專利名稱：具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣的鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種全自動控制的燃氣鍋爐。主要燃燒由焦化廠焦爐在高溫(900～1100℃)煉焦時產生的未經預處理的粗煤氣。使該粗煤氣可直接通過本鍋爐系統(tǒng)進行穩(wěn)定燃燒。
背景技術：
焦化廠在煉焦生產中，每煉成一噸焦炭，將消耗1.2～1.3噸煤，產生約300～350Nm3煤氣，這些煤氣煉焦回爐約用去50％，剩余部分則通過放散火炬排入大氣(煤氣經過提取化工產品并凈化后送往城市的除外)。以年產30萬噸焦炭的焦化廠為例，每年約耗煤39萬噸，產生約11700萬Nm3煤氣，煉焦回爐約用去5850萬Nm3，剩余5850萬Nm3煤氣將排入大氣(采用此種生產工藝的焦化廠全國很多家)，若按0.4元/Nm3煤氣計算，每年將直接浪費2340萬元(全國統(tǒng)計將會是相當大的數(shù)字)，并造成大氣嚴重污染，因為焦爐粗煤氣中的硫化氫、氰化氫、苯、萘、焦油等物質是非常有毒的。而焦化廠在生產中又必須用到熱媒(蒸汽、熱水)、冷媒(低溫水)，熱、冷媒的制取又需要大量其它能源(如煤、油、電等)。
為什么這么多粗煤氣不能被利用而白白放掉且又污染環(huán)境呢？焦爐煉焦所產生的粗煤氣熱值不太高(約17.752MJ/NM3)，煤氣溫度又低(約15～25℃)，其化學成分極其復雜，物理組成又有水、苯類、氨、硫化氫、粘狀物焦油、結晶體萘等，會導致鍋爐燃燒閥組及控制元件動作失效。所以，未經凈化處理的粗煤氣，常規(guī)鍋爐不僅無法正常、穩(wěn)定地燃用，更無法實現(xiàn)鍋爐全自動控制，結果不僅使焦爐粗煤氣不能完全燃燒和利用，而且影響企業(yè)正常生產。而凈化焦爐粗煤氣投資過大，收益甚微，以致造成了焦爐粗煤氣大量排入大氣的惡性局面。
目前，常規(guī)燃氣鍋爐中所用的燃氣基本上是經過凈化或半凈化處理的，所以，不存在燃氣加熱問題，如果是在寒冷地區(qū)或寒冷季節(jié)，只要簡單地給可燃氣體伴熱即可。而未經凈化處理及加熱的焦爐粗煤氣是無法正常、穩(wěn)定地在常規(guī)鍋爐上燃用的。
目前，用于鍋爐燃氣過濾的過濾器主要有植物濾芯式和金屬濾網式，但這兩種都不能滿足對焦爐粗煤氣過濾的要求。在過濾焦爐粗煤氣時很快被粘狀物焦油、結晶體萘等堵塞，若要清理濾芯或濾網，則須拆掉端蓋固定螺栓，拆下端蓋，才能取出濾芯或濾網，且一般僅3～4小時就需更換一次。非常煩鎖，而且影響單位的正常生產。同時，焦爐粗煤氣內的有毒物質對人體有傷害。所以，原有鍋爐上的過濾器不能適應焦爐粗煤氣使用。
常規(guī)燃氣鍋爐管路上所配用的切斷閥有多種，用于直接和燃燒器相匹配且要實現(xiàn)自動控制的燃氣切斷閥主要為電磁式切斷閥。但對于焦爐粗煤氣來講，電磁切斷閥就不能適應，究其原因是由該閥的結構及傳動方式所決定的。電磁切斷閥的開啟是靠電磁力吸起磁鐵帶動閥桿及閥芯離開閥座接合面而實現(xiàn)的，關閉是靠彈簧力回復的。該閥的主要活動零件閥芯、閥桿、彈簧、密封件閥座都為普通黑色金屬材料，該閥在運行過程中，上述零部件都和焦爐粗煤氣相接觸，由于焦爐粗煤氣中有大量的腐蝕介質，所以，這些件都經不起腐蝕；其次，由于焦爐粗煤氣中的粘狀物焦油和結晶體萘粘到活動零件上，使得零件的正常動作受阻，在這種情況下，就顯得電磁力不足，對低壓力的焦爐粗煤氣密封不能保證，影響電磁閥正常使用；另外，該閥的閥芯和閥座是剛性面接觸密封，如果閥芯或閥座上粘有污物，就造成密封失效，使煤氣泄漏；再者，該閥閥體底部無設排污裝置，不能適應焦爐粗煤氣使用。
另外，由于經過過濾后的焦爐半粗煤氣仍含有一定量的雜質、粘狀物和霧狀物，使得原有燃氣鍋爐難以適應，尤其當鍋爐要低負荷運行時，更是無法調整，所以就會造成鍋爐運行不穩(wěn)和熄火。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種能使焦爐粗煤氣正常燃燒且具有良好的全自動調節(jié)功能的鍋爐。
