專利名稱:一種燃?xì)忮仩t的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種燃?xì)忮仩t，包括爐體，所述爐體的一面爐墻上設(shè)置有煙道，所述爐體底部為爐底，所述爐底靠近煙道1/5-3/5處、垂直于爐底設(shè)置有多孔擋墻，所述多孔擋墻的寬度與爐底等寬，所述多孔擋墻的高度為爐底到后拱的距離；遠(yuǎn)離煙道的端墻和側(cè)墻設(shè)置有多個燃?xì)鉄?；所述多孔擋墻遠(yuǎn)離煙道的一側(cè)，設(shè)置有垂直于爐底的二次輻射面。本實用新型燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，具有效率高、NOx排放量少和使用壽命長等優(yōu)點。該燃?xì)忮仩t可由燃煤鍋爐局部改造而成。
【專利說明】一種燃?xì)忮仩t

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鍋爐技術(shù)，尤其涉及一種燃?xì)忮仩t。

【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐是我國能源消耗最大的載體，擔(dān)負(fù)著國家節(jié)能減排的重要使命，而燃煤鍋爐煤氣改造是完成鍋爐節(jié)能減排最直接有效的舉措。
[0003]我國現(xiàn)在生活及生產(chǎn)用工業(yè)鍋爐主要以燃煤鍋爐為主，燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括風(fēng)室I，鏈條爐排2，煤斗3，水冷壁4，爐墻5，上鍋筒6，煙氣擋板7，下鍋筒8，省煤器9，空氣預(yù)熱器10，煙道11，后水冷壁下集箱12?，F(xiàn)有中、小型燃煤鍋爐30多萬臺，每年耗煤量占我國原煤產(chǎn)量的1/4。中小型燃煤鍋爐效率普遍偏低僅為60?70%左右，并且在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的煙塵廢氣及灰渣。國家制定的燃煤鍋爐節(jié)能減排戰(zhàn)略是:首先實現(xiàn)燃煤鍋爐的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，即逐步實現(xiàn)中小燃煤鍋爐的煤改氣替代。目前，國內(nèi)燃煤鍋爐煤改氣多數(shù)采用的方式是，將燃煤鍋爐拆除，以燃?xì)忮仩t取而代之。這種替代式改造改建成本很高，甚至涉及到鍋爐房及附屬設(shè)備的重建。這種重建式改造在資金投入上企業(yè)往往難以承受，嚴(yán)重制約了燃煤鍋爐煤改氣進(jìn)程的推進(jìn)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有燃煤鍋爐改造成本高等問題，提出一種不需要拆除原有燃煤鍋爐，直接由原有燃煤鍋爐改造成的燃?xì)忮仩t，該燃?xì)忮仩t改造結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種燃?xì)忮仩t，包括爐體，所述爐體的一面爐墻上設(shè)置有煙道，所述爐體底部為爐底，所述爐底靠近煙道1/5-3/5處、垂直于爐底設(shè)置有多孔擋墻，所述多孔擋墻的寬度與爐底等寬，所述多孔擋墻的高度為爐底到后拱的距離；遠(yuǎn)離煙道的端墻和側(cè)墻設(shè)置有多個燃?xì)鉄欤凰龆嗫讚鯄h(yuǎn)離煙道的一偵牝設(shè)置有垂直于爐底的二次輻射面。
[0006]進(jìn)一步地，所述二次輻射面為輻射墻或輻射板。所述輻射墻為耐火磚砌筑而成的墻體，所述輻射板為耐火材料板。
[0007]進(jìn)一步地，所述多孔擋墻中線遠(yuǎn)離煙道的一側(cè)，設(shè)置有垂直于爐底的二次輻射面，所述二次輻射面砌筑在爐底上或懸掛在爐體中。
[0008]進(jìn)一步地，所述燃?xì)鉄彀簹夤?、旋流器、?dǎo)流體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、蓄熱裝置和燒嘴磚，所述導(dǎo)流體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述煤氣管出口與第一導(dǎo)流管入口連通，所述煤氣管出口內(nèi)設(shè)置有旋流器，所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚入口連通，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)；
[0009]所述一次風(fēng)管與煤氣管連通；所述二次風(fēng)管與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)，所述二次風(fēng)管外設(shè)置有蓄熱裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述多孔擋墻為粘土磚多孔墻，即由粘土磚砌筑而成的表面設(shè)置有通孔的墻體，其作用是防止火焰直接沖刷爐子后拱，保護(hù)后拱。
[0011]進(jìn)一步地，所述爐底靠近煙道2/5處、垂直于爐底設(shè)置有多孔擋墻。
[0012]進(jìn)一步地，所述燃?xì)忮仩t的煙道頂部設(shè)置有煙氣折流板，所述煙氣折流板為耐火材料板，所述煙氣折流板相比現(xiàn)有煙氣擋板，擋板數(shù)量增多。
[0013]進(jìn)一步地，所述燃?xì)忮仩t的煙道內(nèi)設(shè)置有省煤器。
[0014]進(jìn)一步地，所述燃?xì)忮仩t還設(shè)置有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與燃?xì)鉄祀娐?lián)，控制系統(tǒng)的設(shè)置能提高燃?xì)忮仩t自動化、智能化水平。
[0015]進(jìn)一步地，所述爐底包括自下而上設(shè)置的承重層、隔熱層、保溫層和耐火層。承重層一般采用鋼板、工字鋼、槽鋼、角鋼等組成鋼結(jié)構(gòu)，其作用是保證爐底強(qiáng)度，不易變形。隔熱層可采用硅鈣板、巖棉等隔熱材料，其作用是減少爐底散熱損失并對承重層進(jìn)行保護(hù)，防止其受熱變形。保溫層可采用輕質(zhì)粘土磚、輕質(zhì)高鋁磚、硅藻土磚、輕質(zhì)澆注料等輕質(zhì)耐火材料，其作用是對爐底進(jìn)行保溫減少爐底散熱損失同時對隔熱層進(jìn)行保護(hù)，防止其受熱變形。耐火層可采用粘土磚、硅磚、耐火澆注料等耐火材料，其作用是增加爐底結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并抵抗高溫保護(hù)保溫層，防止?fàn)t底受熱變形。
[0016]本實用新型燃?xì)忮仩t機(jī)構(gòu)簡單、合理、緊湊，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點:
[0017](I)本實用新型燃?xì)忮仩t設(shè)置有二次輻射面，能有效增加爐內(nèi)輻射傳熱量，提高燃?xì)忮仩t效率；
[0018](2)本實用新型燃?xì)忮仩t設(shè)置有多孔擋墻，能避免爐膛火焰直接沖刷后拱，并起到保護(hù)后拱的作用；
[0019](3)本實用新型燃?xì)忮仩t采用兩段式天然氣燒嘴，能減少NOx排放量；
[0020](4)本實用新型燃?xì)忮仩t設(shè)置有煙氣折流板，能提高對流受熱面的傳熱系數(shù)，在不增加燃?xì)忮仩t受熱面的情況下，使燃?xì)忮仩t出力明顯增加。
[0021](5)本實用新型燃?xì)忮仩t能由現(xiàn)有燃煤鍋爐局部改造而成，大大降低了燃煤鍋爐煤改氣的改造成本、改造難度和改造周期。燃煤鍋爐煤改氣后熱效率提高了 20%左右，同時可降低CO2排放量70 %，減少SO 2排放近100 %，NO ,排放減少14%，可達(dá)到節(jié)能減排的目的。

【附圖說明】

[0022]圖1為現(xiàn)有燃煤鍋爐的縱向截面示意圖；
[0023]圖2為本實用新型燃?xì)忮仩t的縱向截面示意圖；
[0024]圖3為本實用新型燃?xì)忮仩t的橫向截面示意圖。
[0025]其中:1_風(fēng)室，2-鏈條爐排，3-煤斗，4-水冷壁，5-爐墻，6-上鍋筒，7-煙氣擋板，
8-下鍋筒，9-省煤器，10-空氣預(yù)熱器，11-煙道，12-后水冷壁下集箱，13-后拱，14-前水冷壁下集箱，15-燃?xì)鉄欤?6- 二次輻射面，17-多孔擋墻，18-爐底，19-折流板。

【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)一步說明:
[0027]實施例1
[0028]本實施例公開了一種可由中、小型燃煤鍋爐局部改造而成的燃?xì)忮仩t。其改造所采用的技術(shù)方案是:保留原有燃煤鍋爐(如圖1所示)總體結(jié)構(gòu)(水冷壁4、爐墻5、上鍋筒
6、下鍋筒8、省煤器9、空氣預(yù)熱器10、煙道11、后水冷壁下集箱12、后拱13、前水冷壁下集箱14)，除去原有與燃煤鍋爐相關(guān)的設(shè)備(風(fēng)室1、鏈條爐排2、煤斗3、煙氣擋板7)，對爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部改造。
[0029]改造工作主要有:鋪設(shè)爐底、架設(shè)二次輻射面、安裝燃?xì)鉄?、增設(shè)折流板和安裝智能控制系統(tǒng)。
[0030]除去與燃煤鍋爐相關(guān)的設(shè)備后，首先進(jìn)行爐底鋪設(shè)，爐底覆蓋整個爐子底部。
[0031]爐底鋪設(shè)完畢后，架設(shè)多孔擋墻。多孔擋墻架設(shè)在在爐底五分之二側(cè)左右(近煙道端)，長度與爐底寬等同，高度根據(jù)燃燒室的尺寸進(jìn)行設(shè)計。其材料為一般采用粘土磚，砌筑成多孔狀，其作用是防止火焰直接沖刷爐子后拱，保護(hù)后拱。
[0032]輻射墻即二次輻射面架設(shè)在緊臨多孔擋墻爐底長度中心線位置，高度根據(jù)燃燒室的尺寸進(jìn)行設(shè)計。其材料一般采用粘土磚，砌筑成L狀，其作用是增加爐內(nèi)輻射傳熱量，提高爐子熱效率。
[0033]兩段式天然氣燒嘴安裝在拆除煤斗側(cè)的爐墻位置，其數(shù)量與型號根據(jù)鍋爐容量大小不同而有所不同，其作用是分配燃料和助燃空氣并以一定方式噴出后讓其在爐膛燃燒。
[0034]折流板安裝在拆除的煙氣擋板位置。其材料一般為耐火材料板，數(shù)量根據(jù)煙氣量及設(shè)計流速確定，其作用是加快煙氣流速，提高對流受熱面的傳熱系數(shù)。
[0035]最后設(shè)計安裝與燃?xì)忮仩t配套的供氣系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。
[0036]本實用新型燃?xì)忮仩t僅需對現(xiàn)有燃煤鍋爐的燃燒系統(tǒng)和燃燒室進(jìn)行改造即可實現(xiàn)。不僅大大地縮短了燃煤鍋爐煤改氣的工程周期，還極大地節(jié)省了改造成本。
[0037]通過上述改造得到的燃?xì)忮仩t的具體結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，燃?xì)忮仩t，包括爐體，所述爐體的一面爐墻上設(shè)置有煙道，所述爐體底部為爐底18，所述爐底靠近煙道2/5處、垂直于爐底設(shè)置有多孔擋墻17，所述多孔擋墻17的寬度與爐底18等寬，所述多孔擋墻17的高度為爐底18到后拱的距離；本實施例中所述多孔擋墻17為耐火磚多孔墻，即由耐火磚砌筑而成的表面設(shè)置有通孔的墻體。所述多孔擋墻17的設(shè)置能避免爐膛火焰直接沖刷后拱，并起到保護(hù)后拱的作用
[0038]遠(yuǎn)離煙道的爐墻上(本實施例中為端墻)設(shè)置有兩個燃?xì)鉄?5 ;所述燃?xì)鉄?5包括煤氣管、旋流器、導(dǎo)流體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、蓄熱裝置和燒嘴磚，所述導(dǎo)流體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述煤氣管出口與第一導(dǎo)流管入口連通，所述煤氣管出口內(nèi)設(shè)置有旋流器，所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚入口連通，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)；
[0039]所述一次風(fēng)管與煤氣管連通；所述二次風(fēng)管與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)，所述二次風(fēng)管外設(shè)置有蓄熱裝置。本實施例采用的所述燃?xì)鉄?5為兩段式天然氣燒嘴，能分配燃料和助燃空氣并以一定方式噴出后讓其在爐膛燃燒，實現(xiàn)兩段式燃燒，減少NOx排放量，使NOx排放< 80ppm。
[0040]所述多孔擋墻17遠(yuǎn)離煙道的一側(cè)，設(shè)置有垂直于爐底18的二次輻射面16，具體地，所述二次輻射面16設(shè)置在多孔擋墻17原理煙道一側(cè)的中部。所述二次輻射面16為輻射墻或輻射板。所述輻射墻為耐火磚砌筑而成的墻體，所述輻射板為耐火材料板。所述二次輻射面16砌筑在爐底18上或懸掛在爐體中。所述二次輻射面的設(shè)置能有效增加爐內(nèi)輻射傳熱量，提高爐子效率。
[0041]所述燃?xì)忮仩t的煙道頂部設(shè)置有煙氣折流板19，所述煙氣折流板19為耐火材料板，所述煙氣折流板19數(shù)量根據(jù)煙氣量及設(shè)計流速確定，其作用是加快煙氣流速，提高對流受熱面的傳熱系數(shù)。煙氣折流板19的設(shè)置能提高對流受熱面的傳熱系數(shù)，在不增加燃?xì)忮仩t受熱面的情況下，使燃?xì)忮仩t的蒸發(fā)量明顯增加。所述燃?xì)忮仩t的煙道內(nèi)設(shè)置有省煤器。
[0042]所述燃?xì)忮仩t還設(shè)置有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與燃?xì)鉄祀娐?lián)，以控制燃?xì)鉄靸?nèi)流體流量和流速。所述控制系統(tǒng)的設(shè)置能提高燃?xì)忮仩t自動化、智能化水平。
[0043]所述爐底18包括自下而上設(shè)置的承重層、隔熱層、保溫層和耐火層。承重層采用鋼板、工字鋼、槽鋼、角鋼等組成鋼結(jié)構(gòu)，其作用是保證爐底18強(qiáng)度，不易變形。隔熱層采用硅鈣板或巖棉等隔熱材料，其作用是減少爐底散熱損失并對承重層進(jìn)行保護(hù)，防止其受熱變形。保溫層采用輕質(zhì)粘土磚、輕質(zhì)高鋁磚、硅藻土磚、輕質(zhì)澆注料等輕質(zhì)耐火材料，其作用是對爐底進(jìn)行保溫減少爐底散熱損失同時對隔熱層進(jìn)行保護(hù)，防止其受熱變形。耐火層采用粘土磚、硅磚、耐火澆注料等耐火材料，其作用是增加爐底結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并抵抗高溫保護(hù)保溫層，防止?fàn)t底受熱變形。
[0044]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)忮仩t，包括爐體，其特征在于，所述爐體的一面爐墻上設(shè)置有煙道，所述爐體底部為爐底，所述爐底靠近煙道1/5-3/5處、垂直于爐底設(shè)置有多孔擋墻，所述多孔擋墻的寬度與爐底等寬，所述多孔擋墻的高度為爐底到后拱的距離；遠(yuǎn)離煙道的端墻和側(cè)墻設(shè)置有多個燃?xì)鉄?；所述多孔擋墻遠(yuǎn)離煙道的一側(cè)，設(shè)置有垂直于爐底的二次輻射面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述二次輻射面為輻射墻或輻射板。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述多孔擋墻中線遠(yuǎn)離煙道的一偵牝設(shè)置有垂直于爐底的二次輻射面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述燃?xì)鉄彀簹夤?、旋流器、?dǎo)流體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、蓄熱裝置和燒嘴磚，所述導(dǎo)流體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述煤氣管出口與第一導(dǎo)流管入口連通，所述煤氣管出口內(nèi)設(shè)置有旋流器，所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚入口連通，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)； 所述一次風(fēng)管與煤氣管連通；所述二次風(fēng)管與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)，所述二次風(fēng)管外設(shè)置有蓄熱裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述多孔擋墻為耐火磚多孔墻。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述爐底靠近煙道2/5處、垂直于爐底設(shè)置有多孔擋墻。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述燃?xì)忮仩t的煙道頂部設(shè)置有煙氣折流板，所述煙氣折流板為耐火材料板。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述燃?xì)忮仩t的煙道內(nèi)設(shè)置有省煤器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述燃?xì)忮仩t還設(shè)置有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與燃?xì)鉄祀娐?lián)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述燃?xì)忮仩t，其特征在于，所述爐底包括自下而上設(shè)置的承重層、隔熱層、保溫層和耐火層。
【文檔編號】F23M9-00GK204268465SQ201420720626
【發(fā)明者】張衛(wèi)軍, 池中源, 伊智, 楊強(qiáng)大, 劉石, 高恩亮, 王敏 [申請人]東北大學(xué), 沈陽東大工業(yè)爐有限公司