供暖及蒸汽兩用鍋爐的製作方法

2023-07-20 22:56:46 2

專利名稱：供暖及蒸汽兩用鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及鍋爐供暖及發電領域，尤其涉及一種供暖及蒸汽兩用鍋爐。
背景技術：
現有的供暖及蒸汽兩用鍋爐煙囪排出大量白色氣團，是水吸收熱量產生的蒸汽，由水變為蒸汽是一個降溫過程，消耗大量的熱量，降低了鍋爐的熱效率。現有的蒸汽鍋爐採用噴粉式燃燒，是由壓縮空氣把預熱的煤粉噴射到燃燒室燃燒，煤粉以懸浮狀態飄散在燃燒室空間內，這些懸浮物極易隨熱氣流經排煙煙 排入大氣中，造成粉塵汙染。
現有的供暖及蒸汽兩用鍋爐燃燒室空間大，有效受熱面積小，且四壁砌有厚厚的耐火磚，阻隔了熱能的直接傳遞，降低了鍋爐熱效率。現有的供暖及蒸汽兩用鍋爐沒有助燃裝置，煤不能充分燃燒，爐渣中熱能不能充分釋放，把滾燙的爐渣排出爐體外，造成大量的熱能損耗。現有的供暖及蒸汽兩用鍋爐採用大功率鼓風機和引風機助燃，自身耗電量大，違背了低碳生活理念。現有的供暖及蒸汽兩用鍋爐不能使水分解成氫氣和一氧化碳助燃，不能開發和利用再生性能源，不能補給可燃性氣體，不能額外增加可燃源，因此鍋爐的熱效率低。現有的鍋爐採用鏈條式移動爐排，煤以擴散狀態燃燒，燃燒不劇烈充分，煤不能完全燃盡，爐溫低，鍋爐熱效率低。

發明內容
針對上述問題，本發明的目的在於提供一種供暖及蒸汽兩用鍋爐，提高了鍋爐的熱利用率，減少了大氣汙染。為達到上述目的，本發明所述一種供暖及蒸汽兩用鍋爐，至少包括爐膛、水箱、受熱芯、煙氣二次利用裝置、煙氣淨化裝置以及定位爐排裝置，其中；所述爐膛外側及頂部設有水箱，所述爐膛底部設有定位爐排裝置；所述水箱由水室和蒸汽室構成；所述至少一個受熱芯密封於水箱的頂部，其一端與爐膛連通，另一端連接煙腔，所述煙腔與煙氣二次利用裝置連接，所述煙氣二次利用裝置與煙氣淨化裝置連通。優選地，所述供暖及蒸汽兩用鍋爐還包括助燃裝置和燃料添加裝置，其中；所述助燃裝置包括蒸汽助燃裝置和空氣助燃裝置，所述蒸汽助燃裝置由蒸汽助燃管和蛇形加溫管構成，所述蒸汽助燃管橫向一周固定在所述爐膛的內壁上，且蒸汽助燃管壁體朝向爐膛中心的一側均勻設有多個蒸汽噴氣嘴，所述蒸汽助燃管通過蛇形加溫管與蒸汽室連通；所述空氣助燃裝置由空壓罐和空氣助燃管構成，所述空氣助燃管橫向一周固定在所述爐膛的內壁上，且空氣助燃管壁體朝向爐膛中心的一側均勻設有多個空氣噴氣嘴，所述空氣助燃管通過管路與爐膛外部的空壓罐連通；
所述燃料添加裝置為連通煤倉與爐膛的管道及卸煤裝置構成。優選地，所述多個受熱芯均勻豎排密封於水箱的頂部，所述每個受熱芯均由矩形柱體框架，及矩形柱體框架內部排列的多角受熱管構成，所述多角受熱管的兩端分別密封連通矩形框架外壁的兩側。優選地，所述多角受熱管由截面為多角形的主管、以及內接所述主管內壁的環形內管和外接所述主管外壁的分布均勻的多個環形外管構成，其中，所述主管外壁與每個環形外管內壁之間的空間為實心體。優選地，所述煙氣二次利用裝置由重折式煙道以及煙道外圍的吸熱水箱構成。優選地，所述蒸汽鍋爐還包括給水裝置，所述給水裝置為一給水罐，所述吸熱水箱 的外壁設有熱水出口，頂部設有回氣口 ；所述給水罐底部設有熱水進口，頂部設有排氣口 ；所述熱水出口與所述熱水進口通過熱水管密封連通，且在熱水管上設有進水閥；所述回氣口與所述排氣口通過排空管密封連通，且在排空管上設有排空閥；所述給水罐的底部還設有給水口，頂部還設有加壓口，所述給水口通過給水管與水箱水室密封連通，且在給水管上設有給水閥；所述加壓口通過加壓管與水箱蒸汽室密封連通，且在加壓管上設有加壓閥。