專利名稱：層燃爐異型出口端爐拱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱能工程工業(yè)鍋爐層燃技術(shù)，尤其涉及一種層燃爐異型出口端爐拱。
近年來，我國(guó)工業(yè)鍋爐用煤質(zhì)量下降，品種多變，導(dǎo)致燃燒惡化，改進(jìn)爐拱的問題越來越受到重視。最早對(duì)爐拱的改進(jìn)是加長(zhǎng)和壓低后拱，但這種改進(jìn)雖能改善引燃，卻容易導(dǎo)致冒正壓，因而使用受到限制。加設(shè)中拱對(duì)促進(jìn)引燃更有效，且不易冒正壓，可對(duì)爐內(nèi)前后兩股氣流的混合、乃至對(duì)它們的正常流動(dòng)有妨礙。人字形爐拱(專利號(hào)87214390.2)對(duì)強(qiáng)化引燃和混合都有較大的作用，但高復(fù)蓋率的人字形爐拱仍然容易產(chǎn)生冒正壓現(xiàn)象?？v向中拱(專利號(hào)90215494)具有泄壓作用，故不易冒正壓。其中位于出口端的舌拱裝在其它合適的后拱上，具有抗微爆能力，因而能進(jìn)一步增大后拱復(fù)蓋率，達(dá)到進(jìn)一步強(qiáng)化引燃和混合的目的。超高復(fù)蓋率的幾字形后拱(專利號(hào)93206755.7)具有較大的拱下容積，能夠容納其中的可燃?xì)怏w充分燃燒，而且易于保證有最佳的出口拱段反傾角，不僅有很好的引燃、混合和保溫促燃作用，而且還有較好的抗微爆能力。幾字形后拱與舌拱相結(jié)合而成的復(fù)合型后拱，可以達(dá)到迄今為止最大的后拱復(fù)蓋率，其各方面的性能都很好，但近年來發(fā)現(xiàn)，這種超高復(fù)蓋率的復(fù)合型后拱在燃低灰熔點(diǎn)或結(jié)渣煤時(shí)，出現(xiàn)前拱結(jié)渣乃至在前后拱間搭渣橋的傾向，為此，不得不減小爐拱復(fù)蓋率，從而導(dǎo)致其性能的下降。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種層燃爐異型出口端爐拱，該爐拱出口端的特殊缺口，促使煙氣在爐拱出口作局部的橫向流動(dòng)，并能減小中部易結(jié)渣區(qū)的煙氣流程，降低結(jié)渣率，進(jìn)一步提高鍋爐的運(yùn)行可靠性和熱效率。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型層燃爐異型出口端爐拱，由拱身、拱頭組成，拱頭的端部凹口可以是對(duì)稱型，也可是非對(duì)稱的單側(cè)缺口型。非對(duì)稱單側(cè)缺口型的拱頭端部凹口可以是直角型、鈍角型、銳角型、短側(cè)有平端的斜坡型、長(zhǎng)側(cè)有平端的斜坡型、斜坡型、長(zhǎng)側(cè)和短側(cè)均有平凸端的斜坡型、長(zhǎng)側(cè)有平凸端和短側(cè)有平端的彎月型、短側(cè)有平端的彎月型、長(zhǎng)側(cè)有平端的彎月型、彎月型。非對(duì)稱單側(cè)缺口型拱頭端部凹口的爐拱同時(shí)用于前拱和后拱時(shí)，前、后拱的長(zhǎng)側(cè)與短側(cè)可錯(cuò)開布置。非對(duì)稱單側(cè)缺口型拱頭端部凹口的爐拱同時(shí)用于前拱和后拱時(shí)，前、后拱的長(zhǎng)側(cè)與短側(cè)可相對(duì)布置。對(duì)稱型的拱頭端部凹口可以是V型、斗型、盤型、碗型、圓弧型、鍋型、帶有直段的圓弧型。
本實(shí)用新型異型拱頭端部凹口采用對(duì)稱型時(shí)，其出口兩側(cè)長(zhǎng)、中間短，兩側(cè)煙氣流得遠(yuǎn)，并有一部分煙氣短路沿橫向逐漸流入中間，不斷與中間氣流斜沖匯合，從而產(chǎn)生沿橫向的煙氣混合，拱頭端部凹口采用非對(duì)稱單側(cè)缺口型時(shí)，其出口段沿寬度一側(cè)長(zhǎng)，另一側(cè)短，長(zhǎng)側(cè)的煙氣流得遠(yuǎn)，并有一部分煙氣短路沿橫向逐漸流入短側(cè)，不斷與短側(cè)煙氣匯合，在這種不對(duì)稱單側(cè)匯合流動(dòng)的同時(shí)，能形成水平的旋渦流動(dòng)，并帶動(dòng)周圍氣流旋轉(zhuǎn)，最后，隨著氣流的向上流出，形成了龍卷風(fēng)式的旋渦柱，產(chǎn)生了更為強(qiáng)烈的橫向混合。