無煙節煤大型機械爐排導熱油爐的製作方法
2023-10-09 05:34:49 2
專利名稱：無煙節煤大型機械爐排導熱油爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐。
背景技術：
導熱油爐也稱有機熱載體鍋爐，是最近幾年才發展興起的一種新型工業鍋爐。導熱油系列鍋爐設備，由於體積小，安裝和布置靈活，運行成本低，深受用戶歡迎，市場前景廣闊。
導熱油爐的熱能傳遞與循環的形式是以導熱油為介質，利用循環油泵強制導熱油進行液相循環，將熱能通過管道輸送給用熱設備，經過熱傳遞降溫後的導熱油再通過返回管道回到加熱爐重新加熱，形成閉路循環。
由於用油作為傳熱介質，能在較低壓力下獲得較高的工作溫度(300℃左右)，可以精確的控制溫度，無需水資源和水處理設備，對使用條件沒有苛刻的需求，可以精確控制溫度，並構造簡單，維修和運行非常方便，是一種安全係數比較高的供熱設備，被廣泛的應用於紡織、印染、食品加工、油漆塗敷、化工設備、塑料建材、人造革、人造板、造紙、木材生產等行業。
導熱油爐，絕大部分以煤為燃料，只有極少數在特殊條件下燃用天然氣、液化石油氣、輕質柴油，由於石油燃料價格高的問題，大部分用戶還是多選用燃煤作燃料。現有的導熱油爐燃煤裝置基本上都存在燃煤燃燒不夠充分的問題，黑煙排放嚴重，對於一些大型的機械爐排(包括鏈條式爐排、往復式爐排等)燃煤設施，情況稍好一些，排放煙氣也為灰色或黑灰色，一方面造成環境汙染，另一方面存在的是能源的嚴重浪費，燃燒功率在2.8MW以上的大型燃煤裝置，耗煤量為6-20噸/24小時，甚至更多，耗煤量相當大，燃煤煙氣汙染相當嚴重，煤資源浪費也是相當驚人，嚴重製約了環保節能性社會的順利實施。
發明內容
本發明的目的在於提供一種無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，能夠解決燃煤冒黑煙問題，節約煤資源，保護環境。
本發明所述的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，有加熱區和熱氣體供應區，加熱區的爐體內配裝吸熱管束，加熱區底部設有熱氣體進口，加熱區的頂部配裝有引風機；熱氣體供應區有燃煤裝置，燃煤裝置有燃燒爐膛、機械爐排、加煤裝置和高溫氣體出口，高溫氣體出口位於後爐拱前面，高溫氣體出口與加熱區的熱氣體進口對應設置，其爐膛分上爐膛和下爐膛，上下爐膛相通，爐膛橫截面呈兩個左右對稱的R形結構，兩個R形爐膛的下爐膛相通，爐膛側壁配裝有通向上爐膛的助燃風口，助燃風口與上爐膛頂部的弧形拱相切，爐膛的後部為高溫氣體出口。
燃煤在機械爐排的運行帶動下，被依次輸送到爐膛預熱區和燃燒區，在預熱區，燃煤中的揮發份開始析出並燃燒，進入燃燒區後，剩餘的揮發份繼續快速析出燃燒，揮發份和可燃性塵埃形成煙氣，一起向上湧入爐膛頂部的旋流燃燒區域，形成旋轉式氣流燃燒，在爐膛側壁助燃風的助燃下，燃燒氣體和助燃風混合攪拌，並同時加速旋轉強化混合，快速猛烈的燃燒產生大量的熱能，使爐膛溫度快速升高，更加促進了燃燒的效果和消除煙塵的條件。燃燒混合氣流達到爐膛後部的出口處時，有序的氣體旋流被出口擴張、瀰漫，形成高溫湍流區，各種氣體間相互碰撞、撕扭，粉碎成若干不規則的氣體漩渦，充滿整個高溫湍流區，使燃燒達到高峰，形成爐膛的高溫區，隨著揮發份基本消耗變成了焦炭，必須經過高溫才能燃盡的焦炭在此高溫區進一步燃盡。燃燒氣流的自身上升動力，結合引風機的動力，在加熱區形成的負壓使燃燒氣流折彎向上，隨著燃燒，衝進加熱區，將所有可燃物一併徹底燃盡，煙氣將不復存在，林格曼黑度已不成立，傳統的排煙汙染和燃燒不盡的能源浪費得到徹底解決，沒有黑煙或灰色煙，只有純潔、乾淨、無色、無味的熱氣體，節約了資源，保護了環境，提高了熱效率。雙道燃燒，燃燒能力大，滿足大型導熱油爐的要求。
