專利名稱：常壓無煙煤氣鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬燃燒設(shè)備，主要涉及常壓供熱鍋爐。
公知煤氣鍋爐是改進(jìn)燃燒狀況的一種方案，燃煤經(jīng)發(fā)生煤氣后再行燃燒供熱，可以改善燃煤熱值的利用，并適用較低品質(zhì)的燃煤，降低排放污染；但因其它結(jié)構(gòu)的與燃煤鍋爐一致，使其熱能潛力尚未充分發(fā)揮，排放指標(biāo)仍有降低的余地。
本實用新型的目的是提出進(jìn)一步發(fā)揮煤氣鍋爐熱能潛力、降低排放污染的鍋爐結(jié)構(gòu)方案。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的。常壓無煙煤氣鍋爐包括煤氣發(fā)生爐、燃燒該發(fā)生爐煤氣用以供熱的鍋爐，為改善燃燒狀況的二次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，以及各部工作運(yùn)行的常規(guī)零、部、輔件。同時還應(yīng)保證鍋爐燃燒室為密閉腔體，體內(nèi)燃燒部位位于燃燒室的上部，燃余氣體的出口設(shè)在該燃燒室的下部。這樣，密閉的腔體有利維持燃燒的溫度和提高燃燒空間的充氣系數(shù)，燃余氣體的出口設(shè)在下方則可減少余氣排出所攜熱量，亦有利于提高燃燒室的充氣系數(shù)；且氣流路經(jīng)的折拐雖增國了排煙阻力，卻能在增加充氣能力的同時，還增加了煙塵滯留的機(jī)會，因此有利于改善燃燒狀況和降低排放的污染，從而使本實用新型的目的得以實現(xiàn)。
本實用新型所述燃燒室與熱交換室上下直接相聯(lián)，燃燒室在上，熱交換室在下，組成一體。燃余氣體直接下行進(jìn)入熱交換室，流經(jīng)交換室的燃余氣體的出口設(shè)在熱交換室的下方。這樣，進(jìn)一步降低了燃燒室燃余氣體出口的位置，強(qiáng)化了這一措施如上所述的改善作用；同時在熱交換室內(nèi)把較高的溫度區(qū)域留給了熱交換部位，有利增加其交換強(qiáng)度；在較低溫度分布區(qū)設(shè)置排氣出口，則有利于降低排氣溫度和進(jìn)一步增加其上方熱交換的強(qiáng)度，使本實用新型的目的更好地實現(xiàn)。
本實用新型在煙道中串聯(lián)接入副熱交換室，該室亦為封閉腔體，其熱交換部位設(shè)于室腔的上部，其煙氣出口則設(shè)于室腔的下部。這樣燃燒室排氣的余熱在副熱交換室可得到利用，且出口在下的布置，會在增加熱交換強(qiáng)度的同時，為排放中塵粒的沉降提供條件，從而在提高熱值利用和降低排放污染兩方面都再次得到改善，使本實用新型的目的被進(jìn)一步實現(xiàn)，本實用新型在燃燒室進(jìn)口處設(shè)耐高溫金屬網(wǎng)，該網(wǎng)可用來點燃燃燒過程中或暫時間斷輸入的煤氣混合氣，從而積極維持燃燒狀態(tài)，增加進(jìn)入燃燒室中煤氣混合氣的混合能力，穩(wěn)定燃燒室進(jìn)口處煤氣混合氣體的壓力。借以改善本設(shè)備的運(yùn)行性能。
本實用新型在煤氣發(fā)生爐與鍋爐之間還設(shè)有控制煤氣通路的水封結(jié)構(gòu)。當(dāng)水封處于封閉狀態(tài)時，發(fā)生爐的煤氣可被引出作為其它供熱設(shè)備的能源，如作為開水器或炊灶用的能源。
本實用新型煤氣發(fā)生爐上部設(shè)有獨立的容腔，和與鍋爐整體外部相聯(lián)通的通道及排放口。該容腔可用來提供飲用開水。
本實用新型可以是上述方案的各種組合以適用不同需要。
本實用新型利用結(jié)構(gòu)上的簡單變化，改變了燃燒過程中運(yùn)行狀態(tài)、使燃燒經(jīng)煤氣發(fā)生、燃燒室，熱交換室下煙道、副熱交換室、上煙道六個熱交換過程之后，才結(jié)束供熱工作，其最終排放可以大大低于排放標(biāo)準(zhǔn)，而且熱效率亦相應(yīng)提高，此外本方案設(shè)有擴(kuò)大使用范圍的輔屬結(jié)構(gòu)。
附圖給出本實用新型的結(jié)構(gòu)示意。


圖1為30萬千卡/小時常壓無煙煤氣鍋爐的縱剖示圖，即圖2的B-B剖視；圖2為
圖1的A-A剖視；圖3為
圖1的C-C剖視；圖4為
圖1的D-D剖視；圖5為水封與輸氣管的聯(lián)接示意。