本實(shí)用新型的異型爐拱，不僅存在著常規(guī)爐拱那樣的前后和上下的平面流動(dòng)，而且還存在著在出口區(qū)的局部沿左右的橫向流動(dòng)，并伴隨著斜沖式或旋渦式匯合，因此能在出口區(qū)形成空間(三維)混合，再加上這種爐拱的超低長(zhǎng)，流速高，故煙氣的混合強(qiáng)度就比常規(guī)爐拱高得多，由于此處煙氣混合十分完全，不僅有利于降低鍋爐的氣體不完全燃燒損失，提高熱效率，而且更利于消除微爆燃。本實(shí)用新型的異型爐拱，用于后拱時(shí)更具有消除或減輕前拱結(jié)渣的作用，當(dāng)后拱采用兩側(cè)低、當(dāng)中高的弧型橫截面時(shí)，其長(zhǎng)側(cè)均處于低位，從其中流出、向前流得最遠(yuǎn)的氣流也都處于低位，同時(shí)前拱下段總是上傾的，因此后拱流出的氣流越低，它們?cè)谇肮吧系淖矒酎c(diǎn)也就越前，這不僅使相應(yīng)的前后拱間的水平距離越大，而且也使撞擊點(diǎn)越接近著火區(qū)，因而那里的爐溫也就越低，這兩點(diǎn)對(duì)防止前拱結(jié)渣乃至拱間渣橋很有利，另外，有序的橫向流動(dòng)有效地疏導(dǎo)了長(zhǎng)側(cè)氣流，有助于消除超長(zhǎng)后拱因易于煙氣壅塞乃至破壞煙氣正常流動(dòng)而引起的飛灰急劇帶走，從而也提高鍋爐熱效率，本實(shí)用新型的異型爐拱與幾字形超高復(fù)蓋率后拱結(jié)合使用，效果更好。
以下結(jié)合附圖具體敘述實(shí)施例


圖1為本實(shí)用新型對(duì)稱型拱頭的立體圖圖2為本實(shí)用新型對(duì)稱型拱頭的正視圖圖3為本實(shí)用新型對(duì)稱型拱頭的俯視圖圖4為本實(shí)用新型對(duì)稱型拱頭的側(cè)視圖圖5為本實(shí)用新型水平式拱頭的示意圖圖6為本實(shí)用新型上傾式拱頭(與拱身傾向一致)示意圖圖7為本實(shí)用新型上傾式拱頭(與拱身傾向不一致)示意圖圖8為本實(shí)用新型下傾式(反傾式)拱頭示意圖圖9為本實(shí)用新型非對(duì)稱型單側(cè)缺口拱頭的立體圖
圖10為本實(shí)用新型非對(duì)稱型單側(cè)缺口拱頭的俯視圖
圖11、
圖12為本實(shí)用新型非對(duì)稱型單側(cè)缺口拱頭前后拱錯(cuò)開布置圖
圖13、
圖14為本實(shí)用新型非對(duì)稱型單側(cè)缺口拱頭前后拱相對(duì)布置圖
圖15為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為V型的示意圖
圖16為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為斗型的示意圖
圖17為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為盤型的示意圖
圖18為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為碗型的示意圖
圖19為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為圓弧型的示意圖圖20為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為鍋型的示意圖圖21為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為帶直段圓弧型的示意圖圖22為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為直角型的示意圖圖23為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為鈍角型的示意圖圖24為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為銳角型的示意圖圖25為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