一種煤氣鍋爐的製作方法

2023-09-24 01:05:50 1

專利名稱：一種煤氣鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於採暖和熱水工程的鍋爐設備，具體涉 及一種煤氣鍋爐。
背景技術：
將煤在發生爐中燃燒後，將爐底的空氣加以限制，使煤不能完 全燃燒，因而產生大量的一氧化碳，這時發生爐中的煤經過不完全 燃燒排出的可燃氣體就稱作發生爐煤氣。發生爐煤氣的產生過程為
首先使得空氣通過燃料層，碳與氧發生反應以提高溫度；隨後使蒸 汽和空氣混合通過燃料層，碳與蒸汽和氧氣發生混合反應以生成發 生爐煤氣。目前利用發生爐煤氣作為燃料的鍋爐大多設有一個燃煤 爐用來產生煤氣，再將產生的煤氣通過管道導通到另一個用來燃氣 的煤氣燃燒室中再行點燃，從而使煤得到完全燃燒，同時排出的尾 氣也基本不含有毒的氣體一氧化碳，利於環保。例如中國專利文獻 CN2453232Y公開的 一種發生爐煤氣鍋爐，該技術方案將煤氣發生 室和煤氣燃燒室並列設置，並在爐壁外側設有水套。其缺點的在於， 煤氣經由管道輸送至煤氣燃燒室中後還需要點燃，在不確定煤氣燃 燒室中可燃氣體的含量時進行點燃會發生火災和爆炸事故，非常危 險，這也正是這種鍋爐在實際應用中遇到的最大問題。
為了試圖解決上述問題，美國專利文獻US2005/0284421A1公 開了 一種燃煤鍋爐，該技術方案將燃燒室以 一 帶孔的耐火隔板格 開、分為下部的第一燃燒室和上部的第二燃燒室。上述第一燃燒室用於燃煤，並在其中產生煤氣；而上部的上述第二燃燒室則用於燃 燒上述第一燃燒室中產生的煤氣。上述第一燃燒室相當於煤氣發生 室，上述第二燃燒室相當於煤氣燃燒室。該技術方案的設計原理是 將煤塊不完全燃燒過程中產生的煤氣在第一燃燒室中煤塊燃燒時 產生的高溫作用下達到燃點，配合空氣給氧進行燃燒。但該技術方
案的鍋爐在實際應用中存在下面的缺點由發生爐煤氣的產生原理
所決定，在鍋爐中填煤後需要首先點燃底層的煤，在開始階段，上 層煤層沒有燃燒，從而第二燃燒室中的溫度無法即時的達到燃點， 即此時無法自動點燃第一燃燒室中產生的煤氣。在上述第二燃燒室 中的溫度沒有達到燃點的時間段內，上述第二燃燒室中的煤氣在沒 有進行燃燒的情況下就排出了鍋爐，對大氣造成了汙染。如果鍋爐 較大，填加的煤量較多，這種缺點也就體現的更加明顯。該技術方 案並沒有解決煤氣鍋爐中煤氣需要進行二次點燃，容易發生火災、 爆炸的技術問題。
發明內容
本實用新型解決現有技術的煤氣鍋爐中煤氣在二次點燃時容 易發生火災、爆炸的技術問題，提出一種安全、環保、無需二次點 燃煤氣的煤氣鍋爐。
為解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現
的
一種煤氣鍋爐，包括 使煤塊不完全燃燒、側壁和頂部基本封閉的煤氣發生室； 與所述煤氣發生室連通的煤氣燃燒室；
向所述煤氣發生室和所述煤氣燃燒室中提供助燃空氣的供氣裝 置；
用於將所述煤氣燃燒室中的熱氣導出並進行熱交換的熱交換裝置；
其特徵在於
所述煤氣燃燒室設置於所述煤氣發生室的底部，所述煤氣燃燒室 與所述煤氣發生室以煤氣通道相導通。
所述煤氣通道的進氣端設置於所述煤氣發生室的頂部，所述煤 氣發生室的頂部向所述煤氣通道的進氣端傾斜。
所述熱交換裝置中設有S形的熱氣通道。