圖中(1)爐門，灰門(密封) (2)煤氣發(fā)生爐 (3)煤氣出口管(4)二次風(fēng)管 (5)金屬網(wǎng) (6)取灰、防爆口 (7)燃燒室 (8)縱煙道 (9)副交換室 (10)上煙囪 (11)防爆清灰口 (12)熱水箱橫水管 (13)熱水箱 (14)煤氣引出管閥門 (15)燃燒室出口(16)出口 (17)煤氣出口管 (18)溢流管(閥) (19)進(jìn)水管(閥)(20)密封水箱 (21)排污放水閥 (22)上煙囪入口 (23)熱交換室(24)點火望火孔下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
本實施例為每小時供熱30萬千卡的常壓無煙煤氣鍋爐，并可將煤氣引出，作為開水、炊灶用煤氣的氣源，煤氣發(fā)生爐爐床面積為0.6米2，設(shè)備耗煤55公斤標(biāo)煤/時。
本例煤氣發(fā)生爐2出口經(jīng)水平管3與鍋炕燃燒室7上部相聯(lián)，同時二次風(fēng)管4亦經(jīng)管3與燃燒室7相聯(lián)。在燃燒室煤氣入口15橫截面處設(shè)有耐高溫的金屬網(wǎng)5，燃燒室7為封閉腔室，作為燃燒腔，并設(shè)有點火望火孔24。在燃燒室下方有直接相聯(lián)制成一體的熱交換室(23)，兩室直接相通；室內(nèi)設(shè)有錯位排列的通水管束，做為本例的主要熱交換部位。在熱交換管束之下設(shè)有燃?xì)獾某隹?6和取灰防爆口6。煙氣出口經(jīng)縱向管道8與設(shè)在燃燒室7上方的副交換室9的一側(cè)相聯(lián)，副交換室亦為密閉腔室，在其上部設(shè)有熱交換的通水管束，和與爐外大氣相通的煙囪10。本例與煙囪10相聯(lián)的煙氣出口22設(shè)在通水管束的下方，即煙囪10的下口伸入副交換室，直至通水熱交換管束的下方。在副交換室的側(cè)面下部還設(shè)有防爆清灰口11。
整個煤氣發(fā)生爐2、煤氣出口管3、燃燒室7、熱交換室23、副熱交換室9和上煙囪10及其聯(lián)接相關(guān)附件等均置于鍋爐腔之內(nèi)，腔內(nèi)的空間皆充滿熱交換介質(zhì)水。以上即本例的主要結(jié)構(gòu)。
使用時，首先引燃煤氣發(fā)生爐2，所生煤氣經(jīng)煤氣出口管3，與二次風(fēng)管4的二次來風(fēng)混合后，經(jīng)金屬網(wǎng)5進(jìn)入燃燒室7的上部，自點火望火孔24點燃進(jìn)氣，完成進(jìn)一步混合與燃燒的主要過程。只要煤氣量控制適當(dāng)，在燃燒室7的密閉空間內(nèi)更易于形成充分混合、維持高溫的燃燒條件。燃燒室燃燒后的高溫?zé)煔庵挥薪?jīng)位于燃燒空間下方的熱交換室23的管束后，才能由管束下方的出口16溢出，這種阻力和管束本身的錯位排列，又為在此部位增加交換強(qiáng)度提供了條件。溢出的燃?xì)饨?jīng)縱煙道8進(jìn)入副交換室9，在副交換室內(nèi)可以完成進(jìn)一步的熱交換。由于在副交換室9內(nèi)熱交換的管束布置在上部，有利于吸收燃燒氣中的存留熱量；又因上煙道10的入口22設(shè)在副交換室的下部，為維持室內(nèi)上部的余熱、或減少由排出煙氣攜帶的熱量提供條件與縱煙道8的聯(lián)接設(shè)在副交換室的一側(cè)則利于熱煙氣首先充滿腔室上部，所有這些都使所排氣體只能是經(jīng)過進(jìn)一步熱交換后的燃燒余氣。至此完成了本例的主要工作過程。其中分別設(shè)在燃燒室和副交換室的取灰、防爆口6和防爆清灰孔11，既可安全防爆，又便于清理相應(yīng)過程中所滯留的灰塵。固定兩個部位的燃燒余氣出口皆位于熱交換管束的下方，這種布置除增加熱交換強(qiáng)度之外，還有利于增加燃燒余氣中所攜帶灰塵粉粒的流動阻力，在管束的阻力、碰撞與管道流向變換的作用下，使粉塵最大限度地沉降下來。
第二實施例結(jié)構(gòu)與第一例一致，只是將煤氣出口管道3改接入密封水箱20內(nèi)，該水箱的出口接燃燒室7的上部第一例中煤氣入口15處。同時箱體由下向上分設(shè)放水閥21，進(jìn)水管閥19和溢流管閥18，煤氣出口管3的出口設(shè)在該水箱的下部，低于溢流閥控制液面的一定深度。
本例煤氣發(fā)生爐另設(shè)有與炊灶等其它用途相聯(lián)的管路及控制閥14。