本發(fā)明的第一次要目的在于提供一種專門針對焦爐粗煤氣的加熱器，使經過加熱器加熱的焦爐粗煤氣能夠正常、穩(wěn)定地燃用。
本發(fā)明的第二次要目的在于提供一種不需取出濾網就能清理濾網的焦爐粗煤氣過濾器。
本發(fā)明的第三次要目的在于提供一種專門適用于焦爐粗煤氣的氣動切斷閥，以提高閥門的開閉力量、開啟動作及密封可靠性以及能及時排出閥內沉淀物或殘液。
本發(fā)明的第四次要目的在于提供一種可使半粗煤氣正常燃燒的焦爐半粗煤氣燃燒器。
本發(fā)明主要目的是這樣實現(xiàn)的一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，它包括鍋爐本體、粗煤氣加熱器、粗煤氣過濾器、燃燒器、粗煤氣輸氣總管、半粗煤氣輸氣總管、測試放散支管、點火煤氣支管、閥組以及控制系統(tǒng)，粗煤氣加熱器頂部連接粗煤氣進口接管，下部接入粗煤氣輸氣總管，粗煤氣輸氣總管上并聯(lián)連接兩粗煤氣過濾器后接入半粗煤氣輸氣總管，半粗煤氣輸氣總管通過主燃煤氣安全閥和主燃煤氣切斷閥接入燃燒器，燃燒器與鍋爐本體的前煙箱相連，前煙箱與爐膽相連，半粗煤氣輸氣總管上前、后接出測試放散支管和點火煤氣支管，測試放散支管上連接測試燒嘴和放散閥，點火煤氣支管通過點火煤氣安全閥和點火煤氣切斷閥接入燃燒器點火槍。
該鍋爐具有焦爐粗煤氣加熱、過濾等預處理功能，經過預處理的焦爐半粗煤氣完全適用于本鍋爐。這樣，就使得焦爐粗煤氣通過本鍋爐而達到理想燃燒效果，發(fā)揮出最佳化學潛能。本鍋爐采用臥式三回程結構，結構緊湊，外形美觀，能實現(xiàn)全自動控制。本實用新型為焦爐粗煤氣的充分利用開辟了廣闊前景，解決了焦爐粗煤氣不能實現(xiàn)全自動控制且直接燃用的難題。
本發(fā)明的第一次要目的是這樣實現(xiàn)的一種適用于焦爐粗煤氣的煤氣加熱器，它包括筒體、上、下封頭、管板、管組、煤氣入口接管、煤氣出口接管、蒸汽進口接管、冷凝水出口接管、排污口接管以及溫度控制器、溫度傳感器、電磁閥和截止閥，管板上、下分隔設置于筒體內，管組兩端連接于管板上，煤氣入口接管和煤氣出口接管分別接于上、下封頭頂部和底部，蒸汽進口接管和凝結水出口接管連接于筒體側壁，蒸汽進口接管上串聯(lián)電磁閥與截止閥，煤氣出口接管上設置溫度傳感器，溫度傳感器與溫度控制器相連，溫度控制器的執(zhí)行元件與電磁閥相連，排污口接管連接于下封頭底部。
本發(fā)明提供一種專門針對焦爐粗煤氣的加熱器。該加熱器可用蒸汽間接加熱焦爐粗煤氣到某一設定溫度(煤氣溫度設定值為68～80℃，該值可以根據(jù)粗煤氣組分、熱值及供給壓力不同而調整)，該溫度由溫度控制器自動控制在一設定范圍內。在該溫度下，焦爐粗煤氣中的水分、苯類、氨等霧滴基本汽化而成細霧狀物，焦油滴可汽化為焦油氣，萘則升華，不致于結晶，其它成份也隨溫度升高相應揮發(fā)，各種可燃粒子隨溫度升高而分解變小，這樣在其后粗煤氣進入燃燒器與空氣混合時，就會增大氧的擴散速度，強化氧向可燃粒子表面的擴散過程，因為氧向可燃粒子表面的擴散速度與粒子直徑成反比；其次，隨著可燃粒子的變小，在粗煤氣最終燃燒過程中，燃燒動力區(qū)可以擴散到更高的溫度范圍，即在更高的溫度才進入擴散燃燒區(qū)，這樣，粗煤氣的導熱系數(shù)隨溫度升高而增大，密度則相對減小，從而強化了燃燒過程，縮短了粗煤氣預熱到著火溫度所需的時間，增加了燃燒區(qū)內的化學反應速度，提高了燃燒溫度和火焰?zhèn)鞑ニ俣?，保證了焦爐粗煤氣強化燃燒的條件。保證燃燒系統(tǒng)閥組及控制元件動作不失效。
另外，在煤氣加熱器下部設計有排污口，可以排出污物、雜質及殘液。
本發(fā)明的第二次要目的是這樣實現(xiàn)的一種焦爐粗煤氣過濾器，它包括殼體、煤氣進、出口、弧形濾網、蒸汽吹掃管和夾套式蒸汽加熱器，煤氣進、出口分別設置于殼體兩側，濾網豎直插置于殼體內，蒸汽吹掃管豎直設置于濾網內，吹掃管管壁上開設有數(shù)十個吹掃孔，蒸汽吹掃管下部與蒸汽進氣管相連，在濾網內側的殼體底板上開設有內排污口，夾套式蒸汽加熱器設置于殼體下部。
