專利名稱：可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鍋爐結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐。
背景技術(shù)：
目前各種節(jié)能環(huán)保鍋爐種類繁多，大部分先用的爐子或鍋爐為僅能過濾炭黑、煙 塵的鍋爐，但排出的煙氣當(dāng)中仍含有在燃煤燃燒殆盡后產(chǎn)生的硫氧化物SOx(主要是二氧 化硫)，SOx在排出后漂浮于大氣層中，與大氣層中的水蒸汽(云)化合產(chǎn)生酸度較高的硫 酸，最終會(huì)形成酸雨降落在地面上，致使動(dòng)植物受到威脅和傷害。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，不但更加節(jié)能和 節(jié)煤，而且使可燃半水煤氣脫硫，減少對(duì)大氣的污染。本實(shí)用新型的目是這樣實(shí)現(xiàn)的一種可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，包括爐體， 爐體上設(shè)置著加煤口，配合固裝于爐體內(nèi)下部的爐篦將爐體內(nèi)腔分隔為處于爐篦之上的爐 膛和位于爐篦之下的進(jìn)風(fēng)室，進(jìn)風(fēng)室底端設(shè)置著出灰口，爐體周壁上設(shè)置著水套，爐體外壁 上設(shè)置的排煙管其下端口通過爐體殼壁上設(shè)置的出煙口與爐膛連通，爐體底端上設(shè)置著支 承爐體的支腿，水套通過其外壁上設(shè)置的出汽口與導(dǎo)汽管連通，風(fēng)機(jī)通過其出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng) 管連通，導(dǎo)汽管通過其排汽口連通進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管另一端連通進(jìn)風(fēng)室；爐膛通過其爐體上端 周壁上的開口與水煤氣輸入管路連通；水箱內(nèi)設(shè)置的橫向隔板將水箱空腔分隔為位于橫 向隔板之上的熱循環(huán)水箱和位于橫向隔板之下的脫硫水箱，脫硫水箱內(nèi)配合設(shè)置有石灰水 溶液，水箱內(nèi)配合設(shè)置的一次蒸汽冷凝筒和二次蒸汽冷凝筒豎直配合穿插在橫向隔板上固 接，此橫向隔板使一次蒸汽冷凝筒和二次蒸汽冷凝筒封閉的上端均置于熱循環(huán)水箱中，并 使一次蒸汽冷凝筒和二次蒸汽冷凝筒開口的下端均處于脫硫水箱中的石灰水溶液液位之 下，上述的水煤氣輸入管路其另一端出口伸入至一次蒸汽冷凝筒內(nèi)腔下部并沒入石灰水溶 液液位之下，一次蒸汽冷凝筒通過其上端周壁設(shè)置的排氣孔連接位于熱循環(huán)水箱中的過氣 管，過氣管另一端通過二次蒸汽冷凝筒上端周壁設(shè)置的進(jìn)氣孔連通二次蒸汽冷凝筒；水煤 氣輸出管路一端進(jìn)口伸入至二次蒸汽冷凝筒內(nèi)腔下部并位于石灰水溶液液位之上，水煤氣 輸出管路另一端出口與燃?xì)庠钸M(jìn)氣端連接。本實(shí)用新型工作原理為，先將起引燃作用的引子(如木柴)經(jīng)爐體加煤口加入爐 膛，再將摻有粉末煤的顆粒煤加入爐膛之內(nèi)(粉末煤的質(zhì)量含量不超過30%，顆粒煤的煤 顆粒直徑一般在3cm-5cm左右)、引子之上，與此同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)將空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)室和爐篦通入 爐膛內(nèi)(事先應(yīng)將水注入水套內(nèi))，通過點(diǎn)燃引子使煤料發(fā)生無火焰氧化放熱反應(yīng)，煤料 所釋放的熱量通過爐體內(nèi)周壁傳導(dǎo)至水套，使水套內(nèi)的水沸騰后氣化后產(chǎn)生的水蒸汽因自 身壓力和風(fēng)機(jī)送風(fēng)在送風(fēng)管內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓作用，經(jīng)過導(dǎo)汽管進(jìn)入送風(fēng)管和風(fēng)機(jī)引入的空氣 