所述熱交換裝置設置於所述煤氣發生室上方，並通過所述熱氣 通道與所述煤氣燃燒室導通。
所述供氣裝置包括 導通大氣與所述煤氣燃燒室的供氣管； 設置於所述供氣管空氣入口處的鼓風機。
所述煤氣發生室底部設有第 一 爐排，所述第 一 爐排為間隔並列 設置、用來承接煤塊、導通所述熱交換裝置的多根水管。
所述煤氣燃燒室包括 設置於所述第一爐排下方的第二爐排； 所述第二爐排與所述第 一 爐排之間的第 一 燃燒室； 所述第二爐排下方的第二燃燒室；
所述煤氣管道、所述熱氣通道、所述供氣管的出氣口均導通至所述 第一燃燒室。
所述供氣裝置還包括分別控制所述煤氣發生室和所述煤氣燃 燒室中的空氣供給量的閥門裝置。
所述閥門裝置包括設置於所述供氣管空氣出口處的分流管，所 述分流管包括導通所述第一燃燒室的第一出口和導通所述第二燃燒室的第二出口 ，所述第一出口方向向上並靠近所述第一爐排。 還設有灶爐，所述灶爐包括
與所述煤氣燃燒室相連通的灶爐燃氣室；
與所述煤氣發生室相連通的灶爐燃煤室；
所述灶爐燃煤室頂部的灶臺； 所述煤氣通道和所述供氣管均設有導通至所述灶爐燃氣室之中的支 管，所述灶爐燃煤室的側壁上設置有風門。
本實用新型具有以下優點
1、 本實用新型的煤氣鍋爐，煤氣燃燒室設置於煤氣發生室的底部， 煤氣由所述煤氣發生室導通至所述煤氣燃燒室中時，將會在所述煤氣 燃燒室底部的高溫和配合空氣給氧的作用下而被自動點燃，避免了 二 次點燃帶來的不便和危險。
2、 本實用新型的煤氣鍋爐，煤氣發生室的頂部靠近煤氣通道的一端 向下傾斜，所述煤氣發生室頂部的冷凝水滴可以沿著所述煤氣通道流 到鍋爐底部的煤氣燃燒室中，而不會落回所述煤氣發生室內的上層煤 塊上，避免澆息所述煤氣發生室中的爐火。
3、 本實用新型的煤氣鍋爐，熱交換裝置中設有S形的熱氣通道，使 得熱氣在熱交換裝置中得到充分的熱交換，降低尾氣排放時的溫度， 實現充分利用熱能。
4、 本實用新型的煤氣鍋爐，由第二爐排將煤氣燃燒室排分為上下兩 個燃燒室，所述第二爐排可以承接由煤氣發生室底部掉落下來的煤塊， 避免其直接掉落在鍋爐底部，並使其在第一燃燒室中燃燒，使煤塊得 到充分燃燒和利用。
5、 本實用新型的煤氣鍋爐，供氣裝置中設有分別控制煤氣發生室和 煤氣燃燒室中的空氣供給量的閥門裝置，從而控制所述煤氣發生室中 煤氣的發生量，以及所述煤氣燃燒室中煤氣助燃的供氧量。
6、 本實用新型的煤氣鍋爐，還設有灶爐，所述灶爐包括與所述煤 氣燃燒室相連通的灶爐燃氣室；與所述煤氣發生室相連通的灶爐燃煤 室；所述灶爐燃煤室頂部的灶臺；所述煤氣通道和所述供氣管均設有導通至所述灶爐燃氣室之中的支管，所述灶爐燃煤室的側壁上設置 有風門。打開所述風門即可以實現對所述灶爐燃煤室進行供氧，不用 始終運行鼓風機，節省電能；所述灶臺便於燒水、做飯，使用方便。


為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實 用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說 明，其中
圖1是本實用新型的煤氣鍋爐 一種具體實施方式
的截面結構示
意圖2是本實用新型的煤氣鍋爐與圖l所示截面相垂直的截面結 構示意圖3是本實用新型的煤氣鍋爐另外 一 種具體實施方式