本發(fā)明提供了一種專門針對焦爐粗煤氣的過濾器，該過濾器具有蒸汽加熱裝置，而使過濾的焦爐粗煤氣溫度提高到某一設定值，不冷卻，流動性好，使粗煤氣中粘液、粘狀物氣化，結晶體升華而隨粗煤氣通過，粗煤氣中雜質被濾下，并通過排污口排出；其次，該過濾器設計有蒸汽吹掃管，如果濾網上粘有粘狀物或結晶體，可以吹掃之，使其升溫落下，并從排污口排出，而不需取出濾網就能清理。對人體無傷害，安全性好。
本發(fā)明的第三次要目的是這樣實現(xiàn)的一種適用于焦爐粗煤氣的氣動切斷閥，其特點是它包括閥體、煤氣進、出口、閥座、閥芯、閥桿、閥蓋、氣囊、托盤、彈簧組、氣囊室上蓋、氣囊室下蓋、支架、結合體和排污口，煤氣進、出口設置于閥體兩側，閥體上端與結合體相連，結合體與閥蓋相連，閥蓋與支架相連，支架與氣囊室下蓋相連，氣囊室下蓋與氣囊室上蓋相連，氣囊室上、下蓋之間形成氣襄室，氣囊置于氣囊室內，托盤置于氣囊上端面上，閥桿下端與閥芯相連，閥芯置于閥體內的閥座上，閥桿上端穿過結合體、閥蓋和支架與置于氣囊室內的托盤和氣囊相連，彈簧組置于托盤上，氣囊室下蓋一側開設壓縮空氣進口，排污口開設于閥體底部。
本發(fā)明還可在結合體內的閥桿上套置有彈性波紋管或彈簧，以提高閥門的開閉力量，加快閥的開閉動作和提高密封可靠性。
本發(fā)明提供了一種專為焦爐粗煤氣的切斷閥，該閥采用壓縮空氣為動力的執(zhí)行機構，閥門開閉力量大且靈活可靠。該閥的閥桿及閥芯用不銹鋼材料制做，閥體用鑄鐵制做，閥座用聚四氟乙烯制做，解決了腐蝕問題；聚四氟乙烯具有良好的韌性，并且和閥芯為線接觸，所以，密封性好，不會使煤氣內泄；閥底排污又方便，因此該閥完全適應焦爐粗煤氣使用。
本發(fā)明的第四次要目的是這樣實現(xiàn)的一種焦爐半粗煤氣導流葉片式燃燒器，包括筒體、中心管、導流葉片、縮口管、煤氣可調蝶閥和空氣可調蝶閥，中心管后部插置于筒體內，前端與煤氣調節(jié)蝶閥相連，空氣調節(jié)蝶閥與筒體進氣口相連，導流葉片套置于筒體內的中心管后部，縮口管設置于筒體內壁后部。
本燃燒器燃燒所需空氣是由鼓風機提供的，其風壓、風量隨時可調，空氣通過空氣調節(jié)蝶閥進入燃燒器后轉向進入縮口管，在縮口管處提高了風速，并經導流葉片產生旋轉，此后與經過煤氣調節(jié)蝶閥、中心管而噴出的煤氣發(fā)生部分混合后以可燃混合物并以旋轉紊流狀進入鍋爐爐膛，這樣，混合物氣流中密度較大或粒度較大的粒子就被旋轉氣流甩向氣流外緣，形成旋轉氣流層，而密度或粒度較小的粒子就在混合氣流內側部分形成旋轉氣流層，其結果就形成了外粗內細的氣體粒子分布形式，即徑向粒度差旋流可燃混合氣體氣流。另外，在高速旋轉氣流作用下，在整個旋流中心形成了回流區(qū)而卷吸爐膛內高溫煙氣并形成二次空氣混合，從而使行得煤氣、空氣和煙氣得以充分混合，增大了空氣中的氧向可燃粒子表面的擴散速度，保證了焦爐半粗煤氣強化燃燒的條件。其次，旋流中心的可燃粒子小，比表面積大，反應能力強，升溫速度快，著火溫度低，所以，中心氣流就會迅速著火燃燒，用其產生的熱量來點燃其它氣流層，并使其穩(wěn)定燃燒。因此，中心氣流具有點火和穩(wěn)定燃燒的雙重作用。
綜上所述，焦爐半粗煤氣燃燒器所具備的特性可使其半粗煤氣正常燃燒，能達到鍋爐及其它熱工設備安全、正常運行的要求。


圖1為發(fā)明的整體布置示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為圖1的局部俯視圖。
圖4為本發(fā)明的另一實施例示意圖。
圖5為圖1中除鍋爐外的其它部分連接示意圖。
圖6為本發(fā)明的焦爐粗煤氣加熱器結構示意圖。
圖7為本發(fā)明的焦爐粗煤氣過濾器結構示意圖。
圖8為圖7的A-A剖示圖。
圖9為本發(fā)明的適用于焦爐粗煤氣的氣動切斷閥結構示意圖。
圖10為本發(fā)明的燃燒器結構示意圖。