清潔乾淨的熾熱氣流在爐體的加熱區內和吸熱管束進行熱交換，吸熱管束中導熱油被加熱，由工作油泵提供動力將熱能源源不斷地送到用熱設備上，釋放熱量後的導熱油通過回油管道再回到導熱油爐，被重新加熱，形成閉路循環。
爐膛側壁沿R形的兩隻管腳均設有通向上爐膛的助燃風道，燃燒更加充分。
爐膛側壁沿R形的管腳設有通向下爐膛的助燃風道，進一步促進燃燒，最好沿兩隻管腳均設有通向下爐膛的助燃風道。
所謂R形，也可以是反R形，可分別形成順時針旋流燃燒和逆時針旋流燃燒。
橫截面呈R形結構也只是近似的象形描述，可以有一定程度的變形演變，如R形的兩隻管腳可以是對稱傾斜的，沿兩隻傾斜管腳都可以增設通向下爐膛的助燃風道，旋流爐膛的橫截面可以呈圓形或橢圓形等，爐膛可以位於爐體的中間部位，尤其是對稱結構時，一般位於中間部位，此時，R形結構將演變成了近似的Ω形，等等。
在實際中，根據需要設置爐體的縱向長度和橫向寬度，當爐體的縱向長度較大時，助燃風道可以在縱向長度上分布設置幾個，保證充分燃燒。
對於大型的燃煤裝置，為了加強結構強度，可在燃煤裝置中增設支承筋，最好在支承筋附近再增加循環冷卻通道，通循環冷卻水，避免支承筋的溫度過高，保證運行安全可靠。
與現有的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，只是將燃煤裝置部分進行了改進，其它部分可完全沿用原有的結構，因此，可直接對現有的同類機械爐排導熱油爐進行現場改造。
本發明無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，結構簡單，造價低廉，容易實施，徹底解決了燃煤冒黑煙問題，排出的廢氣無色透明、乾淨、無汙染，達到了純無煙的效果，林格曼黑度為0，根據煤質的不同可節約燃煤30％-40％，既節約了煤資源，又保護了環境，經濟效益和社會效益顯著。
圖1、本發明一實施例結構示意圖。
圖2、圖1中燃煤裝置16的A-A橫截面結構示意圖。
圖中1、爐體 2、3、吸熱管束 4、引風機連接管口 5、熱氣體進口 6、高溫氣體出口 7、後爐拱 8、鏈條式爐排 9、鏈條滾筒 10、灰渣出口 11、下煤閘板12、煤鬥 13、助燃風口 14、下煤閘板升降輪 15、助燃風口 16、燃煤裝置 17、18、22、23、助燃風道 19、循環冷卻通道 20、支承鋼架 21、通道隔板 F1、F2、F3、F4、F5、助燃風。
具體實施例方式
下面結合實施例附圖對本發明作進一步的說明。
如圖1和圖2所示，本發明所述的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，有加熱區和熱氣體供應區，加熱區的爐體內配裝吸熱管束2、3，加熱區底部設有熱氣體進口5，加熱區的頂部通過引風機連接管口4配裝引風機；熱氣體供應區有燃煤裝置，燃煤裝置有燃燒爐膛、鏈條式爐排8、加煤裝置和高溫氣體出口6，高溫氣體出口6位於後爐拱7前面，高溫氣體出口6與加熱區的熱氣體進口5對應設置，加煤裝置由煤鬥12、下煤閘板11和下煤閘板升降輪14組成，爐膛分上爐膛和下爐膛，上下爐膛相通，爐膛橫截面呈兩個左右對稱的R形結構，兩個R形爐膛的下爐膛相通，爐膛側壁配裝有通向上爐膛的助燃風口15、18，助燃風口15、18與上爐膛頂部的弧形拱相切，爐膛側壁沿R形的管腳設有通向下爐膛的助燃風道23，中間的助燃風道可以集中引入，爐膛的後部為高溫氣體出口6。鏈條爐排的兩側有防渣鐵磚，也稱密封鐵塊，用來密封鏈條爐排的兩邊防止漏風和漏煤，同時也防止熔化狀態的灰渣粘連在爐膛內壁上形成渣瘤，影響正常運行。
在燃煤裝置中增設有支承鋼架20，支承鋼架20附近設有循環冷卻通道19，在循環冷卻通道19中通入冷卻水，防止支承鋼架20等處的溫度過高，影響支承強度。