優選地，所述煙氣淨化裝置包括圓形煙囪、淨化吸盤、風扇、霧化噴水器以及電機，其中；所述煙囪內部固定多個圍筒，且相鄰圍筒之間設有一定間隙；所述煙囪底部圓筒中心設有輸送端朝向上方的電機，所述電機帶有轉軸，所述轉軸上間隔設有多個淨化吸盤，且淨化吸盤置於相鄰圍筒之間的間隙內；所述多個風扇固定在轉軸上且位於對應淨化吸盤的下方；在所述淨化吸盤下方的圍筒上設有霧化噴水器，所述霧化噴水器帶有多個霧化噴水嘴，所述霧化噴水嘴固定在圍筒內壁上。優選地，所述定位爐排裝置由水平排列於爐膛底部的多個輪體以及輪體外壁上均勻分布的多個輪板構成，所述每個輪體轉軸均設有齒輪，且相鄰齒輪互相咬合；所述輪體上分布的輪板位置相同，且相鄰輪體對應的兩個輪板在水平面上成一爐排平面。優選地，所述燃料添加裝置的管道口處設有定位卸煤裝置。優選地，所述淨化吸盤由圓餅海綿體及圓餅海綿體外圍的鋼網構成。本發明的有益效果為I、本發明的供暖及蒸汽兩用鍋爐採用定位爐排集中燃燒，不僅燃燒劇烈充分，而且可人為控制爐渣的排洩時間和溫度，待爐渣溫度徹底釋放後排出爐體，提高煤的燃盡率，降低爐渣排渣溫度，減少熱能損耗，提高鍋爐熱效率；2、燃燒室空間內設有多列受熱芯，每列受熱芯是由4個豎立的受熱壁面和柱體壁面內層狀排列的多個多角受熱管構成，極大地增大了受熱面積，只有超大的受熱面積，才有超強的吸熱效果；3、本發明採用助燃裝置，取締了大功率鼓風機和引風機在燃煤鍋爐中的配置，減少電力消耗，真正體現低碳生活理念；4、採用助燃裝置，可開發和利用再生性能源，補給可燃性氣體，使煤燃燒的更加劇烈，而且額外提供強大的熱能，提高鍋爐的熱效率；5、水箱給水採用階梯式分序注水方式，取締了高壓水泵的配置，減少電能消耗，真正體現了低碳生活理念；6、鍋爐體外部結構採用圓柱體水室和球面體蒸汽室，水箱內設有多列受熱芯，減少受力壁面，多角受熱管採用內壁抗壓圓管和外壁抗壓圓管，增強了爐體的抗壓性，設計壓強為50Mpa以上，提高汽輪機的機械效率；7、本發明設有煙氣二次熱利用裝置，把煙氣中熱能再次吸收利用減少熱能損耗，提聞鍋爐熱效率；8、本發明設有煙氣淨化裝置，使粉塵排量降低，煤焦油排量降低，碳排放量減少40% -70% o



圖I是本發明實施例所述供暖及蒸汽兩用鍋爐的整體結構示意圖；圖2是本發明實施例所述供暖及蒸汽助燃裝置的剖視圖；圖3是本發明實施例所述受熱芯水平剖視圖；圖4是本發明實施例所述受熱芯豎直剖視圖；圖5是本發明實施例所述受熱管的剖視圖；圖6是本發明實施例所述定位爐排裝置的狀態一示意圖；圖7是本發明實施例所述定位爐排裝置的狀態二示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。如圖I-圖7所示，本發明實施例所述一種供暖及蒸汽兩用鍋爐，至少包括爐膛I、水箱、受熱芯2、煙氣二次利用裝置、煙氣淨化裝置以及定位爐排裝置，其中；所述爐膛I為矩形柱體，其外側及頂部設有水箱，所述爐膛底部設有定位爐排裝置；所述水箱由水室3和蒸汽室4構成；所述至少一個受熱芯2密封於水箱的頂部，其一端與爐膛I連通，另一端連接煙腔5，所述煙腔5與煙氣二次利用裝置連接，所述煙氣二次利用裝置與煙氣淨化裝置連通。