具體實施例方式如圖1～4，本發(fā)明為一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐。它包括鍋爐本體1、粗煤氣加熱器14、粗煤氣過濾器21、35、燃燒器57、粗煤氣輸氣總管19、半粗煤氣輸氣總管41、測試放散支管45、點火煤氣支管61、閥組以及控制系統(tǒng)，粗煤氣加熱器14頂部連接粗煤氣進口接管，下部接入粗煤氣輸氣總管19，粗煤氣輸氣總管19上并聯(lián)連接兩粗煤氣過濾器21、35后接入半粗煤氣輸氣總管41，半粗煤氣輸氣總管41通過主燃煤氣安全閥48和主燃煤氣切斷閥52接入燃燒器57，燃燒器57與鍋爐本體1的前煙箱2相連，前煙箱2與爐膽3相連，半粗煤氣輸氣總管41上前、后接出測試放散支管45和點火煤氣支管61，測試放散支管45上連接測試燒嘴43和放散閥44，點火煤氣支管61通過點火煤氣安全閥63和點火煤氣切斷閥64接入燃燒器57點火槍。
如圖5，圖5為圖1中除鍋爐外的其它部分連接示意圖。圖中4、6、7、8、10、11、23、24、25、26、30、31、34、37、39、40為截止閥、5為電磁閥、9、38為疏水閥、12為蒸汽壓力表、13為溫度控制器、14為煤氣加熱器、15為溫度傳感器、16為雙金屬溫度計、17、27、32為法蘭連接球閥、18、28、33、50、54為低位水封槽、19為粗煤氣輸氣總管、20、22、29、36為煤氣切斷閥、21、35為煤氣過濾器、41為半粗煤氣輸氣總管、42為補償器、43為測試燒嘴、44為放散閥、45為測試放散支管、46為閥前煤氣壓力表、47為煤氣欠壓保護開關、48為主燃煤氣安全閥、49、53、66、70為螺紋連接球閥、51為閥門檢漏控制器、52為主燃煤氣切斷閥、55為煤氣超壓保護開關、56為閥后煤氣壓力表、57為燃燒器、58為空氣欠壓保護開關、59為點火空氣調節(jié)閥、60為機組風機、61為點火支管、62為點火煤氣調節(jié)閥、63為點火煤氣安全閥、64為點火煤氣切斷閥、65為壓縮空氣總管、67為壓縮空氣壓力控制器、68為壓縮空氣過濾器、69為壓縮空氣調壓閥。本系統(tǒng)圖中雙點劃線框內為焦爐粗煤氣預處理工藝。
粗煤氣加熱器14頂部連接粗煤氣進口接管，側壁連接蒸汽進口接管和凝結水出口接管，下部粗煤氣出口接管上設置溫度傳感器15和雙金屬溫度計16后接入粗煤氣輸氣總管19，蒸汽進口接管上串聯(lián)電磁閥5與截止閥4、6后再并聯(lián)截止閥7，粗煤氣加熱器14的凝結水出口接管上串聯(lián)疏水閥9與截止閥8、10后再并聯(lián)截止閥11，溫度傳感器15與溫度控制器13相連，溫度控制器13的執(zhí)行元件與電磁閥5相連，法蘭連接球閥17連接于粗煤氣加熱器14的煤氣出口接管上，低位水封槽18置于法蘭連接球閥17下部。粗煤氣輸氣總管19上并聯(lián)連接兩粗煤氣過濾器21、35后接入半粗煤氣輸氣總管41，粗煤氣過濾器21、35的凝結水出口接管上串聯(lián)疏水閥38與截止閥37、39后再并聯(lián)截止閥40，煤氣切斷閥20、22和29、36前后連接于兩粗煤氣過濾器11的煤氣進出口，截止閥25、24、26、30、31和23、34分別連接于兩粗煤氣過濾器21、35的蒸汽進口和凝結水出口，法蘭連接球閥27、32連接于兩粗煤氣過濾器21、35的排污口，低位水封槽28、33置于法蘭連接球閥27、32下部。半粗煤氣輸氣總管41通過主燃煤氣安全閥48和主燃煤氣切斷閥52接入燃燒器57的主燃煤氣進口，主燃煤氣安全閥48與主燃煤氣切斷閥52均與閥門檢漏控制器51相連，煤氣超壓保護開關55和閥后煤氣壓力表56設置于主燃煤氣切斷閥53后的半粗煤氣總管41上。半粗煤氣輸氣總管41上設置補償器42后前、后接出測試放散支管45和點火支管61，測試放散支管45上連接測試燒嘴43和放散閥44組成的測試放散裝置，閥前煤氣壓力表46和煤氣欠壓保護開關47設置于測試放散支管45后的半粗煤氣總管41上。點火煤氣支管61上通過點火煤氣調節(jié)閥62、點火煤氣安全閥63和點火煤氣切斷閥64接入燃燒器57的點火槍。壓縮空氣總管65分別接入主燃煤氣安全閥48、主燃煤氣切斷閥52、點火煤氣安全閥63和點火煤氣切斷閥64，螺紋連接球閥66、70、壓縮空氣壓力控制器67、壓縮空氣過濾器68和壓縮空氣調壓閥69設置于壓縮空氣總管65上。機組風機60與燃燒器57進風口相連?？諝馇穳罕Ｗo開關58設置于燃燒器57的空氣進口，點火空氣調節(jié)閥59設置于燃燒器57的空氣進口與點火槍之間。