混合一同經(jīng)進(jìn)風(fēng)室和爐篦通過煤料進(jìn)入爐膛，風(fēng)機(jī)引入的空氣中的氧氣和顆粒狀煤料發(fā)生 氧化放熱反應(yīng)，使煤料處于明亮紅熱狀態(tài)，由于處于爐篦之上的顆粒狀煤料氧化反應(yīng)時(shí)的高溫可使一半以上的水蒸汽發(fā)生裂解反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣，同時(shí)煤料中的硫因高溫氧 化成硫氧化物(即SOx，主要是二氧化硫)，含有硫氧化物氣體和部分未裂解的水蒸汽也一 同以裂解后產(chǎn)生的氫、氧氣混合氣(簡(jiǎn)稱氫氧混合氣)首先通過水煤氣輸入管路進(jìn)入水箱 下部的脫硫水箱內(nèi)的石灰水溶液，相應(yīng)地，含有硫氧化物氣體的氫氧混合氣通過石灰水溶 液時(shí)，石灰水溶液中的石灰與氫氧混合氣中的硫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使硫氧化物生成沉 淀物硫酸鈣沉淀至脫硫水箱箱底，而脫除部分硫的由氫、氧氣和水蒸汽組成的水煤氣以氣 泡的形式上浮到一次蒸汽冷凝筒內(nèi)濾除水蒸汽，由于熱循環(huán)水箱內(nèi)盛有循環(huán)水，其中的一 部分水蒸汽在上浮過程中逐量冷凝在一次蒸汽冷凝筒內(nèi)壁上，冷凝后結(jié)成的液滴積聚大后 因重力順沿一次蒸汽冷凝筒內(nèi)壁墜入石灰石溶液中與之融合，剩下的水蒸汽和氫氧混合氣 再通過過氣管進(jìn)入二次蒸汽冷凝筒濾除剩余部分的水蒸汽，剩下的另一部分水蒸汽同樣冷 凝在二次蒸汽冷凝筒內(nèi)壁上，冷凝后結(jié)成的液滴積聚大后同樣因重力順沿二次蒸汽冷凝筒 內(nèi)壁掉落融入石灰石溶液中，同時(shí)，剩余的部分硫氧化物在進(jìn)入二次蒸汽冷凝筒內(nèi)后在進(jìn) 入水煤氣輸出管路一端進(jìn)口之前與石灰水溶液反應(yīng)而生成沉淀物沉淀至脫硫水箱箱底，至 此，基本上脫硫和脫除水蒸汽的氫氧混合氣_氫氣和氧氣再通過水煤氣輸出管路進(jìn)入燃?xì)?灶再次引燃放熱化合成水，沒有其它生成物，不污染周圍環(huán)境和大氣。 此外，若石灰水溶液中水的質(zhì)量比例不夠時(shí)，由一次蒸汽冷凝筒和二次蒸汽冷凝 筒內(nèi)壁上凝結(jié)成的液滴可補(bǔ)充至脫硫水箱石灰水溶液中，所以無需另外向脫硫水箱內(nèi)人工 補(bǔ)水，只需另加石灰即可。又上述原理分析可得知，本實(shí)用新型不但更加節(jié)能和節(jié)煤，而且 使可燃半水煤氣脫硫，減少對(duì)大氣的污染。


、下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式一種可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，如圖1所示，包括爐體2，爐體2上設(shè)置著加煤 口，配合固裝于爐體2內(nèi)下部的爐篦15將爐體2內(nèi)腔分隔為處于爐篦15之上的爐膛16和 位于爐篦15之下的進(jìn)風(fēng)室13，進(jìn)風(fēng)室13底端設(shè)置著出灰口 12，爐體2周壁上設(shè)置著水套 14，爐體2外壁上設(shè)置的排煙管1其下端口通過爐體2殼壁上設(shè)置的出煙口與爐膛16連通， 爐體2底端上設(shè)置著支承爐體2的支腿10，水套14通過其外壁上設(shè)置的出汽口與導(dǎo)汽管3 連通，風(fēng)機(jī)7通過其出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)管9連通，導(dǎo)汽管3通過其排汽口連通進(jìn)風(fēng)管9，進(jìn)風(fēng)管9 上串接連通著止回閥8，進(jìn)風(fēng)管9另一端連通進(jìn)風(fēng)室13 ；爐膛16通過其爐體2上端周壁上 的開口與水煤氣輸入管路18連通；水箱21內(nèi)設(shè)置的橫向隔板26將水箱21空腔分隔為位 于橫向隔板26之上的熱循環(huán)水箱30和位于橫向隔板26之下的脫硫水箱28，脫硫水箱28 內(nèi)配合設(shè)置有石灰水溶液27，熱循環(huán)水箱30內(nèi)裝有循環(huán)水，水箱21內(nèi)配合設(shè)置的一次蒸汽 