層爐排復膽式無煙色低溫燃煤自控溫司燃鍋爐的製作方法

2023-05-14 20:32:46

專利名稱：層爐排復膽式無煙色低溫燃煤自控溫司燃鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無煙色低溫燃煤的鍋爐新技術，尤其是一種單、復膽(立、臥)層置爐排且適煤廣又低溫燃燒以低NOx、SOx汙染實現「熱效-燃燒-功力」三率同此提高或可自動控溫司燃的常(低)壓生活鍋爐。
目前，公知的生活鍋爐，凡燃煤必青煙不斷，至於低NOx、SOx燃燒也只能「翹首仰視」工業鍋爐昂貴的再投入之嘗試可望而不可即，本人已有無爐排燃煤的專利技術出臺，雖達「無煙色」但實有不便進一步環保的美中不足之嫌。以現行爐排技術為中心的傳統技術束縛使得生活鍋爐的「三率」無法同步提高，更嚴重地障礙著節能環保事業在燃煤領域的開拓與發展。
本發明的目的是實現生活鍋爐在不增加過多成本和減少輔助設備的情況下，「熱效-燃燒-功力」之「三率」同此提高和低NOx、SOx燃燒，把我國無煙燃煤的常(低)壓生活鍋爐技術全面引向世界領先水平。
本發明的目的是這樣實現的採用單復膽式立、臥結構技術，創立層置水冷爐排與本人「無爐排」技術的複合新技術，其各膽(圓、方)或置正中或偏位全等並立，每膽內壁(板、管鰭)旋置耐火螺旋助片(片掖下通風且行燃相續)通膽勻繞若干條，膽體分上、中、下(或若干)部，上部隨設底火水冷爐排(中、下各部或可設與不設次層爐排，要根據適煤特點和燃煤習慣而定，或者設定某幾膽設次層爐排，而某幾膽則不設次層爐排以廣泛地適煤)，爐排大致類同常規爐排而用(低壓鍋爐採用上、下鍋筒聯設各分膽管束鰭片間型的數膽爐腔逆火統聚於逆火口之下側橫後行集在降塵煙箱末膽繼燃，膽腔引煙火橫上端入上鍋筒煙火管束，後排出煙頸)，各膽均為「倒扣口」式，上頂「底」板引洩氣管徑上(或橫連通數膽入「煙箱」末膽)穿水區通至煙箱，下口「扣」出下管扳下面成逆火口返引逆來之火四周(或側後行於末膽之腔膛)折向豎(橫)式煙火管束通向煙箱的爐膛燃燒主體系統；爐膛與下管板下的渣膛「直腸」式過渡，其渣膛四周數膽共設耐火的自然鼓風膛壁，再下各膽對應平置三根「豐」字型搖洩平合的渣篦組合體，體下為灰腔；煙箱為數膽之煙火管「後」的共行煙火的通長端圓整水冷腔體(或煙火管「前」共行煙火於「煙箱」末膽腔局合隨形體)，其箱上部橫置水冷排管，箱延稍上體成反漏鬥口體且橫順置水冷排管並圓口過渡對通煙頸，對應每膽前部上開煙箱清灰口門，依次向下對應設底火煤風門(門上側設控溫儀表控制電源的準風量的風機)、主煤風門(副煤門)、灰門。這樣，當底火水冷爐排上燃燒正常，則可順螺旋肋片掖下「通道」引燃下層(或各次置水冷爐排)爐膽內的所有煤體，煤體在全部產熱過程中因肋片掖下無阻力配風又隨燃即緩出於逆火口，唯須設定水冷壁與爐膛產熱熱平衡後恆久持溫800-1000℃低溫燃燒是毫無疑慮的)，適逢底火水冷爐排燃燒之後，煙火流繼向下次級推燃並以其800-1000℃的持溼乾餾主煤體至燼且燒燃既生之煙(輕面易舉地「殊途同歸」於高質量地「煙氣再循環」達次級推燃直至亞臨徹燃，並把較為理想的「富燃料燃燒」和「分級燃燒」的多種低NOx、SOx燃燒模式變相與綜合，而只在煙流既出逆火口之時才巧遇自然鼓風耐火壁腔內的「過氧」並予瞬即烈性「補燃」徹底，如此，不僅抑制了焦炭NOx的生成，而且在還原性氣氛之中還有利於已形成的NOx還原，使NOx的生成量進一步減少(根據我國權威著作推定工業鍋爐中，在煙氣再循環、分級燃燒的基礎之上進一步採用富燃料燃燒法以後，有使NOx的排放量從500-900ppm降至5O-100ppm的實驗結果)。與此同時，在燃煤中添加一定比例的石灰石(Ca/S=2∶1)實現脫硫，而實現最佳脫硫之燃燒溫度正巧又是本發明設定的爐膛溫度限，尤其本發明的排渣溫度接近常溫而在脫硫上的顯熱損失與現行工業鍋爐比較簡直可以約等於0，更不會影響任何設計性燃燒和出力(建議我國生活燃煤中添加含石灰石成份高的矸煤作為脫硫劑，而現行爐是不能燃用摻定矸煤之煤種的，只有本人的系列專利產品才適應)。在系列設計上，適用粒煤造型的可以在爐膽內只設底火水冷爐排(排間洩渣調整底火併正常添煤)，排下添各類煤而無須再置次級水冷爐排，但適用小粒碎煤(粉狀)的爐膽內，則設二、三若級水冷爐排，或以粒、面煤膽間的設置，以達數爐排並燃而成倍增大熱出力和提高燃燒效率，以及適用各種煤況。