測試燒嘴43和放散閥44是互為配合使用的兩個手動裝置，如果測試燒嘴測得煤氣火焰正常，燃燒良好(煤氣含氧量小于1％)，說明該煤氣是在安全使用范圍內，可滿足正常使用要求；如果測試燒嘴火焰異常，并伴有爆破聲，說明該煤氣含氧超標，如果將其進入燃燒器燃燒，就有可能發(fā)生意外，故該煤氣不符合使用條件，這時，就需要打開放散閥，放到一定程度時，繼續(xù)測試，直至合格。
點火煤氣安全閥63及點火煤氣切斷閥64是同種規(guī)格而起到點火煤氣開、閉的氣動切斷閥。其內部結構見附圖5，只是底部無排污口。閥芯用不銹鋼材料制做，閥座密封件用聚四氟乙烯制做，其密封性和耐腐蝕性具佳。閥的開啟是靠壓縮空氣氣囊而使閥桿動作而帶動閥芯，閥芯開啟的同時，彈簧被壓縮，若關閉壓縮空氣，閥芯則在彈簧力作用下而關閉。所以，該閥使用靈活，開閉可靠，自動控制方便。在正常使用時，由程控器控制電磁閥，電磁閥控制壓縮空氣而實現(xiàn)該閥的動作目的，實現(xiàn)點火和熄滅點火火炬，若有意外，該閥自動關閉，從而保證了安全。
主燃煤氣安全閥48和主燃煤氣切斷閥52是同種規(guī)格起雙保險作用的主燃煤氣管路氣動切斷閥。其內部結構同樣也見附圖5。該閥的結構形式、閥芯及閥座材料、開閉程序、動作要領、控制方式等同上。只是在其下部加裝有一排污口。它的作用就是該閥在運行過程中，如果有殘液和污物存于閥底的話，可以及時排出，而使該閥使用更加靈活(由于主煤氣管路口徑大，且連續(xù)供應粗煤氣，為防止閥底存積殘液及污物，故設一排污口)。
如圖6，圖6為適用于焦爐粗煤氣的煤氣加熱器。主要由筒體80、筒體上、下封頭76、81，管板77、90、導流板88、89、鋼管組78、煤氣入口接管75、煤氣出口接管84、蒸汽進口接管71、冷凝水出口接管86、排污口接管85以及溫度控制器79、溫度傳感器82、雙金屬溫度計83、電磁閥73和截止閥72、74、87組成。管板77、90上、下分隔設置于筒體80內，鋼管組78兩端連接于管板77、90上，導流板88、89半封閉狀水平連接于筒體80內壁，其敞口處上、下交錯設置，使蒸汽在筒體80內形成三回程，增加傳熱效果。煤氣入口接管75和煤氣出口接管84分接于上、下封頭76、81頂部和底部，蒸汽進口接管71和凝結水出口接管86連接于筒體80側壁，蒸汽進口接管71上串聯(lián)電磁閥73與兩手動截止閥72、74后再并聯(lián)手動截止閥87，煤氣出口接管84上設置溫度傳感器82和雙金屬溫度計83，溫度傳感器82與溫度控制器79相連，溫度控制器79的執(zhí)行元件與電磁閥73相連。排污口接管85連接于下封頭81底部。
該加熱器的功能是這樣實現(xiàn)的在出口煤氣溫度保持在設定溫度范圍內時，進口煤氣量加熱到設定溫度所需要的熱量和蒸汽進入加熱器所產生的熱量相匹配，如果由于負荷調整，煤氣用量減小，加熱器出口煤氣溫度升高并超過設定溫度值上限，溫度傳感器發(fā)出信號給溫度控制器，溫度控制器的執(zhí)行元件給電磁閥發(fā)出電信號而關閉蒸汽；反回時相同控制，待出口煤氣溫度降到設定溫度值下限以下時，蒸汽進口電磁閥打開，所以，加熱器出口煤氣溫度始終保持在設定溫度范圍內。另外，如果經一段時間運行后，加熱器底部積存有沉淀物和殘液，排污口可及時排除，這樣，保證焦爐煤氣加熱器正常運行。
如圖7-8，本發(fā)明的能過濾由多種復雜成份組成的焦爐粗煤氣的過濾器。主要由殼體100、煤氣進、出口98、92、圓弧形不銹鋼濾網112、蒸汽吹掃管101、夾套式蒸汽加熱器103、排污口109、110及法蘭91、手柄95、密封墊93、緊固螺栓97等組成。殼體100由筒體114、蓋96和底板102組成。蓋96用螺栓97聯(lián)接于筒體114上端，底板102焊接于筒體114下端，煤氣進、出口98、92分別焊接于筒體114兩側，濾網112豎直插置于筒體114內，為了方便濾網裝、拆，筒體114內壁面上徑向設置有導向板115，濾網112沿導向板115自上至下插入筒體114內。濾網112上、下壁由上擋圈94和下?lián)跞?11分別固定在蓋96和底板102上形成一個大半圓弧，濾網112兩側壁用筋板113固定在筒體114內壁面上，從而將濾網112與筒體114壁間封住。濾網圓弧中心豎直設置蒸汽吹掃管101，吹掃管101對著濾網112的管壁上開設有數(shù)十個吹掃孔99，吹掃管101上端封住，下部采用螺紋連接方式連接于底板102上，與蒸汽進氣管105相連。在濾網112內、外側的底板上分別開設有內、外排污口109、110，內、外排污口109、110分別與排污管106、108相連。夾套式加熱器103設在殼體100下部以焊接方式和殼體100相連。蒸汽進氣管105設置在夾套式加熱器103殼體底部。夾套式加熱器103殼體上還設置有蒸汽進氣管105和冷凝水出口管104。在蓋96和筒體114間有密封墊93，并用螺栓97緊固聯(lián)接，使其成為一體，在煤氣通過時絕不允許有半點泄漏。
該過濾器的功能是這樣實現(xiàn)的在夾套式蒸汽加熱器作用下，通過過濾器的焦爐粗煤氣被間接加熱到某一溫度(該溫度靠控制蒸汽量來實現(xiàn))，要求在這一溫度下，焦爐粗煤氣中的水、苯類、氨等霧滴進一步氣化，焦油滴進一步氣化而成為焦油霧，萘則升華，不結晶，其它成分也隨溫度升高而相應揮發(fā)，這樣，氣化、升華，揮發(fā)物都可以和煤氣一道通過過濾器，而其中的雜質及顆粒物被濾網濾下，并從排污口排出；如果濾網上粘有粘性物或結晶物時，整個氣流受阻，過濾器前壓力升高，其后壓力則降低，此時啟動備用過濾器，而受阻過濾器則可開啟蒸汽吹掃管吹掃之。在吹掃力和蒸汽直接加熱雙重作用下，濾網上的污物就會落下，而從排污口排出，恢復過濾器到備用狀態(tài)。
如圖9，圖9為本實用新型的適用于焦爐粗煤氣的氣動切斷閥結構示意圖。圖中該閥圖中該閥由閥體121、煤氣進、出口119、122、閥座123、閥芯124、閥桿126、閥蓋127、氣囊128、托盤129、彈簧組130、氣囊室上蓋132、氣囊室下蓋135、支架136、波紋管或彈簧116、結合體117、排污口120及聯(lián)接螺栓133、橡膠隔膜125等組成。煤氣進、出口119、122設置于閥體121兩側，閥體121上端與結合體117采用螺栓聯(lián)連，閥體121與結合體117之間設置橡膠隔膜125密封，結合體117與閥蓋127間采用螺栓聯(lián)連，閥蓋127與支架136相連，支架136與氣囊室下蓋135相連，氣囊室下蓋135與氣囊室上蓋132相連，氣囊室上、下蓋132、135之間形成氣囊室131，氣囊128置于氣囊室131內，與氣囊室上、下蓋132、135間通過螺栓133固定聯(lián)接，托盤129置于氣囊128上端面上，閥桿126下端與閥芯124相連，閥芯124置于閥體121內的閥座123上，閥桿126上端穿過結合體117、閥蓋127和支架136與氣囊室131內的托盤129和氣囊128中心相連，彈簧組130下端置于托盤129上，上端與氣囊室上蓋132相接觸。氣囊室下蓋135一側開設壓縮空氣進口134。波紋管或彈簧116套置于結合體內的閥桿126上，排污口120開設于閥體121底部。
該閥的工作原理是這樣的壓縮空氣從氣囊室下蓋一側進入氣囊室下部以后，在其壓力作用下，氣囊和托盤上移，彈簧組和波紋管或彈簧同時被壓縮，閥桿和閥芯也隨之上移，閥芯就離開閥座，此閥開啟，煤氣通過；當此閥關閉時，先關閉壓縮空氣，在彈簧組力和波紋管或彈簧恢復力的雙重作用下，氣囊和托盤復位，氣囊室中壓縮空氣被擠壓排出，同時，閥桿和閥芯下移，閥芯壓緊閥座而關閉該閥，切斷煤氣。當閥底積有沉淀物和殘液時，則可打開排污口及時排放。
如圖10，圖10為本實用新型的焦爐半粗煤氣導流葉片式燃燒器結構示意圖。該燃燒器為部分預混導流葉片式旋流燃燒器。主要由筒體141、中心管142、導流葉片143、縮口管144、前端蓋140、后連接法蘭145、煤氣可調蝶閥139、空氣可調蝶閥137和伺服驅動機構138等組成。中心管142后部插置于筒體141內，前端與煤氣調節(jié)蝶閥139相連，空氣調節(jié)蝶閥137與筒體141進氣口相連，導流葉片143套置于筒體141內的中心管142后部，縮口管144設置于筒體141后部，伺服驅動機構138分別與煤氣可調蝶閥139和空氣可調蝶閥137相連，前端蓋140封裝于筒體141前端，后連接法蘭145連接于筒體141內壁后部，與鍋爐146相連。
本燃燒器具有良好負荷調節(jié)功能(比例調節(jié))，且調節(jié)比較大(1∶4)，并能使煤氣、空氣配比達到理想燃燒比例，它可以適用于焦爐半粗煤氣的正常燃燒，并可以在煤氣壓力發(fā)生超、欠壓時自動保護和報警，以便及時調節(jié)煤氣、空氣比例而使燃燒工況穩(wěn)定，從而保證鍋爐在最低至最高負荷范圍內都能正常運行。
權利要求
1.一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于它包括鍋爐本體(1)、粗煤氣加熱器(14)、粗煤氣過濾器(21)、(35)、燃燒器(57)、粗煤氣輸氣總管(19)、半粗煤氣輸氣總管(41)、測試放散支管(45)、點火煤氣支管(61)、閥組以及控制系統(tǒng)，粗煤氣加熱器(14)頂部連接粗煤氣進口接管(1)，下部接入粗煤氣輸氣總管(19)，粗煤氣輸氣總管(19)上并聯(lián)連接兩粗煤氣過濾器(21)、(35)后接入半粗煤氣輸氣總管(41)，半粗煤氣輸氣總管(41)通過主燃煤氣安全閥(48)和主燃煤氣切斷閥(52)接入燃燒器(57)，燃燒器(57)與鍋爐本體(1)的前煙箱(2)相連，前煙箱(2)與爐膽(3)相連，半粗煤氣輸氣總管(41)上前、后接出測試放散支管(45)和點火煤氣支管(61)，測試放散支管(45)上連接測試燒嘴(43)和放散閥(44)，點火煤氣支管(61)通過點火煤氣安全閥(63)和點火煤氣切斷閥(64)接入燃燒器(57)點火槍。
2.根據(jù)權利要求1所述一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于粗煤氣加熱器(14)包括筒體(80)、上、下封頭(76)、(81)、管板(77)、(90)、管組(78)、煤氣入口接管(75)、煤氣出口接管(84)、蒸汽進口接管(71)、冷凝水出口接管(86)、排污口接管(85)以及溫度控制器(79)、溫度傳感器(82)、電磁閥(73)和截止閥(72、74)，管板(77)、(90)上、下分隔設置于筒體(80)內，管組(78)兩端連接于管板(77)、(90)上，煤氣入口接管(75)和煤氣出口接管(84)分接于上、下封頭(76)、(81)頂部和底部，蒸汽進口接管(71)和凝結水出口接管(86)連接于筒體(80)側壁，蒸汽進口接管(71)上串聯(lián)電磁閥(73)與截止閥(72、74)，煤氣出口接管(84)上設置溫度傳感器(82)，溫度傳感器(82)與溫度控制器(79)相連，溫度控制器(79)的執(zhí)行元件與電磁閥(73)相連，排污口接管(85)連接于下封頭(81)底部。
3.根據(jù)權利要求1所述一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于粗煤氣過濾器(21、35)包括殼體(100)、煤氣進、出口(98)、(92)、弧形濾網(112)、蒸汽吹掃管(101)和夾套式蒸汽加熱器(103)，煤氣進、出口(98)、(92)分別設置于殼體(100)兩側，濾網(112)豎直插置于殼體(100)內，蒸汽吹掃管(101)豎直設置于濾網(112)內，吹掃管(101)管壁上開設有數(shù)十個吹掃孔(99)，蒸汽吹掃管(101)下部與蒸汽進氣管(105)相連，在濾網(112)內側的殼體底板(102)上開設有內排污口(109)，夾套式蒸汽加熱器(103)設置于殼體(100)下部。