冷凝筒32和二次蒸汽冷凝筒29豎直配合穿插在橫向隔板26上固接，此橫向隔板26使一 次蒸汽冷凝筒32和二次蒸汽冷凝筒29封閉的上端均置于熱循環(huán)水箱30中，并使一次蒸汽 冷凝筒32和二次蒸汽冷凝筒29開口的下端均處于脫硫水箱28中的石灰水溶液27液位之 下，上述的水煤氣輸入管路18其另一端出口伸入至一次蒸汽冷凝筒32內(nèi)腔下部并沒入石灰水溶液27液位之下，一次蒸汽冷凝筒32通過其上端周壁設(shè)置的排氣孔連接位于熱循環(huán) 水箱30中的過氣管22，過氣管22另一端通過二次蒸汽冷凝筒29上端周壁設(shè)置的進(jìn)氣孔連 通二次蒸汽冷凝筒29 ；水煤氣輸出管路24 —端進(jìn)口伸入至二次蒸汽冷凝筒29內(nèi)腔下部并 位于石灰水溶液27液位之上，水煤氣輸出管路24另一端出口與燃?xì)庠钸M(jìn)氣端連接。內(nèi)置有循環(huán)水的熱循環(huán)水箱30通過其箱壁上設(shè)置的進(jìn)、出水管口 25、17與供暖管網(wǎng)對(duì)應(yīng)連接或者內(nèi)置有循環(huán)水的熱循環(huán)水箱30通過其箱壁上設(shè)置的出水管口 17與淋浴器 對(duì)應(yīng)連接，充分利用熱循環(huán)水箱30提供熱水或供暖放熱，本實(shí)用新型連接的供暖管網(wǎng)適合 用于自建房或自建私宅樓，與自建私宅樓自供供暖管網(wǎng)和公共供暖管網(wǎng)相比，公共供暖管 網(wǎng)的成本則為每月22元/m2，自建私宅樓自供供暖管網(wǎng)的供暖成本則為每月16元/m2，而本 實(shí)用新型連接的供暖管網(wǎng)其供暖的成本僅為每月10元/m2，并且本實(shí)用新型的爐膛內(nèi)一次 可裝一個(gè)星期用量的煤料，一直持續(xù)供暖，再配合加裝自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制后，甚至在幾天 內(nèi)無需人員在場(chǎng)職守，與一般的自建私宅樓用鍋爐的同量用煤相比，其可省煤30%-40%。 本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)低壓高流量供氣，用高溫裂解方法將水蒸汽轉(zhuǎn)變成半水煤氣通過石灰水 過濾脫硫，經(jīng)過一次蒸汽冷凝筒32和二次蒸汽冷凝筒29冷卻降溫濾除其中大部分水蒸氣， 最后生成含有氫氣和氧氣的合成混合氣，以試驗(yàn)用本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)為例，常壓供氣壓力 為800Pa，排出爐膛后的水煤氣其壓力范圍為1500-2000Pa，甚至可達(dá)到3000Pa，供氣含有 的熱能為4000大卡，往爐膛內(nèi)加大供風(fēng)量后，爐膛火焰溫度可達(dá)到1200°C，常壓安全操作。位于爐體2下部的通風(fēng)室13其外殼呈漏斗狀，在漏斗狀通風(fēng)室13最底端殼壁11 上設(shè)置著出灰口 12，方便清灰，出渣率僅有1%。導(dǎo)汽管3上還配合連通著壓力表4并通過三通管6連通著安全閥5，以試驗(yàn)用本實(shí) 用新型的數(shù)據(jù)為例，當(dāng)壓力表4顯示的壓力值小于或等于0. 3KPa時(shí)，表明蒸汽被壓出的壓 力正常，處于安全運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)壓力表4顯示的壓力值大于0. 3KPa時(shí)，則水蒸汽被壓出的壓 力過大，會(huì)影響爐體等安全運(yùn)行，此時(shí)，安全閥5會(huì)自動(dòng)泄壓，將部分水蒸汽經(jīng)導(dǎo)汽管和三 通管從安全閥5排出。進(jìn)風(fēng)管9上串接連通著止回閥8，防止水蒸汽逆流至風(fēng)機(jī)7內(nèi)致使風(fēng) 機(jī)7損害。水煤氣輸入管路18上配合連通著溫度表19，可顯示出爐后的水煤氣的溫度值，以 試驗(yàn)用本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)為例，當(dāng)溫度表19的溫度值顯示為400°C以上，表明爐膛內(nèi)的煤 料已消耗殆盡，應(yīng)當(dāng)及時(shí)加煤，保持連續(xù)高溫裂解水蒸汽供氣，若溫度表19的溫度值顯示 為小于或等于400°C時(shí)，則表明爐膛內(nèi)的煤料仍能繼續(xù)保持氧化提供高溫?zé)崃?。