所述供暖及蒸汽兩用鍋爐還包括助燃裝置和燃料添加裝置，其中；所述助燃裝置包括蒸汽助燃裝置和空氣助燃裝置，所述蒸汽助燃裝置由蒸汽助燃管6和蛇形加溫管7構成，所述蒸汽助燃管橫向一周固定在所述爐膛的內壁上，且蒸汽助燃管壁體朝向爐膛中心的一側均勻設有多個蒸汽噴氣嘴8，使得蒸汽氣流以圓面均勻的噴入到燃燒的煤層內。所述蒸汽助燃管通過蛇形加溫管與蒸汽室連通，使蒸汽室內的蒸汽進入到蛇形加溫管內迂迴加熱，蒸汽受到管壁的烘烤與熱輻射，使得水分顆粒越來越小，水分之間距離增大，氣壓增加，當這些細小的水分顆粒進入到蒸汽助燃管再次受到管壁的烘烤與熱輻射，更加細小的水分顆粒噴射到熾熱的煤層內，逐層加熱，最終分成氫氣和氧氣、氧氣和一氧化碳在高溫下生產一氧化碳參與燃燒。所述空氣助燃裝置由空壓罐9和空氣助燃管10構成，所述空氣助燃管橫向一周固定在所述爐膛的內壁上，且空氣助燃管壁體朝向爐膛中心的一側均勻設有多個空氣噴氣嘴11，所述空氣助燃管通過管路與爐膛外部的空壓罐連通。所述空氣助燃管設在爐渣層上，吹風助燃，爐渣溫度徹底釋放，熱空氣自下而上，穿越燃燒的煤層，與蒸汽助燃管共同助燃，開發和利用再生性能源，補給可燃性氣體，不僅使煤燃燒的更加充分劇烈，減少黑煙的形成，而且可額外的增加可燃物，額外的提供強大的熱能，額外提高鍋爐的熱效率。所述燃料添加裝置為一連通煤倉與爐膛的管道12及卸煤裝置構成。下面對上述實施例所述供暖及蒸汽兩用鍋爐的具體結構進行詳細說明所述多個受熱芯均勻豎排密封於水箱的頂部，所述每個受熱芯2均由矩形柱體框架13，及矩形柱體框架13內部排列的多角受熱管14構成，所述多角受熱管的兩端分別密封連通矩形框架外壁的兩側。所述受熱芯可對水箱內的冷水加熱，其置有的多個受熱管會增大受:熱面積，有利於水箱水吸熱，熱效率聞。其中，所述多角受熱管由截面為多角形的主管15、以及內接所述主管15內壁的環形內管16和外接所述主管外壁的分布均勻的多個環形外管17構成，其中，所述主管外壁與每個環形外管內壁之間的空間為實心體。受熱管採用上述結構，極大的增加了多角受熱管 的抗壓性，增加了多角受熱管的使用壽命。所述煙氣二次利用裝置由重折式煙道18以及煙道外圍的吸熱水箱19構成。所述蒸汽鍋爐還包括給水裝置，給水裝置是為了鍋爐補充熱水的一個裝置，是利用水位差實現給水的。所述給水裝置為一給水罐及其連接管道，所述吸熱水箱的外壁設有熱水出口，頂部設有回氣口 ；所述給水罐底部設有熱水進口，頂部設有排氣口 ；所述熱水出口與所述熱水進口通過熱水管20密封連通，且在熱水管上設有進水閥；所述回氣口與所述排氣口通過排空管21密封連通，且在排空管上設有排空閥；所述給水罐的底部還設有給水口，頂部還設有加壓口，所述給水口通過給水管22與水箱水室密封連通，且在給水管上設有給水閥；所述加壓口通過加壓管23與水箱蒸汽室密封連通，且在加壓管上設有加壓閥。當鍋爐需要給水時，首先打開進水閥和排空閥，關閉加壓閥和給水閥，使吸熱水箱內的熱水自然流入到給水罐內，水滿後，先關閉進水閥和排空閥，然後打開給水閥和加壓閥，使給水罐內的水自然流入到鍋爐水箱內，完成鍋爐自然給水。給水裝置的設置，取締了高壓水泵的配置，減少電能消耗，真正體現了低碳生活理念。