為短側(cè)有平端的斜坡型示意圖圖26為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為長(zhǎng)側(cè)有平端的斜坡型示意圖圖27為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為斜坡型示意圖圖28為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為長(zhǎng)側(cè)和短側(cè)均有平凸端的斜坡型示意圖圖29為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為長(zhǎng)側(cè)有平凸端和短側(cè)有平端的彎月型示意圖圖30為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為短側(cè)有平端的彎月型示意圖圖31為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為長(zhǎng)側(cè)有平端的彎月型示意圖圖32為本實(shí)用新型拱頭端部凹口為彎月型示意圖圖中，1拱頭、2拱身、3凹口、4叉肢本實(shí)用新型的異型出口端爐拱，由拱頭1及拱身2組成，拱頭端部的凹口3為對(duì)稱型時(shí)，如
圖1所示，沿寬度兩側(cè)長(zhǎng)，中間短，兩叉肢4對(duì)稱、平齊。對(duì)稱型的凹口3可有不同形狀，如V型(
圖15所示)，斗型(
圖16所示)，盤型(
圖17所示)，碗型(
圖18所示)，圓弧型(
圖19所示)，鍋型(圖20所示)，帶有直段的圓弧型(圖20所示)。拱頭端部的凹口3為非對(duì)稱單側(cè)缺口型時(shí)，可以是直角型(圖22所示)，鈍角型(圖23所示)，銳角型(圖24所示)，短側(cè)有平端的斜坡型(圖25所示)，長(zhǎng)側(cè)有平端的斜坡型(圖26所示)，斜坡型(圖27所示)，長(zhǎng)側(cè)和短側(cè)均有平凸端的斜坡型(圖28所示)，長(zhǎng)側(cè)有平端和短側(cè)有平端的彎月型(圖29所示)，短側(cè)有平端的彎月型(圖30所示)，長(zhǎng)側(cè)有平端的彎月型(圖31所示)，彎月型(圖32所示)。本實(shí)用新型拱頭沿長(zhǎng)度可以為水平式(圖5所示)或者為傾斜式，傾斜式包括，上傾(正傾)式以及下傾(反傾)式(圖8所示)，上傾式中有與拱身傾向一致(圖6所示)及不一致(圖7所示)兩種情況，本實(shí)用新型的異型爐拱，可用于前拱，也可以用于后拱，還可以同時(shí)用于前拱和后拱，當(dāng)前拱與后拱均采用非對(duì)稱單側(cè)缺口的爐拱時(shí)，前、后拱的長(zhǎng)側(cè)一般錯(cuò)開布置，如
圖11、
圖12所示，也可以相對(duì)布置，如
圖13、
圖14所示。本實(shí)用新型異型拱頭端部凹口3采用對(duì)稱型時(shí)，如V型缺口凹頭拱，其出口兩側(cè)長(zhǎng)、中間短，兩側(cè)煙氣流得遠(yuǎn)，并有一部分煙氣短路沿橫向逐漸流入中間，不斷與中間氣流斜沖匯合，從而產(chǎn)生沿橫向的煙氣混合，拱頭端部凹口采用非對(duì)稱單側(cè)缺口型時(shí)，如直角型□爐拱，其出口段沿寬度一側(cè)長(zhǎng)，另一側(cè)短，在這種爐拱的引導(dǎo)下，長(zhǎng)側(cè)的煙氣流得遠(yuǎn)，并有一部分煙氣短路沿橫向逐漸流入短側(cè)，不斷與短側(cè)煙氣匯合，在這種不對(duì)稱單側(cè)匯合流動(dòng)的同時(shí)，能形成水平的旋渦流動(dòng)，并帶動(dòng)周圍氣流旋轉(zhuǎn)，最后，隨著氣流的向上流出，形成了龍卷風(fēng)式的旋渦柱，產(chǎn)生了更為強(qiáng)烈的橫向混合。本實(shí)用新型的異型爐拱，不僅存在著常規(guī)爐拱那樣的前后和上下的平面流動(dòng)，而且還存在著在出口區(qū)的局部沿左右的橫向流動(dòng)，并伴隨著斜沖式或旋渦式匯合，因此能在出口區(qū)形成空間(三維)混合，再加上這種爐拱的超低長(zhǎng)，流速高，故煙氣的混合強(qiáng)度就比常規(guī)爐拱高得多，由于此處煙氣混合十分完全，不僅有利于降低鍋爐的氣體不完全燃燒損失，提高熱效率，而且更利于消除微爆燃。