4.根據(jù)權利要求3所述一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于在濾網(112)外側的殼體底板(102)上開設有外排污口(110)。
5.根據(jù)權利要求1所述一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于主燃煤氣安全閥(48)和主燃煤氣切斷閥(52)包括閥體(121)、煤氣進、出口(119)、(122)、閥座(123)、閥芯(124)、閥桿(126)、閥蓋(127)、氣囊(128)、托盤(129)、彈簧組(130)、氣囊室上蓋(132)、氣囊室下蓋(135)、支架(136)、結合體(117)和排污(120)，煤氣進、出口(119)、(122)設置于閥體(121)兩側，閥體(121)上端與結合體(117)相連，結合體(117)與閥蓋(127)相連，閥蓋(127)與支架(136)相連，支架(136)與氣囊室下蓋(135)相連，氣囊室下蓋(135)與氣囊室上蓋(132)相連，氣囊室上、下蓋(132)、(135)之間形成氣襄室(131)，氣囊(128)置于氣囊室(131)內，托盤(129)置于氣囊(128)上端面上，閥桿(126)下端與閥芯(124)相連，閥芯(124)置于閥體(121)內的閥座(123)上，閥桿(121)上端穿過結合體(117)、閥蓋(127)和支架(136)與置于氣囊室(131)內的托盤(129)和氣囊(128)相連，彈簧組(130)置于托盤(129)上，氣囊室下蓋(135)一側開設壓縮空氣進口(134)，排污口(120)開設于閥體(121)底部。
6.根據(jù)權利要求5所述一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于結合體(117)內的閥桿(126)上套置彈性波紋管或彈簧(116)。
7.根據(jù)權利要求1所述一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，其特征在于燃燒器(57)包括筒體(141)、中心管(142)、導流葉片(143)、縮口管(144)、煤氣可調蝶閥(139)和空氣可調蝶閥(137)，中心管(142)后部插置于筒體(141)內，前端與煤氣調節(jié)蝶閥(139)相連，空氣調節(jié)蝶閥(137)與筒體(141)進氣口相連，導流葉片(143)套置于筒體(141)內的中心管(142)后部，縮口管(144)設置于筒體(141)內壁后部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有預處理功能的全自動燃燒焦爐粗煤氣鍋爐，包括鍋爐本體1、粗煤氣加熱器14、粗煤氣過濾器21、35、燃燒器57、粗煤氣輸氣總管19、半粗煤氣輸氣總管41、測試放散支管45、點火煤氣支管61和閥組，粗煤氣加熱器下部接入粗煤氣輸氣總管，粗煤氣輸氣總管上并聯(lián)連接兩粗煤氣過濾器后接入半粗煤氣輸氣總管，半粗煤氣輸氣總管接入燃燒器，燃燒器與鍋爐本體爐膽3相連，半粗煤氣輸氣總管上前、后接出測試放散支管45和點火煤氣支管61，點火煤氣支管接入燃燒器點火槍。該鍋爐具有焦爐粗煤氣加熱、過濾等預處理功能，使得焦爐粗煤氣通過本鍋爐而達到理想燃燒效果，發(fā)揮出最佳化學潛能。本發(fā)明為焦爐粗煤氣的充分利用開辟了廣闊前景，解決了焦爐粗煤氣不能直接燃用的難題。
文檔編號F23D14/66GK1560512SQ20041001425
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月9日 優(yōu)先權日2004年3月9日
發(fā)明者張少兵, 雷欽祥, 方士興, 邵福南, 吳瑞和, 仲偉滄, 何網林 申請人:江蘇雙良鍋爐有限公司, 江陰市鍋爐容器廠