煙氣二次裝置與煙氣淨化裝置連通，所述煙氣淨化裝置包括圓形煙 24、淨化吸盤25、風扇26、霧化噴水器27以及電機28，其中；所述煙囪內部固定多個圍筒29，且相鄰圍筒之間設有一定間隙；所述煙囪底部圍筒中心設有輸送端朝向上方的電機，所述電機帶有轉軸，所述轉軸上間隔設有多個淨化吸盤，且淨化吸盤置於相鄰圍筒之間的間隙內；所述多個風扇固定在轉軸上且位於對應淨化吸盤的下方；在所述淨化吸盤下方的圍筒上設有霧化噴水器，所述霧化噴水器帶有多個霧化噴水嘴，所述霧化噴水嘴固定在圍筒內壁上。其中，所述淨化吸盤由圓餅海綿體及圓餅海綿體外圍的鋼網構成。啟動電動機，同時多個霧化噴嘴噴水，使煙氣中的粉塵、煤焦油，及部分二氧化碳、二氧化硫溶於水中，汙水珠在煙囪空間內，受高速旋轉風扇的作用，由下向上運行，當穿越淨化吸盤時，汙水珠敷著在淨化吸盤的海綿體內，由於離心力的作用被甩入圍筒外壁與煙囪內壁空間內，流入廢水回收池30中。使得粉塵排量降低，煤焦油排放降低，二氧化碳、二氧化硫的排放減少，不僅節水，可取代碳酸鈉的投入，減少二次汙染。
所述定位爐排裝置由水平排列於爐膛底部的多個輪體31以及輪體31外壁上均勻分布的多個輪板32構成，所述每個輪體轉軸均設有齒輪，且相鄰齒輪互相咬合；所述輪體體上分布的輪板位置相同，且相鄰輪體對應的兩個輪板在水平面上成一爐排平面。工作時，當一個齒輪進行轉動時，所有齒輪一起轉動，齒輪相應連接的輪體同步轉動，輪體圓弧外壁輪板間扇形凹槽內的爐渣隨旋轉輪體，墜入到爐膛底部的爐渣收集倉內。為了使得添加燃料自動化，所述燃料添加裝置的管道口處設有定位卸煤裝置。該定位卸煤裝置與爐排裝置的結構相同，通過旋轉輪體凹槽將煤墜入到管道內，沿管道斜面 滑入爐膛。以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求所界定的保護範圍為準。
權利要求
1.一種供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，至少包括爐膛、水箱、受熱芯、煙氣二次利用裝置、煙氣淨化裝置以及定位爐排裝置，其中； 所述爐膛外側及頂部設有水箱，所述爐膛底部設有定位爐排裝置； 所述水箱由水室和蒸汽室構成； 所述至少一個受熱芯密封於水箱的頂部，其一端與爐膛連通，另一端連接煙腔，所述煙腔與煙氣二次利用裝置連接，所述煙氣二次利用裝置與煙氣淨化裝置連通。
2.根據權利要求I所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述供暖及蒸汽兩用鍋爐還包括助燃裝置和燃料添加裝置，其中； 所述助燃裝置包括蒸汽助燃裝置和空氣助燃裝置，所述蒸汽助燃裝置由蒸汽助燃管和蛇形加溫管構成，所述蒸汽助燃管橫向一周固定在所述爐膛的內壁上，且蒸汽助燃管壁體朝向爐膛中心的一側均勻設有多個蒸汽噴氣嘴，所述蒸汽助燃管通過蛇形加溫管與蒸汽室連通；所述空氣助燃裝置由空壓罐和空氣助燃管構成，所述空氣助燃管橫向一周固定在所述爐膛的內壁上，且空氣助燃管壁體朝向爐膛中心的一側均勻設有多個空氣噴氣嘴，所述空氣助燃管通過管路與爐膛外部的空壓罐連通； 所述燃料添加裝置為連通煤倉與爐膛的管道及卸煤裝置構成。
3.根據權利要求I所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述多個受熱芯均勻豎排密封於水箱的頂部，所述每個受熱芯均由矩形柱體框架，及矩形柱體框架內部排列的多角受熱管構成，所述多角受熱管的兩端分別密封連通矩形框架外壁的兩側。