的截面結 構示意圖中附圖標記表示為 1-煤氣發生室，11-第一爐排，2-煤氣燃燒室，21-第二爐排， 22-第一燃燒室，23-第二燃燒室，3-供氣裝置，31-供氣管， 32-鼓風機，33-分流管，34-第一出口， 35-第二出口， 4-熱 交換裝置，41-熱氣通道，5-煤氣通道，6-灶爐，61-灶臺， 62-風門，63-灶爐清灰門，64-灶爐燃煤室，65-灶爐燃氣室， 71-第一爐門，72-第二爐門，73-第三爐門，8-控溫裝置。
具體實施方式
圖1和圖2顯示了本實用新型的一種具體實施方式
， 一種煤氣 鍋爐，包括使煤塊不完全燃燒、側壁和頂部基本封閉的煤氣發生 室1;與所述煤氣發生室1連通的煤氣燃燒室2;向所述煤氣發生 室1和所述煤氣燃燒室2中提供助燃空氣的供氣裝置3;以及，用 於將所述煤氣燃燒室2中的熱氣導出並進行熱交換的熱交換裝置4。所述煤氣發生室1的側壁上，在靠近上下兩端的位置分別設有第一 爐門71和第二爐門72，其中上方的所述第一爐門71主要用來向所
述煤氣發生室1中添加煤塊；而下方的所述第二爐門72除了可以 用來添煤之外，還可以在其位置點燃煤塊。所述煤氣燃燒室2設置 於所述煤氣發生室1的底部，所述煤氣燃燒室2與所述煤氣發生室 1以煤氣通道5相導通，並且所述煤氣通道5的進氣端設置於所述 煤氣發生室1的頂部，所述煤氣發生室1的頂部向所述煤氣通道5 的進氣端傾斜。煤氣由所述煤氣發生室導通至所述煤氣燃燒室中 時，將會在所述煤氣燃燒室底部的高溫和配合空氣給氧的作用下而 被自動點燃，避免了二次點燃帶來的不便和危險。所述煤氣發生室 頂部的冷凝水滴可以沿著所述煤氣通道流5 'j鍋爐底部的煤氣燃燒 室中，而不會落回所述煤氣發生室內的上層煤塊上，避免澆息所述 煤氣發生室中的爐火。所述煤氣發生室1最內層為耐火泥形成的耐 火層，所述耐火層之外一層為水套層，最外一層為保溫層。如圖2 所示，所述煤氣通道5位於所述保溫層之中。當然，在其他的實施 方式中，所述煤氣通道5還可以位於水套層之中。只要所述煤氣通 道5與高溫的燃燒區域隔離開，就可以儘量避免煤氣在所述煤氣通 道5中被點燃的危險情況。
本實用新型的煤氣鍋爐中，所述煤氣發生室l底部設有第一爐 排11,所述第一爐排11為間隔並列設置、用來承接煤塊、導通所 述熱交換裝置4的多根水管。所述煤氣燃燒室2包括設置於所述 第一爐排11下方的第二爐排21;所述第二爐排21與所述第一爐排 11之間的第一燃燒室22;所述第二爐排21下方的第二燃燒室2 3; 所述煤氣管道5、所述熱氣通道41、所述供氣管31的出氣口均導 通至所述第一燃燒室22。所述第二爐排將煤氣燃燒室排分為上下兩 個燃燒室，所述第二爐排可以承接由煤氣發生室底部掉落下來的煤 塊，避免其直接掉落在鍋爐底部，並使其在第一燃燒室中燃燒，使煤塊得到充分燃燒和利用。所述供氣裝置3包括導通大氣與所述
煤氣燃燒室2的供氣管31;設置於所述供氣管31空氣入口處的鼓 風機32;以及分別控制所述煤氣發生室l和所述煤氣燃燒室2中的 空氣供給量的閥門裝置。所述閥門裝置包括設置於所述供氣管31 空氣出口處的分流管33，所述分流管33包括導通所述第一燃燒室 22的第一出口 34和導通所述第二燃燒室23的第二出口 35,所述 第一出口 34方向向上並靠近所述第一爐排11,為一個設有多個小 孔的圓弧面。在所述第一爐排11下方的鍋爐側壁上還設有一個用 來清除煤灰的第三爐門73,將該第三爐門73打開，可以藉助清灰 工具，如鐵鍬，來清除煤塊經過燃燒後剩餘的煤灰。