中螺旋上升，有充足的時(shí)間和空間燃盡，由于在近乎絕熱狀態(tài)下燃燒，燃燒溫度由700℃穩(wěn)步地提高到1000℃以上，大大提高了燃燒速度和燃盡程度。由于大大減少了化學(xué)不完全燃燒損失、機(jī)械不完全燃燒損失和采用空氣預(yù)熱，使鍋爐的排煙溫度在250℃以下；排煙過(guò)?？諝庀禂?shù)低于1.5，本實(shí)用新型的熱效率可提高到70％以上(傳統(tǒng)鍋爐的熱效率為60％左右)。
此外由于燃燒溫度增加近300℃，使輻射傳熱量大大增加，強(qiáng)化了傳熱過(guò)程，本實(shí)用新型比同容積的傳統(tǒng)鍋爐出力提近了1.5～2倍。
本實(shí)用新型的旋風(fēng)燃燒道為氣化后的煤氣燃燒提供了一個(gè)穩(wěn)定的蓄熱體——點(diǎn)火熱源，從而徹底解決了半煤氣生活鍋爐的滅火、放炮事故，在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)了不點(diǎn)火。
由于旋風(fēng)燃燒道燃燼度高，兼有消煙除塵作用，在正常情況下，加煤后的斷煙時(shí)間在一分鐘左右。排煙濃度及煙氣的黑度達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
本實(shí)用新型對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，發(fā)熱量3500～6500大卡／公斤的煤均能適用。
圖1為本實(shí)用新型總圖。
圖2為本實(shí)用新型本體圖。
圖3為空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)圖。
圖4為圖2的A1－A1剖視圖。
圖5為圖2的A－A剖視圖，顯示了螺旋燃燒道的結(jié)構(gòu)。
圖6為圖5的B－B剖視圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如下本實(shí)用新型由鍋爐本體1，送氣管路2，孔門(mén)裝置及爐墻3，空氣預(yù)熱器4，供風(fēng)系統(tǒng)和給水系統(tǒng)組成。
本實(shí)用新型的鍋爐本體1有鍋殼6，二次室7，一次室8，封頭9，煙囪10，螺旋燃燒道11，鍋殼上有進(jìn)水孔12，開(kāi)水孔13。封頭9上有蒸氣管14。螺旋燃燒道由8個(gè)螺旋磚拼合而成，呈240°弧形。螺旋磚由礬土耐溫水泥制成，耐火度1400℃，耐壓強(qiáng)度15公斤／厘米2。一次室，二次室平行壁間有煤氣管15，另有四個(gè)支承件16焊接于兩壁。
送風(fēng)系統(tǒng)有空氣預(yù)熱器4，鼓風(fēng)機(jī)18，送風(fēng)管道2有一次風(fēng)管19，二次風(fēng)管20。一、二次風(fēng)管裝有進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)板?？諝忸A(yù)然器和熱風(fēng)管道上均加有保溫層，空氣預(yù)熱器用耐火材料保溫，保溫層厚度不少于50毫米。
空氣預(yù)熱器4由煙囪10，外套管21組成。在冷空氣進(jìn)入段的內(nèi)套管22上均勻分布有500個(gè)直徑為5毫米的進(jìn)風(fēng)小孔。由于空氣預(yù)熱器的對(duì)流換熱作用，冷空氣加熱為230℃的熱風(fēng)供給一次和二次風(fēng)管。而煙囪的排煙溫度在250℃以下。
本實(shí)用新型爐頂裝有安全閘，壓力表，爐體側(cè)有水位計(jì)等安全裝置和溫度表，加料口，出灰口，清理孔等裝置。
權(quán)利要求
1.半煤氣生活鍋爐由鍋殼，一次室，二次室，一次風(fēng)管，二次風(fēng)管，封頭，煙囪，爐排，給水系統(tǒng)，鍋爐控制件構(gòu)成，其特征在于一次室和二次室之間有旋風(fēng)燃燒道把兩室連通，一次室爐排下有一風(fēng)口，一次室靠近旋風(fēng)燃燒道口有二次風(fēng)口。一次風(fēng)管，二次風(fēng)管有空氣預(yù)熱器供風(fēng)，所說(shuō)的空氣預(yù)熱器由煙囪和外套管組成，空氣預(yù)熱器連有鼓風(fēng)機(jī)，在冷空氣進(jìn)入段的煙囪和外套管間有進(jìn)風(fēng)內(nèi)套管，內(nèi)套管上均勻分布有復(fù)數(shù)個(gè)進(jìn)風(fēng)小孔，煙囪壁上有螺旋肋片，空氣預(yù)熱器和熱風(fēng)管上有保溫層。
2.利權(quán)要求1提出的半煤氣生活鍋爐，其特征在于所說(shuō)的旋風(fēng)燃燒道由位于二次室底部的數(shù)個(gè)成型耐火磚組成的密封弧形燃燒道和一次室，二次室之間的煤氣管組成。
3.權(quán)利要求
1、2提出的半煤氣生活鍋爐，其特征在于一次室容積熱負(fù)荷為700×103大卡／米3·時(shí)，一次室、二次室平均容積熱負(fù)荷為200×103大卡／米3·時(shí)，爐排面積熱負(fù)荷為330×103大卡／米2·時(shí)。
專(zhuān)利摘要
半煤氣旋風(fēng)燃燒蒸汽開(kāi)水兩用鍋爐。鍋爐煙囪余熱把冷風(fēng)預(yù)熱到230℃左右進(jìn)入一次室和二次室。煤氣經(jīng)過(guò)獨(dú)特的旋風(fēng)燃燒道在絕熱狀態(tài)下充分燃燒，化學(xué)不完全燃燒損失和機(jī)械不完全燃燒損失均比一般鍋爐低；不需獨(dú)立點(diǎn)火源，一次室容積熱負(fù)荷高，煤氣在旋風(fēng)燃燒道燃燒溫度可高達(dá)1000℃以上，強(qiáng)化傳熱，可比同容積鍋爐高出力1.5～2倍。熱效率可達(dá)70％，對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。消煙除塵效果良好。
文檔編號(hào)F24H1/00GK87205007SQ87205007
公開(kāi)日1988年2月3日 申請(qǐng)日期1987年4月13日
發(fā)明者范新溶 申請(qǐng)人:四川省郫縣生活鍋爐廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan