專利名稱：多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放組合式節(jié)能鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃煤鍋爐，特別涉及一種高效節(jié)能、極少污染的以多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放為其特征的組合式節(jié)能鍋爐。
鍋爐作為一種熱能交換工具，普遍應(yīng)用于國民經(jīng)濟和人民生活之中?，F(xiàn)有鍋爐設(shè)計采用薄層燃料、強制鼓風(fēng)、引風(fēng)、高煙囪抽風(fēng)、或綜合式助燃方式燃燒，上置煙道，將經(jīng)燃燒獲得的未被充分利用的熱空氣、可燃?xì)怏w、硫化物等作為廢氣排放。因而存在著熱效率低、能耗高、污染嚴(yán)重等問題。
本實用新型的目的是提供一種多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放組合式節(jié)能鍋爐。具有燃料燃燒充分、換熱區(qū)配置合理、充分利用空氣自然流動原理、無需強制鼓風(fēng)、引風(fēng)、和建設(shè)高大煙囪抽風(fēng)，節(jié)省電能和投資。降低噪聲和污染物的排放。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放組合式節(jié)能鍋爐，包括爐體、爐膛、水套、煙道，其特征在于其結(jié)構(gòu)由三部分組成，A．下爐體其內(nèi)腔為呈錐形的深腔燃燒室(3)，其下底有爐排(2)，爐排下為調(diào)節(jié)進風(fēng)口(1)及除灰室，其上端側(cè)壁有加燃料口(6)，所述燃燒室由夾層水套(4)包圍；B．上爐體其內(nèi)腔為呈錐形的燃?xì)馐占紵?801)，由爐壁和爐頂水套(10)包圍，與下爐體的錐形燃燒室(3)相銜接，該燃?xì)馐占紵?801)中心設(shè)置有環(huán)狀水套(802)，該環(huán)狀水套(802)的下端經(jīng)若干徑向管道(803)與爐壁水套相通，其上端與爐頂水套相通；所述錐形燃?xì)馐占紵?801)、環(huán)狀水套(802)及爐壁水套(10)一起組成高腔錐體多層內(nèi)膽倒置溫區(qū)換熱器(8)；所述燃?xì)馐占紵?801)中的煙氣及環(huán)狀水套(802)中心的煙氣在上升途中可燃物質(zhì)再燃燒，廢氣與塵埃經(jīng)設(shè)置于上爐體的由水套包圍的上倒置煙道(9)向下進入設(shè)置于下爐體的由水套包圍的下倒置煙道(5)后從底部進入煙塵分離室(17)；C．平衡排放煙道其下底為有一定容積的煙塵分離室(17)，該分離室上頂中心為豎管式平衡排放煙道(15)，所述煙道(15)的排放口略高于爐體，在該煙道(15)與設(shè)置于上、下爐體水套中的倒置式煙道(9)、(5)構(gòu)成不等高的U形煙氣排放通道，在該煙道(15)的進口處設(shè)有調(diào)節(jié)閥(16)，所述分離室(17)及排放煙道(15)均由夾層水套包圍，在平衡排放煙道(15)的上部設(shè)有水箱(13)與水套相通，該水箱(13)的水位高于上爐體的水套(10)的水位；所述A、B、C三部分的水套(4)、(10)、(13)相通，水套下部設(shè)有進水口(18)，水套上部設(shè)有出氣、出水口(12)。
在較佳實施例中，所述A，下爐體；B．上爐體；C．平衡排放煙道三個部分為分體組合結(jié)構(gòu)；A、B部分從熔膛燃燒室分體，A、C部分從倒置煙道的下部分體，A、B、C三部分組合后上、下爐體的倒置煙道(9)、(5)相通，下爐體倒置煙道(5)與C部分的煙塵分離室(17)相通；上下爐體的水套(10)、(4)相通，C部分的水套(13)經(jīng)連接水箱的壓水導(dǎo)管(14)與下爐體的水套(4)相通。
本實用新型有以下積極有益的效果1、下爐體的深腔錐體燃燒室(3)形成深層燃燒層，不需強制鼓風(fēng)、引風(fēng)、抽風(fēng)助燃，而是通過調(diào)節(jié)進風(fēng)口(1)調(diào)節(jié)空氣流量，利用空氣自然流通助燃，可使燃料充分燃燒，不需任何加工可燒劣質(zhì)煤炭，從而節(jié)約了電能、設(shè)備投資和燃料費用。
2、上爐體內(nèi)的高腔錐形多層內(nèi)膽組成的燃?xì)馐占紵业怪脺貐^(qū)換熱器(8)用于收集燃燒過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w、硫化物等可燃物質(zhì)，利用燃燒產(chǎn)生的高溫進行充分燃燒、換熱，既使燃料充分的燃燒降低了污染物的排放，又利于熱能的回收利用。
3、本節(jié)能鍋爐的由上倒置煙道(9)、下倒置煙道(5)組成的倒置煙道、煙塵分離室(17)、調(diào)節(jié)閥(16)、平衡排放煙道(15)構(gòu)成了不等高U字型排放體系，可以控制煙塵的排放速度，保證充分燃燒、換熱和除塵。
4、本節(jié)能鍋爐的由下爐體水套(4)、下倒置煙道水套(7)高腔錐形多層內(nèi)膽組成的燃?xì)馐占紵业怪脺貐^(qū)換熱器(8)、上爐體水套(10)、上倒置煙道水套(11)、水套水箱(13)，將換熱分為三個區(qū)域進行，提高了換熱效果，降低了排放溫度，形成了高效率的換熱體系。
5、本節(jié)能鍋爐的構(gòu)造可用于水鍋爐、氣鍋爐和汽、水鍋爐，具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景。
附


圖1是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各部分分別為A部分1．調(diào)節(jié)進風(fēng) 2．爐排3．深腔錐體燃燒室4．下爐體水套5．下倒置煙道6．加燃料口7．下倒置煙道水套B部分8．離腔錐體多層內(nèi)膽倒置溫區(qū)換熱器801．高腔錐體燃?xì)馐占紵?02．環(huán)狀水套803．上爐體內(nèi)連接換熱器與水套的徑向管道9．上倒置煙道10．上爐體水套11．上倒置煙道水套 12．出水(氣)口
C部分13．水套、水箱 14．壓水導(dǎo)管15．平衡排放煙道 16．調(diào)節(jié)閥17．煙塵分離室 18．進水口本實用新型的高效節(jié)能、多層換熱、低溫排放、極少污染的組合式鍋爐主要包括A．下爐體深腔錐體燃燒室(3)，使燃料形成較厚的燃料層，無需鼓、引、抽風(fēng)助燃，便可充分燃燒，下爐體水套(4)、下煙道水套(7)換熱結(jié)構(gòu)，有效地吸收了熱能量。
B．上爐體高腔錐體多層內(nèi)膽組成的，燃?xì)馐占紵业怪脺貐^(qū)換熱器(8)可使燃?xì)庵锌扇嘉镔|(zhì)得以充分燃燒，同時與上爐體水套(10)、上倒置煙道水套(11)一同組成換熱結(jié)構(gòu)，更有效地吸收了熱能量。
C．煙塵處理機構(gòu)調(diào)節(jié)閥(16)調(diào)節(jié)煙塵流量、煙塵分離室(17)減速分離煙塵、廢氣進入平衡排放煙道(15)，低溫排放少量廢氣，達到了最大限度的吸收熱能量，極少污染物排放的目的。
這種由上爐體、下爐體、煙塵處理機構(gòu)組合而成的組合式鍋爐，其高效、節(jié)能、極少污染排放的特點是1．高效率的燃燒方式，采用深腔錐體燃燒室(3)，利用空氣自然流動的原理，免去了強制鼓風(fēng)、引風(fēng)、抽風(fēng)的傳統(tǒng)助燃方式，節(jié)省了電能，減少了投資，降低了噪聲污染。燃料在燃燒室內(nèi)停留時間長，可使用劣質(zhì)煤碳，不用任何加工都能燃燒化為灰燼；高腔錐形多層內(nèi)膽組成的，燃?xì)馐占紵业怪脺貐^(qū)換熱器(8)，是為了保證燃料燃燒過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w燃燒而設(shè)計的。上下爐體兩燃燒室保證了可燃物質(zhì)的充分燃燒和利用。
2．多層換熱方式，是利用了溫差越大熱能置換率越高的原理，合理分布換熱面積，利用水溫高度差進行水流處理，充分地進行了熱能量的置換，上層的水套，高腔體多層內(nèi)膽式的受熱方式，一個“高腔”是為了使腔內(nèi)熱能量不能積蓄產(chǎn)生高溫反射造成熱量損失，在腔內(nèi)形成了下部高溫、上部低溫的倒置溫區(qū)，有利于熱能量的充分置換；一個“多層內(nèi)膽”增大了受熱面積，使最大量的熱能留在這里進行置換，倒置的煙道更充分地吸收了熱量，是高溫區(qū)；下層的水套和倒置的煙道，比較充分地吸收了這一區(qū)域的熱能量，是中溫區(qū)；煙塵處理機構(gòu)的外置水套、水箱更有效地吸收了剩余的熱量，是低溫區(qū)，這樣就保證了熱能量最大限度的置換、充分的利用，降低了熱能量的損失。
3．由調(diào)節(jié)閥(16)、煙塵分離室(17)、平衡排放煙道(15)、上倒置煙道(9)、下倒置煙道(5)形成了不等高U字形結(jié)構(gòu)的煙塵排放形式。通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)煙塵流量、流速，其一，排放口略高于爐體，這樣排放抽力就略大于倒置煙道的反吸力，便于調(diào)節(jié)，達到適當(dāng)排放的目的。第二，由于U字形煙塵排放體系兩力的平衡作用保證了可燃?xì)怏w和熱能量的停留時間，有利于可燃?xì)怏w的燃燒和熱能的充分置換。第三，進入倒置煙道的煙塵下進入煙塵分離室，膨脹減速分離，塵埃在重力作用下落在分離室底部，氣體通過平衡煙道緩慢降溫排入空中，這樣就達到了低溫和極少污染物排放的目的。
綜上所述，本實用新型具有燃料自然充分燃燒、節(jié)約能源和投資、熱效率高、低溫排放、極少污染物排放、無噪聲污染。解決了傳統(tǒng)鍋爐的能耗高、熱效率低、高溫排放大量污染物、噪聲污染等諸多弊端，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值和開發(fā)前景。
權(quán)利要求1．一種多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放組合式節(jié)能鍋爐，包括爐體、爐膛、水套、煙道，其特征在于其結(jié)構(gòu)由三部分組成，A．下爐體其內(nèi)腔為呈錐形的深腔燃燒室(3)，其下底有爐排(2)，爐排下為調(diào)節(jié)進風(fēng)口(1)及除灰室，其上端側(cè)壁有加燃料口(6)，所述燃燒室由夾層水套(4)包圍；B．上爐體其內(nèi)腔為呈錐形的燃?xì)馐占紵?801)，由爐壁和爐頂水套(10)包圍，與下爐體的錐形燃燒室(3)相銜接，該燃?xì)馐占紵?801)中心設(shè)置有環(huán)狀水套(802)，該環(huán)狀水套(802)的下端經(jīng)若干徑向管道(803)與爐壁水套相通，其上端與爐頂水套相通；所述錐形燃?xì)馐占紵?801)、環(huán)狀水套(802)及爐壁水套(10)一起組成高腔錐體多層內(nèi)膽倒置溫區(qū)換熱器(8)；所述燃?xì)馐占紵?801)中的煙氣及環(huán)狀水套(802)中心的煙氣在上升途中可燃物質(zhì)再燃燒，廢氣與塵埃經(jīng)設(shè)置于上爐體的由水套包圍的上倒置煙道(9)向下進入設(shè)置于下爐體的由水套包圍的下倒置煙道(5)后從底部進入煙塵分離室(17)；C．平衡排放煙道其下底為有一定容積的煙塵分離室(17)，該分離室上頂中心為豎管式平衡排放煙道(15)，所述煙道(15)的排放口略高于爐體，在該煙道(15)與設(shè)置于上、下爐體水套中的倒置式煙道(9)、(5)構(gòu)成不等高的U形煙氣排放通道，在該煙道(15)的進口處設(shè)有調(diào)節(jié)閥(16)，所述分離室(17)及排放煙道(15)均由夾層水套包圍，在平衡排放煙道(15)的上部設(shè)有水箱(13)與水套相通，該水箱(13)的水位高于上爐體的水套(10)的水位；所述A、B、C三部分的水套(4)、(10)、(13)相通，水套下部設(shè)有進水口(18)，水套上部設(shè)有出氣、出水口(12)。
2．如權(quán)利要求1所述的多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放組合式節(jié)能鍋爐，其特征在于所述A，下爐體；B．上爐體；C．平衡排放煙道三個部分為分體組合結(jié)構(gòu)；A、B部分從熔膛燃燒室分體，A、C部分從倒置煙道的下部分體，A、B、C三部分組合后上、下爐體的倒置煙道(9)、(5)相通，下爐體倒置煙道(5)與C部分的煙塵分離室(17)相通；上下爐體的水套(10)、(4)相通，C部分的水套(13)經(jīng)連接水箱的壓水導(dǎo)管(14)與下爐體的水套(4)相通。
專利摘要一種多層換熱、倒置煙道、低溫平衡排放組合式節(jié)能鍋爐,包括:A、下爐體:其內(nèi)腔為呈錐形的深腔燃燒室,B、上爐體:其內(nèi)腔由錐形燃?xì)馐占紵摇h(huán)狀水套及爐壁水套一起組成高腔錐體多層內(nèi)膽倒置溫區(qū)換熱器;C、平衡排放通道,與設(shè)置于上、下爐體水套中的倒置式煙道構(gòu)成不等高的U形煙氣排放煙道,在該煙道的進口處設(shè)有調(diào)節(jié)閥;本實用新型具有燃料燃燒充分,無需強制鼓風(fēng)、引風(fēng)、和建設(shè)高大煙囪抽風(fēng),節(jié)省電能和投資,降低噪聲和污染物的排放等優(yōu)點。
文檔編號F22B7/00GK2311695SQ9723019
公開日1999年3月24日 申請日期1997年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月15日
發(fā)明者于進才, 馬國琪 申請人:于進才