4.根據權利要求3所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述多角受熱管由截面為多角形的主管、以及內接所述主管內壁的環形內管和外接所述主管外壁的分布均勻的多個環形外管構成，其中，所述主管外壁與每個環形外管內壁之間的空間為實心體。
5.根據權利要求I所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述煙氣二次利用裝置由重折式煙道以及煙道外圍的吸熱水箱構成。
6.根據權利要求5所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述蒸汽鍋爐還包括給水裝置，所述給水裝置為一給水罐，所述吸熱水箱的外壁設有熱水出口，頂部設有回氣口 ；所述給水罐底部設有熱水進口，頂部設有排氣口 ；所述熱水出口與所述熱水進口通過熱水管密封連通，且在熱水管上設有進水閥；所述回氣口與所述排氣口通過排空管密封連通，且在排空管上設有排空閥；所述給水罐的底部還設有給水口，頂部還設有加壓口，所述給水口通過給水管與水箱水室密封連通，且在給水管上設有給水閥；所述加壓口通過加壓管與水箱蒸汽室密封連通，且在加壓管上設有加壓閥。
7.根據權利要求I所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述煙氣淨化裝置包括圓形煙囪、淨化吸盤、風扇、霧化噴水器以及電機，其中； 所述煙囪內部固定多個圍筒，且相鄰圍筒之間設有一定間隙； 所述煙 底部圓筒中心設有輸送端朝向上方的電機，所述電機帶有轉軸，所述轉軸上間隔設有多個淨化吸盤，且淨化吸盤置於相鄰圍筒之間的間隙內； 所述多個風扇固定在轉軸上且位於對應淨化吸盤的下方； 在所述淨化吸盤下方的圍筒上設有霧化噴水器，所述霧化噴水器帶有多個霧化噴水嘴，所述霧化噴水嘴固定在圍筒內壁上。
8.根據權利要求I所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述定位爐排裝置由水平排列於爐膛底部的多個輪體以及輪體外壁上均勻分布的多個輪板構成，所述每個輪體轉軸均設有齒輪，且相鄰齒輪互相咬合；所述輪體上分布的輪板位置相同，且相鄰輪體對應的兩個輪板在水平面上成一爐排平面。
9.根據權利要求2所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述燃料添加裝置的管道口處設有定位卸煤裝置。
10.根據權利要求7所述的供暖及蒸汽兩用鍋爐，其特徵在於，所述淨化吸盤由圓餅海綿體及圓餅海綿體外圍的鋼網構成。
全文摘要
本發明公開一種供暖及蒸汽兩用鍋爐，至少包括爐膛、水箱、受熱芯、煙氣二次利用裝置、煙氣淨化裝置以及定位爐排裝置，其中；所述爐膛外側及頂部設有水箱，所述爐膛底部設有定位爐排裝置；所述水箱由水室和蒸汽室構成；所述至少一個受熱芯密封於水箱的頂部，其一端與爐膛連通，另一端連接煙腔，所述煙腔與煙氣二次利用裝置連接，所述煙氣二次利用裝置與煙氣淨化裝置連通。本發明的蒸汽取暖兩用鍋爐採用定位爐排集中燃燒，不僅燃燒劇烈充分，而且可人為控制爐渣的排洩時間和溫度，待爐渣溫度徹底釋放後排出爐體，提高煤的燃盡率，降低爐渣排渣溫度，減少熱能損耗，提高鍋爐熱效率。
文檔編號F22B1/00GK102748851SQ20121018611
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者高宏亮 申請人:高宏亮