專利名稱：遠(yuǎn)紅外消煙節(jié)能鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管架式熱水鍋爐。在燃燒室設(shè)置遠(yuǎn)紅外輻射燃盡板和二次風(fēng)，來強(qiáng)化燃燒。不論機(jī)械燃煤或改為手燒，排出煙塵都符合環(huán)保要求；且是高效、節(jié)能型鍋爐。
解決鍋爐煙塵問題，應(yīng)從改進(jìn)燃燒方式為主，配備除塵器為輔。有些單位在這個問題上本末倒置，把精力放在加裝高效除塵裝置上。安裝后，給鍋爐既增加了煙塵阻力，又增加了電耗，也未節(jié)省燃料。
為什么不在改進(jìn)鍋爐燃燒上下功夫；以及現(xiàn)所有的機(jī)械燃煤鍋爐都必配有高效的除塵器，是因?yàn)楫?dāng)機(jī)械燃煤時，燃燒室前拱下面的煤是依靠上部來加熱，也就是靠爐內(nèi)后拱沖來的高溫?zé)煔夂颓肮百A熱量的輻射，使它干燥，干餾和揮發(fā)份著火，及燃燒。實(shí)際后拱的高溫?zé)熁鹗呛茈y撲不到該處，前拱貯熱輻射溫度又低，這樣達(dá)不到煤干餾揮發(fā)份著火的溫度，也隨之產(chǎn)生大量的黑煙，又不能再燃，直至排出爐外。若煤潮濕(經(jīng)常用此煤)，煤層較厚或爐外排移動較快，新煤的著火位置必將抱后，燃燒時間也必然不足，從而增大未完全燃燒的損失，其中包括大量黑煤。即在正常操作時，操作者稍不注意燃燒著火狀況，也將有大量黑煙飛走。這樣有的單位下較大的投資加以改進(jìn)，并還想燃用中質(zhì)煤或劣質(zhì)煤，變動了前拱、后拱的位置，有的還增設(shè)了中拱來加強(qiáng)燃燒等。但這幾個拱怎樣配合才能使燃燒充分，改進(jìn)變動的尺寸是較難選取的。如中拱距前拱近了煤斗容易燒壞，離后拱近了火床料層容易結(jié)焦。另外前后拱距火床高低、兩拱之間的距離，對燃料的充分燃燒都會帶來極大的影響。
可以看出，現(xiàn)有的機(jī)械燃煤鍋爐，在燃燒室加以改進(jìn)，消除黑煙減少粉塵是相當(dāng)難的，還得選配較好的高效除塵裝置來協(xié)助本實(shí)用新型的產(chǎn)品，采取相應(yīng)可靠的辦法來消煙除塵，且能省去高效除塵器。
現(xiàn)有的手燒鍋爐可分兩類一類是簡易煤氣或半煤氣爐，如反燒雙層爐排等均屬半煤氣式鍋爐；另一類是廣泛使用普通的手燒爐，特點(diǎn)是操作簡單輔助設(shè)備少，成本低廉，且著火條件好，煤種適應(yīng)性廣，由于熱效率低，消煙除塵極差，被迫在一些使用的鍋爐加以改進(jìn)，增加拱等，來提高爐膛的溫度，改善燃燒，但是冒黑煙的問題還依然達(dá)不到環(huán)保要求。
本產(chǎn)品換用固定爐排手燒，屬于此類型的鍋爐，但是在燃燒室采取了相應(yīng)可靠的措施，排出的煙塵可以達(dá)到環(huán)保要求。
本實(shí)用新型的目的是提供一種管架式熱水鍋爐，即水平機(jī)械往復(fù)燃燒，或換為固定排手燒，在該燃燒室內(nèi)，設(shè)置遠(yuǎn)紅外燃盡板并有二次風(fēng)的配合，對燃料強(qiáng)化燃燒，消除黑煙，減少灰塵排出爐外，提高了熱效率，節(jié)省大量的燃料，符合環(huán)保的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)，并能省去除塵器。
實(shí)用新型這樣實(shí)現(xiàn)的鍋爐燃燒過程到管內(nèi)吸熱過程。
1、燃燒過程當(dāng)機(jī)械把煤斗的煤推到燃燒室內(nèi)，或固定爐排工把煤投入燃燒室內(nèi)，煤逐漸干燥，干餾著火，風(fēng)從爐排下鼓進(jìn)燃料層，燃燒串起火焰被二次風(fēng)攪拌，同時有引風(fēng)引流，Ⅰ燃燒區(qū)的全部煙火流向燃燒室上方，經(jīng)過遠(yuǎn)紅外燃盡耐火板撞擊分流、過濾、輻射、再燃等，到燃燒室Ⅱ區(qū)。
由于遠(yuǎn)紅外燃盡板具有吸熱快，輻射量大，且可產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外輻射波，火床的煤及煙氣的化學(xué)元素等，吸收遠(yuǎn)紅外波產(chǎn)生共振，引起了分子和原子振動與轉(zhuǎn)動加劇，增加了運(yùn)動的能量，而使物體自身發(fā)熱，致使煤炭中水份迅速發(fā)成水蒸汽。水蒸汽來氣化時能產(chǎn)生氫，不但能加速煤的燃燒，而且也使CO的燃燒速度加快；煤的燃燒是化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的時間主要取決溫度，溫度越高，反應(yīng)就越快，而燃燒反應(yīng)時間就越短。在燃燒室內(nèi)設(shè)置的遠(yuǎn)紅外燃盡板，提高了燃燒室的溫度，加快煤的燃燒化學(xué)反應(yīng)，另外還有二次風(fēng)。經(jīng)后拱鼻尖的空腔拱，內(nèi)有8個風(fēng)，吹出熱風(fēng)，有4個風(fēng) 吹向遠(yuǎn)紅外燃盡板下面，補(bǔ)充該處燃燒所缺的氧氣。還有4個風(fēng) 斜向吹向前拱，攪拌Ⅰ區(qū)的火焰，這樣強(qiáng)化了燃料的燃料可以充分燃燒，未完全燃燒的產(chǎn)物是極少(包括黑煙)。當(dāng)來到Ⅱ燃燒區(qū) 由于此區(qū)水冷壁布置較多，該處的溫度場速度場均很低，而飛過來的炭和灰塵，又有一部分落回火床，再次燃燒剩下大部分煙氣從燃燒室的出口煙窗，飛到對流段Ⅲ區(qū)，在對流管束橫沖刷，又經(jīng)三次反煙，最后引到煙 排出。
2管路吸熱過程，(可看圖一)，管路結(jié)構(gòu)由冷水壁和對流段組成。對流段循環(huán)吸熱過程，與煙氣流通呈逆交換。當(dāng)水輸入到對流段(13)組入口管內(nèi)，在此一進(jìn)一出循環(huán)一周，并依次到(11)、(12)、(13)、(14)、組循環(huán)四周，由(14)組出口管循環(huán)下降到水冷壁入口管橫聯(lián)箱，在此聯(lián)箱分流，到前拱管、后拱管、兩側(cè)水冷壁管、這些管全部上升，匯集到水冷壁總橫聯(lián)箱，水冷壁總橫聯(lián)箱導(dǎo)出管輸出供熱。
以上每段管的強(qiáng)制循環(huán)阻力和水循環(huán)流速，均經(jīng)水阻力計(jì)算及驗(yàn)證，安全可靠。
圖一是本實(shí)用新型的鍋爐結(jié)構(gòu)管理簡圖。
圖二是本實(shí)用新型鍋爐結(jié)構(gòu)煙氣流通剖面圖。
實(shí)用新型的遠(yuǎn)紅外消煙節(jié)能鍋爐結(jié)構(gòu)具體實(shí)施描述如下鍋爐整體結(jié)構(gòu)由爐排和水冷壁構(gòu)成燃燒室ⅠⅡ；對流段Ⅲ和爐墻組成；爐排即水平往復(fù)機(jī)械爐排包括貯煤斗，或換用固定爐排。
參照圖一鍋爐輸出管，設(shè)在(1)水冷壁總橫聯(lián)箱上端中心管；輸入管，設(shè)在(13)組對流管來上聯(lián)箱的入口管；水冷壁由(2)前拱管、(3)后拱管、和(6)左右側(cè)水冷壁組成。(2)拱管上端水平13接入(1)水冷壁總橫聯(lián)箱，(2)的下端接(5)前拱管橫聯(lián)箱。(5)前拱管橫聯(lián)箱兩側(cè)管接(6)左右側(cè)水冷壁下縱聯(lián)箱。(3)后拱管上端接(1)水冷壁總橫聯(lián)箱底側(cè)，(3)的下端接(8)后拱管橫聯(lián)箱。(10)接(7)左右側(cè)水冷壁下縱聯(lián)箱，(6)左右側(cè)水冷壁管上端，兩側(cè)對應(yīng)接入(4)水冷壁上縱聯(lián)箱，(6)下端垂直接入(7)左右水冷壁下縱聯(lián)箱。(4)接入(9)水冷壁上縱聯(lián)箱與總橫聯(lián)箱的連接管。(7)左右側(cè)水冷壁下縱聯(lián)箱接(15)水冷壁下橫聯(lián)箱的連接箱和水冷壁入口管。
對流段(11)(12)(13)(14)的四組對流管束組成。四組是等高等距 在后拱背上，在對流管束下聯(lián)箱底下，留有積灰區(qū)間和清灰道。
每組對流管束組成管束上端接上聯(lián)箱，下端接下聯(lián)箱，在上聯(lián)箱上端設(shè)有一進(jìn)一出兩個管座。
鍋爐輸入口設(shè)在對流段(13)組入口管，由第(13)組一進(jìn)一出，依次聯(lián)接到(11)(12)(13)(14)組，在第(14)組出口管連接(15)水冷壁入口管。
每組管束在聯(lián)箱上 排開孔，開孔孔距都符合熱水鍋爐盜察規(guī)程和強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)要求。
參照圖二一次風(fēng)從爐排下鼓入，二次風(fēng)垂直向上沿著燃燒室側(cè)墻，進(jìn)入后拱鼻尖的空腔拱，空腔拱內(nèi)其中4個風(fēng)口，吹下遠(yuǎn)紅鍋爐輸入口設(shè)在對流段(13)組入口管，由第(13)組一進(jìn)一出，依次連續(xù)到第(11)(12)(13)(14)組，在第(14)組出口管連接(15)水冷壁入口管。
每組管束在聯(lián)箱上叉排開孔，開孔孔距都符合熱水鍋爐盜察規(guī)程和強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)要求。
參照圖二一次風(fēng)從爐排下鼓入。二次風(fēng)垂直向上沿著燃燒室側(cè)墻，進(jìn)入后拱鼻尖的空腔拱，空腔拱內(nèi)其中4個風(fēng)嘴，吹向遠(yuǎn)紅外板下，另有4個風(fēng)嘴，斜下吹向前拱，吹出的熱風(fēng)溫度，予計(jì)在150℃左右。
燃燒室ⅠⅡ區(qū)的煙火，都通過遠(yuǎn)紅外輻射板到Ⅱ燃燒區(qū)，從Ⅱ區(qū)的后拱上端燃燒室出口煙窗，到Ⅲ對流段，煙氣橫向沖刷管束，經(jīng)三次反煙，最后引入煙囪排走。
以上描述的煙氣流通路線如下
參照圖二、(4)遠(yuǎn)紅外輻射燃盡板(n)，板布孔數(shù)個，共12塊板，材質(zhì)具有遠(yuǎn)紅外性能，由炭化硅、鋯英砂等材料復(fù)合而成，制造容易，使用耐久，成本較低。
該板設(shè)置在燃燒室內(nèi)，一頭搭在前拱，另一頭搭在后拱鼻尖上。也洽是燃燒區(qū)Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)煙火流通處，12塊板M型布置，兩塊板一邊相依成≤60°角，呈A型，每組A型下端相隔30mm左右。
該板布孔對燃燒室的煙火通截面，經(jīng)計(jì)算足夠，帶來的流通阻力也很小。
權(quán)利要求1.一種遠(yuǎn)紅外消煙節(jié)能熱水鍋爐，是由爐排和水冷壁構(gòu)成的燃燒室(Ⅰ)(Ⅱ)，對流段(Ⅲ)，及在燃燒室內(nèi)煙火流通處設(shè)置的遠(yuǎn)紅外輻射燃盡板(n)組成，其特征在爐排和水冷壁構(gòu)成的燃燒室(Ⅰ)(Ⅱ)內(nèi)，上方中部設(shè)置的遠(yuǎn)紅外輻射燃盡板(n)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的遠(yuǎn)紅外消煙節(jié)能熱水鍋爐，其特征在燃燒室(Ⅰ)(Ⅱ)內(nèi)爐排的上方，煙火流通處設(shè)置遠(yuǎn)紅外輻射燃盡板(n)。
3.根據(jù)權(quán)利1、2所述的熱水鍋爐，其特征是燃盡板(n)布孔數(shù)個。
4.根據(jù)權(quán)利1、2所述的熱水鍋爐，其特征是燃盡板(n)，采用的材質(zhì)具有遠(yuǎn)紅外性能，有碳化硅，鋯英砂等材料復(fù)合而成。
專利摘要一種遠(yuǎn)紅外消煙節(jié)能熱水鍋爐，既可水平機(jī)械燃煤，也可換固定爐排手燒，由于在燃燒室內(nèi)煙火流通處，設(shè)有遠(yuǎn)紅外輻射燃盡板，其板有若干個孔，且耐火吸熱快，輻射量大，可提高爐膛溫度，加速煤的燃燒化學(xué)反應(yīng)，尤其對煙氣可分流、過濾、輻射、再燃，從而使燃料充分燃燒，產(chǎn)生的未完全燃燒物極少，(包括黑煙)提高了熱效率，節(jié)省了燃料，排出的煙塵符合環(huán)保要求。
文檔編號F24H1/22GK2081509SQ8920177
公開日1991年7月24日 申請日期1989年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月14日
發(fā)明者于海濤, 崔淑芹 申請人:于海濤, 崔淑芹