進(jìn)風(fēng)管9另一端通過進(jìn)風(fēng)室13的殼壁11上的輸氣口連通進(jìn)風(fēng)室13。水煤氣輸入管路18另一端出口沒于石灰水溶液28中的位置高于一次蒸汽冷凝筒 32下端開口沒于石灰水溶液28中的位置，防止部分防止部分氫氣和氧氣的混合氣(簡(jiǎn)稱氫 氧混合氣)經(jīng)石灰水溶液27進(jìn)入脫硫水箱28內(nèi)不能回流至一次蒸餾冷凝筒32內(nèi)。脫硫水箱28內(nèi)腔通過橫向隔板26上的開口與設(shè)置于熱循環(huán)水箱30內(nèi)的通汽管 31連通，通汽管21另一端通過一次蒸汽冷凝筒32筒壁上的開口連通一次蒸汽冷凝筒32內(nèi) 腔，也是防止部分氫氣和氧氣的混合氣(簡(jiǎn)稱氫氧混合氣)經(jīng)石灰水溶液27進(jìn)入脫硫水箱 28內(nèi)不能回流至一次蒸餾冷凝筒32內(nèi)，一旦部分氫氧混合氣混入脫硫水箱28內(nèi)，隨著氫氧 混合氣蓄積于石灰水溶液27液面之上，則會(huì)使石灰水溶液27壓入一次蒸汽冷凝筒32和二 次蒸汽冷凝筒29內(nèi)。設(shè)置此通汽管21的目的可將部分進(jìn)入脫硫水箱28內(nèi)的氫氧混合氣經(jīng)通汽管21再次進(jìn)入一次蒸汽冷凝筒32內(nèi)進(jìn)行冷凝過濾氫氧混合氣的水蒸汽。爐體2上端開口上配合連通著加煤斗33，加煤斗33上端的加煤口通過封蓋34配 裝密封，以增大一次性煤料的燃燒量。水煤氣輸出管路24另一端出口通過旋風(fēng)式除塵器與燃?xì)庠钸M(jìn)氣端連接，進(jìn)一步 將氫氣和氧氣的混合氣中的灰塵濾除，以便得到更純的氫氣和氧氣的混合氣。
權(quán)利要求一種可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，包括爐體(2)，爐體(2)上設(shè)置著加煤口，配合固裝于爐體(2)內(nèi)下部的爐篦(15)將爐體(2)內(nèi)腔分隔為處于爐篦(15)之上的爐膛(16)和位于爐篦(15)之下的進(jìn)風(fēng)室(13)，進(jìn)風(fēng)室(13)底端設(shè)置著出灰口(12)，爐體(2)周壁上設(shè)置著水套(14)，爐體(2)外壁上設(shè)置的排煙管(1)其下端口通過爐體(2)殼壁上設(shè)置的出煙口與爐膛(16)連通，爐體(2)底端上設(shè)置著支承爐體(2)的支腿(10)，其特征是水套(14)通過其外壁上設(shè)置的出汽口與導(dǎo)汽管(3)連通，風(fēng)機(jī)(7)通過其出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)管(9)連通，導(dǎo)汽管(3)通過其排汽口連通進(jìn)風(fēng)管(9)，進(jìn)風(fēng)管(9)另一端連通進(jìn)風(fēng)室(13)；爐膛(16)通過其爐體(2)上端周壁上的開口與水煤氣輸入管路(18)連通；水箱(21)內(nèi)設(shè)置的橫向隔板(26)將水箱(21)空腔分隔為位于橫向隔板(26)之上的熱循環(huán)水箱(30)和位于橫向隔板(26)之下的脫硫水箱(28)，脫硫水箱(28)內(nèi)配合設(shè)置有石灰水溶液(27)，熱循環(huán)水箱(30)內(nèi)裝有循環(huán)水，水箱(21)內(nèi)配合設(shè)置的一次蒸汽冷凝筒(32)和二次蒸汽冷凝筒(29)豎直配合穿插在橫向隔板(26)上固接，此橫向隔板(26)使一次蒸汽冷凝筒(32)和二次蒸汽冷凝筒(29)封閉的上端均置于熱循環(huán)水箱(30)中，并使一次蒸汽冷凝筒(32)和二次蒸汽冷凝筒(29)開口的下端均處于脫硫水箱(28)中的石灰水溶液(27)液位之下，上述的水煤氣輸入管路(18)其另一端出口伸入至一次蒸汽冷凝筒(32)內(nèi)腔下部并沒入石灰水溶液(27)液位之下，一次蒸汽冷凝筒(32)通過其上端周壁設(shè)置的排氣孔連接位于熱循環(huán)水箱(30)中的過氣管(22)，過氣管(22)另一端通過二次蒸汽冷凝筒(29)上端周壁設(shè)置的進(jìn)氣孔連通二次蒸汽冷凝筒(29)；水煤氣輸出管路(24)一端進(jìn)口伸入至二次蒸汽冷凝筒(29)內(nèi)腔下部并位于石灰水溶液(27)液位之上，水煤氣輸出管路(24)另一端出口與燃?xì)庠钸M(jìn)氣端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是內(nèi)置有循環(huán)水的 