本實(shí)用新型的異型爐拱，用于后拱時(shí)更具有消除或減輕前拱結(jié)渣的作用，因?yàn)?，?dāng)后拱采用兩側(cè)低、當(dāng)中高的孤型橫截面時(shí)，無論對(duì)稱型(如V型)或不對(duì)稱型(如直角型)，其長(zhǎng)側(cè)均處于低位，從其中流出、向前流得最遠(yuǎn)的氣流也都處于低位，同時(shí)前拱下段總是上傾的，因此后拱流出的氣流越低，它們?cè)谇肮吧系淖矒酎c(diǎn)也就越前，這不僅使相應(yīng)的前后拱間的水平距離越大，而且也使撞擊點(diǎn)越接近著火區(qū)，因而那里的爐溫也就越低，這兩點(diǎn)對(duì)防止前拱結(jié)渣乃至拱間渣橋很有利，另外，有序的橫向流動(dòng)有效地疏導(dǎo)了長(zhǎng)側(cè)氣流，有助于消除超長(zhǎng)后拱因易于煙氣壅塞乃至破壞煙氣正常流動(dòng)而引起的飛灰急劇帶走，從而也提高鍋爐熱效率，本實(shí)用新型的異型爐拱與幾字形超高復(fù)蓋率后拱結(jié)合使用，效果更好。
實(shí)踐證明，本實(shí)用新型的層燃爐異型爐拱，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，克服了現(xiàn)有爐拱存在的缺陷，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。
權(quán)利要求1.一種層燃爐異型出口端爐拱，由拱身、拱頭組成，其特征在于，拱頭的端部凹口可以是對(duì)稱型，也可是非對(duì)稱的單側(cè)缺口型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層燃爐異型出口端爐拱，其特征在于，所述非對(duì)稱單側(cè)缺口型的拱頭端部凹口可以是直角型、鈍角型、銳角型、短側(cè)有平端的斜坡型、長(zhǎng)側(cè)有平端的斜坡型、斜坡型、長(zhǎng)側(cè)和短側(cè)均有平凸端的斜坡型、長(zhǎng)側(cè)有平凸端和短側(cè)有平端的彎月型、短側(cè)有平端的彎月型、長(zhǎng)側(cè)有平端的彎月型、彎月型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的層燃爐異型出口端爐拱，其特征在于，所述非對(duì)稱單側(cè)缺口型拱頭端部凹口的爐拱同時(shí)用于前拱和后拱時(shí)，前、后拱的長(zhǎng)側(cè)與短側(cè)可錯(cuò)開布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的層燃爐異型出口端爐拱，其特征在于，所述非對(duì)稱單側(cè)缺口型拱頭端部凹口的爐拱同時(shí)用于前拱和后拱時(shí)，前、后拱的長(zhǎng)側(cè)與短側(cè)可相對(duì)布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層燃爐異型出口端爐拱，其特征在于，所述對(duì)稱型的拱頭端部凹口可以是V型、斗型、盤型、碗型、圓弧型、鍋型、帶有直段的圓弧型。
專利摘要層燃爐異型出口端爐拱，由異型拱頭以及后續(xù)拱身組成，拱頭端部凹口可為多種形狀的缺口，利用出口端缺口所產(chǎn)生的局部橫向流動(dòng)，在出口區(qū)形成空間混合，從而減少鍋爐氣體不完全燃燒熱損失，提高鍋爐熱效率，消除因殘余可燃?xì)怏w的微爆燃而產(chǎn)生的爐膛冒正壓，從而可進(jìn)一步增長(zhǎng)爐拱以強(qiáng)化引燃，擴(kuò)大鍋爐煤種適應(yīng)范圍，還可防止前拱結(jié)渣。
文檔編號(hào)F23M5/06GK2270896SQ9522459
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1995年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月27日
發(fā)明者吳紹榮 申請(qǐng)人:吳紹榮