由於採用了上述方案，在實現了生活鍋爐無煙色(林格曼黑度接近燃油鍋爐的指標)燃煤，在燃燒率96％左右和熱效率80-85％的同時，實現了低NOx、SOx燃燒，在成本沒有過多增加之下，把我國生活鍋爐的節能環保性能統一提高到國際同類領先的水平，為我國常(低)壓生活鍋爐的全面更新換代提供了各種煤型的科學方案。
我國是世界燃煤大國，年耗煤佔全球耗煤總量的四分之一，僅生活用煤和中、小企業用煤約4-6億噸，按本發明提高節能30-40％計算，每年約可以節煤1.2-2億噸，同時按理論分析，本發明的低NOx減少率約60％，低SOx減少率約80％左右，僅此估計從全面更新換代的角度，減少大氣汙染排放量為NOx100-200萬噸/年、SOx430噸/年(因年節省煤炭而反減環境汙染強度相當於二十個大亞灣核電站和秦山核電站環保總效益NOx15.4萬噸、SOx320萬噸、CO22000萬噸、CO等碳黑1000萬噸左右)。茲直接經濟效益300億元/年人民幣(間接效益，有學者僅以節電再創效益的間接社會效益按40倍)，可見我國節能環保事業之意義重大、任務之艱巨……下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明

圖1是本發明第一個常壓爐實施例的偏膽位線半剖視圖；圖2是圖1的1-1剖位俯視圖。
圖3是本發明的第二個低壓爐實施例復膽結構示意中1、板桶(管束鰭片隔制桶壁)膽體(筒膽)；2、底火水冷(管束彎制)爐排(簡爐排)；3、爐(膽)膛；4、豎(橫)式煙箱前(後)煙火管(簡煙火管)；5、上管(下箱)板；6、洩氣管；7、下管扳；8、渣膛；9、帶風眼自鼓風耐火腔壁(簡鼓風壁)；10、「豐」字形搖洩平合渣篦(簡渣篦)；11、灰腔；12、清灰口門；13、孿式水箱；14、水位計；15、大氣常通管；16、煙頸；17、橫置水冷排管；18、豎向過流撐式加強管；19、底火煤風口門；20、爐體平板內外角鐵扣對焊加強筋；21、主(副)煤門；22、螺旋(單管混凝)肋片；23、次(預)置爐排位線；24、渣門；25、逆火口；26、隔渣水冷管；27、灰門；28、隔閉灰腔腳(簡隔閉腳)；29、爐體；30、熱水循環(安全)系統；31、下腳水冷壁；32、「豐」字形爐齒搖軸臂(簡軸臂)；33、偏膽位線；34、齒條搖臂；35、聯(分)搖臂梁；36、搖柄；37、偏豎煙火管(簡偏火管)；38、隨豎火管；39、汽包；40、橫火管上鍋筒(簡上鍋筒)；41、煙箱末膽隨膛膨化碰撞降塵過火腔(簡末膽腔；42、遞塵板；43、空氣預熱器；44、側後水冷管束膽壁(簡側膽壁)；45、漏灰鬥；46、耐火保溫爐皮；47、共煙繼燃膽膛；48、下鍋筒；49、閉合降塵池；50、塵池牆；51、灰池鏟車道；54、塵門；55、灰池；56、共煙繼燃膛箱(簡煙箱)；57、自控溫司燃風機；58、底煙火(口)道。
在圖1中，以四全等膽(1)復置並立，間豎煙火管(4)，管(4)共通聯下管板(7)與上管板(5)引煙流入共煙繼燃煙箱(56)；箱(56)上、下底穿有豎過流加強管(18)，適上部橫置若行水冷橫排管(17)；各膽(1)「倒扣口」式過下管板(7)面下成逆火口(25)，口(25)下緣兩側各置1-2根隔渣管(26)，與鼓風壁(9)構局互通的分渣膛(8)於渣篦(10)之上，篦(10)之下是灰腔(11)並由隔閉腳(28)對應每膽位閉合成獨立腔(11)；膽(1)內壁旋置於若干條螺旋肋片(22)且體分上、中、下、部適設中上部位的底火水冷爐排(2)；爐體(29)前對應各膽(1)位自上而下同設清灰口門(12)、底火煤風口門(19)、主煤門(21)、渣門(24)、灰門(27)，爐體(29)上中出煙頸(16)，頸(16)兩側各設有一清灰口門(12)和左、右孿式水箱(13)，其餘為熱水循環系統等按常規設置。