所述分流管33 可以控制所述煤氣發生室1中煤氣的發生量，以及所述煤氣燃燒室 2中煤氣助燃的供氧量。所述熱交換裝置4為多組相互連通的水管， 設置於所述煤氣發生室1上方，所述相互連通的多組水管之間的熱 氣通道41為S形，所述熱氣通道41與所述煤氣燃燒室2導通。所 述S形的熱氣通道使得熱氣在熱交換裝置中得到充分的熱交換，降 低尾氣在排放時的溫度，實現充分利用熱能。所述熱交換裝置4的 頂部還設有一個控溫裝置8,所述控溫裝置8能夠檢測室內和水管 中的溫度，並可以根據溫差的程度控制所述鼓風機32的運行，即 溫差超過預設數值即啟動所述鼓風機32運行，當溫差小於另外一 個預設數值則停止所述鼓風機32運行，從而實現煤氣鍋爐的無人 管理。
應用本實用新型的煤氣鍋爐時，首先將上方的第一爐門71打 開，向煤氣發生室1中添加煤塊，並添足一天的使用量，關閉所述 第一爐門71;打開所述第一爐門71下方的第二爐門72，點燃所述 煤氣發生室1中下層的煤塊，再將所述第二爐門72關閉。打開鼓 風機32，向所述煤氣發生室1中提供助燃空氣。由於供氣管31空 氣出口處的分流管33的作用，所述煤氣發生室1中的煤塊在不完全燃燒的情況下，產生煤氣。由於下層的煤塊正在燃燒，所述煤氣 燃燒室2中的溫度達到了燃點。當煤氣由述煤氣管道5導通至煤氣
燃燒室2中時，遇到由所述供氣管31輸送進來的助燃空氣即開始 燃燒，這一過程也避免了二次點燃帶來的不便和危險。這樣煤塊和 煤氣燃燒產生的熱量隨著流動的熱氣被傳遞至所述煤氣發生室1上 方的熱交換裝置4中。所述熱交換裝置4中的水管中流動的水得到 加熱，從而實現了對與鍋爐導通的暖氣等裝置的供暖。
圖3顯示了本實用新型的另外一種實施方式，與上一實施方式 的不同之處在於還設有灶爐6,所述灶爐6包括與所述煤氣燃 燒室2相連通的灶爐燃氣室65;與所述煤氣發生室1相連通的灶爐 燃煤室64;所述灶爐燃煤室64頂部的灶臺61。所述煤氣通道5和 所述供氣管31均設有導通至所述灶爐燃氣室65之中的支管，所述 灶爐燃煤室64的側壁上設置有風門62。所述煤氣發生室1和所述 灶爐燃煤室64的底部設置有用來承接所述煤氣發生室1和所述灶 爐燃煤室64中的煤塊的爐排，在所述爐排下方的所述灶爐6的側 壁上設置有灶爐清灰門63，所述灶爐清灰門63用來清理由所述爐 排掉落下來的煤灰。打開所述風門62即可以實現對所述灶爐燃煤 室進行供氧，不用始終運行鼓風機32,節省電能；另外，所述灶臺 61便於燒水、做飯，使用方便。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對 實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明 的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法 對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處於本發明創造的權利要求書的保護範圍之中。
權利要求1.一種煤氣鍋爐，包括使煤塊不完全燃燒、側壁和頂部基本封閉的煤氣發生室(1)；與所述煤氣發生室(1)連通的煤氣燃燒室(2)；向所述煤氣發生室(1)和所述煤氣燃燒室(2)中提供助燃空氣的供氣裝置(3)；用於將所述煤氣燃燒室(2)中的熱氣導出並進行熱交換的熱交換裝置(4)；其特徵在於所述煤氣燃燒室(2)設置於所述煤氣發生室(1)的底部，所述煤氣燃燒室(2)與所述煤氣發生室(1)以煤氣通道(5)相導通。