當(dāng)需要將發(fā)生煤氣引出，作為外接灶具等的氣源時，可旋開進(jìn)水閥19，使水箱中充滿水，直至溢流管的高度，并以此截斷煤氣出口管3的通路，即可由本發(fā)生爐向外接用具供氣。當(dāng)由放水閥21排出水箱的存水后，煤氣出口管3可經(jīng)水箱與燃燒室7聯(lián)通，恢復(fù)如例1的工作過程。
此外本例還在煤氣發(fā)生爐上部設(shè)有橫向穿入的2根管12，其一端在發(fā)生爐內(nèi)堵焊，另端與設(shè)在整體鍋爐側(cè)外的水箱13連通，構(gòu)成本例的開水系統(tǒng)，增加一種輔助用途。
本實用新型可依據(jù)實際需要，設(shè)制供熱能力相應(yīng)的各種規(guī)格，但結(jié)構(gòu)原理皆與上同，樣機(jī)試用后，煙囪出口處未見煙塵，熱效率顯著提高，獲得好評。
權(quán)利要求1.常壓無煙煤氣鍋爐包括煤氣發(fā)生爐(2)、燃燒該發(fā)生爐煤氣以供熱的鍋爐，為改善燃燒狀況的二次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)(4)，以及各部工作運(yùn)行的常規(guī)零、部、輔件，其特征在于鍋爐燃燒室為密閉腔體(7)，體內(nèi)燃燒部位位于燃燒室的上部，燃余氣體的出口(16)位于燃燒室的下部。
2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐，其特征在于燃燒室(7)與熱交換室(26)上下直接相連組成一體，燃燒室在上，熱交換室在下，流經(jīng)熱交換室的燃余氣體出口設(shè)在熱交換室的下方(16)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鍋爐、其特征在于在煙道中串聯(lián)接入副熱交換室(9)，該室為封閉其腔體、其排氣口亦設(shè)于腔室下部(22)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的鍋爐，其特征在于燃燒室(7)的煤氣進(jìn)口截面處，設(shè)耐高溫的金屬網(wǎng)(23)。
5.如權(quán)利要求3所述的鍋爐，其特征在于燃燒室(7)的煤氣進(jìn)口截面處，設(shè)耐高溫的金屬網(wǎng)(23)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的鍋爐，其特征在于煤氣發(fā)生爐(2)和燃燒室(7)之間的煤氣輸送管路中，還設(shè)有控制管路通斷的水封開關(guān)(20)。
7.如權(quán)利要求3所述的鍋爐，其特征在于煤氣發(fā)生爐(2)和燃燒室(7)之間的煤氣輸送管路中，還設(shè)有控制管路通斷的水封開關(guān)(20)。
8.如權(quán)利要求4所述的鍋爐，其特征在于煤氣發(fā)生爐(2)和燃燒室(7)之間的煤氣輸送管路中，還設(shè)有控制管路通斷的水封開關(guān)(20)。
9.如權(quán)利要求5所述的鍋爐，其特征在于煤氣發(fā)生爐(2)和燃燒室(7)之間的煤氣輸送管路中，還設(shè)有控制管路通斷的水封開關(guān)(20)。
10.如權(quán)利要求1所述的鍋爐，其特征在于煤氣發(fā)生爐上部設(shè)有獨立容腔(12)，及與鍋爐體外相通的通道(13)和排放口。
專利摘要常壓無煙煤氣鍋爐屬燃燒設(shè)備,其燃燒發(fā)生煤氣的燃燒部位設(shè)在密閉燃燒室(7)的上部,該室下方直接與熱交換室(26)相聯(lián),組成一體,煙氣出口設(shè)在熱交換的下部(16);在煙道中串聯(lián)接入密閉副熱交換室(9),該室的熱交換亦位于室腔的上部,其煙氣出口(22)設(shè)在其熱交換部位之下。本結(jié)構(gòu)利用煤氣鍋爐的特點,進(jìn)一步改善了燃燒,降低了排放污染,提高了設(shè)備的熱效率,工作時,煙囪出口無可視煙塵;且可以所生煤氣做其它設(shè)備的能源。
文檔編號F24H1/18GK2289991SQ9620216
公開日1998年9月2日 申請日期1996年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月16日
發(fā)明者姜啟民 申請人:姜啟民