熱循環(huán)水箱(30)通過其箱壁上設(shè)置的進(jìn)、出水管口(25)、(17)與供暖管網(wǎng)對(duì)應(yīng)連接或者內(nèi) 置有循環(huán)水的熱循環(huán)水箱(30)通過其箱壁上設(shè)置的出水管口(17)與淋浴器對(duì)應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是位于爐體(2)下 部的通風(fēng)室(13)其外殼呈漏斗狀，在漏斗狀通風(fēng)室(13)最底端殼壁(11)上設(shè)置著出灰口 (12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是導(dǎo)汽管(3)上還 配合連通著壓力表(4)并通過三通管(6)連通著安全閥(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是水煤氣輸入管路 (18)上配合連通著溫度表(19)；進(jìn)風(fēng)管(9)上串接連通著止回閥(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是進(jìn)風(fēng)管(9)另一 端通過進(jìn)風(fēng)室(13)的殼壁(11)上的輸氣口連通進(jìn)風(fēng)室(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是水煤氣輸入管路 (18)另一端出口沒于石灰水溶液(28)中的位置高于一次蒸汽冷凝筒(32)下端開口沒于石 灰水溶液(28)中的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是脫硫水箱(28)內(nèi) 腔通過橫向隔板(26)上的開口與設(shè)置于熱循環(huán)水箱(30)內(nèi)的通汽管(31)連通，通汽管 (31)另一端通過一次蒸汽冷凝筒(32)筒壁上的開口連通一次蒸汽冷凝筒(32)內(nèi)腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是爐體(2)上端開口上配合連通著加煤斗(33)，加煤斗(33)上端的加煤口通過封蓋(34)配裝密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，其特征是水煤氣輸出管路 (24)另一端出口通過旋風(fēng)式除塵器與燃?xì)庠钸M(jìn)氣端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可脫硫節(jié)能的水煤氣環(huán)保鍋爐，水套與導(dǎo)汽管連通，風(fēng)機(jī)與進(jìn)風(fēng)管連通，導(dǎo)汽管連通進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管連通進(jìn)風(fēng)室；爐膛與水煤氣輸入管路連通；橫向隔板將水箱空腔分隔為熱循環(huán)水箱和脫硫水箱，脫硫水箱內(nèi)置有石灰水溶液，一、二次蒸汽冷凝筒穿插在橫向隔板上固接，一、二次蒸汽冷凝筒封閉上端置于熱循環(huán)水箱中，其開口下端處于石灰水溶液之中，水煤氣輸入管路其另一端伸入至一次蒸汽冷凝筒內(nèi)下部并沒入石灰水溶液之中，一次蒸汽冷凝筒連通過氣管，過氣管連通二次蒸汽冷凝筒；水煤氣輸出管路一端伸入至二次蒸汽冷凝筒內(nèi)下部并位于石灰水溶液液位之上，水煤氣輸出管路另一端與燃?xì)庠钸B接。本實(shí)用新型更加節(jié)能和節(jié)煤，減少對(duì)大氣污染。
文檔編號(hào)C10J3/50GK201614364SQ20092027735
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者曹德均 申請(qǐng)人:曹德均