2. 根據權利要求1所述的鍋爐，其特徵在於所述煤氣通道(5) 的進氣端設置於所述煤氣發生室(1)的頂部，所述煤氣發生室(1) 的頂部向所述煤氣通道(5)的進氣端傾斜。
3. 根據權利要求1所述的鍋爐，其特徵在於所述熱交換裝置 (4)中設有S形的熱氣通道(")。
4. 根據權利要求3所述的鍋爐，其特徵在於所述熱交換裝置 (4 )設置於所述煤氣發生室(1 )上方，並通過所述熱氣通道(41 )與所述煤氣燃燒室(2 )導通。
5. 根據權利要求1至4任一所述的鍋爐，其特徵在於所述供 氣裝置(3)包括導通大氣與所述煤氣燃燒室(2)的供氣管(31); 設置於所述供氣管(31)空氣入口處的鼓風機(32)。
6. 根據權利要求5所述的鍋爐，其特徵在於所述煤氣發生室 (1 )底部設有第一爐排(11 )，所述第一爐排(11 )為間隔並列設置、用來承接煤塊、導通所述熱交換裝置(4)的多根水管。
7. 根據權利要求6所述的鍋爐，其特徵在於所述煤氣燃燒室 (2)包括設置於所述第一爐排(11)下方的第二爐排(21); 所述第二爐排(21 )與所述第一爐排(11 )之間的第一燃燒 室(22 );所述第二爐排(21)下方的第二燃燒室(23); 所述煤氣管道(5 )、所述熱氣通道(41 )、所述供氣管(31 )的出氣口 均導通至所述第一燃燒室(22)。
8. 根據權利要求5所述的鍋爐，其特徵在於所述供氣裝置(3) 還包括分別控制所述煤氣發生室(1)和所述煤氣燃燒室(2)中的空 氣供給量的閥門裝置。
9. 根據權利要求8所述的鍋爐，其特徵在於所述閥門裝置包 括設置於所述供氣管(31 )空氣出口處的分流管(33)，所述分流管(33) 包括導通所述第一燃燒室(22)的第一出口 (34)和導通所述第二燃 燒室(23)的第二出口 (35),所述第一出口 (30方向向上並靠近所 述第一爐排(11)。
10. 根據權利要求1至4任一所述的鍋爐，其特徵在於還設有 灶爐(6)，所述灶爐(6)包括與所述煤氣燃燒室(2)相連通的灶爐燃氣室(65); 與所述煤氣發生室(1 )相連通的灶爐燃煤室(64); 所述灶爐燃煤室(64)頂部的灶臺(61); 所述煤氣通道(5 )和所述供氣管(31 )均設有導通至所述灶爐燃氣室 (65 )之中的支管，所述灶爐燃煤室(64 )的側壁上設置有風門(62 )。
專利摘要一種煤氣鍋爐，包括使煤塊不完全燃燒、側壁和頂部基本封閉的煤氣發生室；與所述煤氣發生室連通的煤氣燃燒室；向所述煤氣發生室和所述煤氣燃燒室中提供助燃空氣的供氣裝置；用於將所述煤氣燃燒室中的熱氣導出並進行熱交換的熱交換裝置；所述煤氣燃燒室設置於所述煤氣發生室的底部，所述煤氣燃燒室與所述煤氣發生室以煤氣通道相導通。本實用新型的煤氣鍋爐，煤氣燃燒室設置於煤氣發生室的底部，煤氣由所述煤氣發生室導通至所述煤氣燃燒室中時，將會在所述煤氣燃燒室底部的高溫和配合空氣給氧的作用下而被自動點燃，避免了二次點燃帶來的不便和危險。
文檔編號F23H5/00GK201373391SQ200920145508
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月10日 優先權日2009年3月10日
發明者王全紅 申請人:王全紅