在圖2中，通長端圓之上投影圖中，四膽(1)沿偏膽位線(33)偏位並置勻以各膽(1)周部煙火管(4)而除同於前部外通膽(1)每設一底火煤風門(19)位不布管(4)外的下管板(7)上面的空間適度而滿煙火管(4)偏火管(37)，隨豎火管(38)；在前後爐體(29)平面板段上的內外對應設厚壁角鐵扣對兩邊滿焊的縱橫加強筋(20)；爐後對應每膽(1)底位渣篦(10)每引出三根軸臂(32)，每臂(32)各設齒條搖臂(34)，十二隻臂(34)共軸對應定於聯搖臂梁(35)並由搖柄(36)受力推拉統而共(分)動洩渣。
在圖3中，上鍋筒(40)之兩端的右筒端煙頸(16)腔內空氣預熱器(43)，器(43)下設漏灰鬥(45)，左筒端設末膽(41)的特別煙箱；對應筒(4)整「橫」位向下平均側引下六個等分筒(40)位段的管束鰭片膽(1)之隔制結合的膽(1)壁並與側膽壁(44)除對應外通膽(1)腔適設各煤、風、渣口門門位外構成五個全水冷管束局就於下鍋筒(40)和六隔間筒(52)的方膽(1)膽內旋若干遞接肋片(22)；下鍋筒(48)和筒(52)下緣水平線面為五膽(1)共逆火口(25)之煙火流是順引源於底火水冷彎制爐排(2)旋徑管束混凝(耐火)肋片(22)遞來引帶主煤腔的乾餾性低溫燃煤，口(25)之下緣順兩條下鍋筒(48)、間筒(52)共導煙火向左側端末膽(41)，膽(41)上部腔內設若干遞塵板(42)，扳(42)下正巧繼燃末燒盡之煙而構成繼燃膽膛(47)，膛(47)之下設有塵池牆(50)閉隔的降塵池(49)；口(25)之下對應空間至「豐」字形齒條渣篦組體之上為渣膛(11)，電動往復半自動洩渣入灰池(55)，池(55)底設灰池鏟車道(53)。
權利要求
1．一種層爐排復膽式無煙色低溫燃煤自控溫司燃鍋爐，立、臥單復膽(1)採用本人已型專利技術的基本結構，其特徵是單、復膽(1)均設層級水冷爐排於各膽(1)腔內並以底火水冷爐排於膽(1)上部始燃、常燃，採用次級推燃的創新原理殊途同歸於現行工業鍋爐的「煙氣再循環」、「分級燃燒」、「富燃料燃燒」的綜合性能和「添加石灰石」的低NOx、SOx的高效率低溫燃煤鍋爐。
2．根據權利要求1所述的低溫燃煤鍋爐，其特徵是數復膽(1)內分別於某幾膽(1)只設底火水冷爐排(2)，而某幾膽(1)則層設若干級水冷爐排(23)，又因煤因地側重不同比例系列造型。
3．根據權利要求1所述的低溫燃煤鍋爐，其特徵是上爐筒(40)右(左)端煙頸腔(16)、左(右)端末膽腔(41)體後底煙火道(58)、腹下側膽壁(44)管鰭隔制壁膽(1)結合豎下聯兩下鍋筒(48)與間筒(52)構成若干「倒扣」式方膽(1)分體且各膽逆火口(25)自右(左)向左(右)側的末膽壁(41)聚引煙火併在其間膨式遞板降塵繼入上鍋筒(40)橫煙火管束(4)的中低壓蒸汽鍋爐。
4．根據權利要求1所述的低溫燃煤鍋爐，其特徵是各膽(1)頂部裝引準風量的風機由控溫儀制控電源等的自動控溫司燃。
5．根據權利要求3所述的鍋爐，其特徵是具有若干復膽(1)系統鍋爐二、三、四膽型共末膽(41)巨腔「煙箱」分通各煙頸(16)的組合式造型。
6．根據權利要求3所述的鍋爐，其特徵是大系列化造型沒底煙火道(58)之主體變形為水冷管束陪腔式末膽共聯燃除塵本體系統和層設的爐排(2、23)均減除邊面水冷管若干而自動下(添)煤渡渣。
7．根據權利1所述的鍋爐，其特徵是以底火水冷爐排(2)上優質(粒狀)煤引肋下部主膽(1)內燃用大量包括大量矸煤或礦渣矸煤等在內的各種煤的綜合脫硫與充分利用能源的各種生活(工業)鍋爐。
8．根據權利要求1所述的鍋爐，其特徵是以底火水冷爐排(2)和次爐排(23)主燃劣煤而又在側下部添加脫硫劑煤層底膽(1)繼燃並脫硫的常(低)壓鍋爐。
全文摘要
一種層爐排復膽式無煙色低溫燃煤自控溫司燃鍋爐,尤其是採用次級推燃的創新原理,結合本發明人多項專利成果基礎,設有底火水冷爐排、次爐排的爐膽,實現了「熱效－燃燒－功力」之「三率」同此國內外同類領先以及長期昂貴於工業鍋爐中的「煙氣再循環」、「分級燃燒」、「富燃料燃燒」之低NO
文檔編號F24H1/32GK1209531SQ9711566
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月27日 優先權日1997年8月27日
發明者管理 申請人:管理