運行過程燃煤在鏈條式機械爐排的運行帶動下，被依次從左到右輸送到爐膛預熱區和燃燒區，在預熱區，燃煤中的揮發份開始析出並燃燒，進入燃燒區後，剩餘的揮發份繼續快速析出燃燒，揮發份和可燃性塵埃形成煙氣，一起向上湧入爐膛頂部的旋流燃燒區域，形成旋轉式氣流燃燒，在爐膛側壁助燃風道17、18、22、23提供的助燃風助燃下，燃燒氣體和助燃風混合攪拌，並同時加速旋轉強化混合，快速猛烈的燃燒產生大量的熱能，使爐膛溫度快速升高，更加促進了燃燒的效果和消除煙塵的條件。燃燒混合氣流達到爐膛後部的高溫氣體出口6處時，有序的氣體旋流被出口擴張、瀰漫，並且兩路混合，形成高溫湍流區，各種氣體間相互碰撞、撕扭，粉碎成若干不規則的氣體漩渦，充滿整個高溫湍流區，使燃燒達到高峰，形成爐膛的高溫區，隨著揮發份基本消耗變成了焦炭，必須經過高溫才能燃盡的焦炭在此高溫區進一步燃盡。燃燒氣流的自身上升動力，結合引風機的動力，在加熱區形成的負壓使燃燒氣流折彎向上，隨著燃燒，衝進加熱區，將所有可燃物一併徹底燃盡，乾淨的白色灰渣從灰渣出口10排出。清潔乾淨的熾熱氣流分別和吸熱管束2、3進行熱交換，將吸熱管束中的導熱油加熱，由工作油泵提供動力將熱能源源不斷地送到用熱設備上，釋放熱量後的導熱油通過回油管道再回到導熱油爐，被重新加熱，形成閉路循環。
各助燃風道可以通過布風盒，根據需要實現布風分布，由同一動力源提供布風動力，簡化輔助設施。
供風系統可配裝自動化變頻控制系統，實現自動化操作。如供風量的調節可用變頻調速的方式來解決，亦即通過改變風機電源的頻率來改變風機的轉速的方法控制供風量。利用煙氣傳感器(工業電子門市部都有市售)，如二氧化鋯煙氣傳感器，它對一氧化碳呈現「氣敏效應」，只要有煙氣就是缺氧，只要缺氧就必然產生一氧化碳，所以，檢測一氧化碳氣體的含量多少，也就直接反映了燃燒設備內部的「配風係數」和燃燒工況。把一氧化碳氣體的含量變成電壓信號輸入到變頻器的電壓信號輸入端子上，即可利用電壓信號控制頻率變化，變頻輸出電源就是鼓風機的供電電源。
權利要求
1.一種無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，有加熱區和熱氣體供應區，加熱區的爐體內配裝吸熱管束，加熱區底部設有熱氣體進口，加熱區的頂部配裝有引風機；熱氣體供應區有燃煤裝置，燃煤裝置有燃燒爐膛、機械爐排、加煤裝置和高溫氣體出口，高溫氣體出口位於後爐拱前面，高溫氣體出口與加熱區的熱氣體進口對應設置，其特徵在於爐膛分上爐膛和下爐膛，上下爐膛相通，爐膛橫截面呈兩個左右對稱的R形結構，兩個R形爐膛的下爐膛相通，爐膛側壁配裝有通向上爐膛的助燃風口，助燃風口與上爐膛頂部的弧形拱相切，爐膛的後部為高溫氣體出口。
2.根據權利要求1所述的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，其特徵在於爐膛側壁沿R形的兩隻管腳均設有通向上爐膛的助燃風道。
3.根據權利要求1或2所述的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，其特徵在於爐膛側壁沿R形的管腳設有通向下爐膛的助燃風道。
4.根據權利要求3所述的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，其特徵在於爐膛的側壁沿R形的兩隻管腳均設有通向下爐膛的助燃風道。
5.根據權利要求4所述的無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，其特徵在於燃煤裝置中增設有支承筋，支承筋附近設有循環冷卻通道。
全文摘要
本發明涉及一種無煙節煤大型機械爐排導熱油爐，有加熱區和熱氣體供應區，加熱區的爐體內配裝吸熱管束，加熱區底部設有熱氣體進口，加熱區的頂部配裝有引風機；熱氣體供應區有燃煤裝置，燃煤裝置有燃燒爐膛、機械爐排、加煤裝置和高溫氣體出口，高溫氣體出口位於後爐拱前面，高溫氣體出口與加熱區的熱氣體進口對應設置，其爐膛分上爐膛和下爐膛，上下爐膛相通，爐膛橫截面呈兩個左右對稱的R形結構，兩個R形爐膛的下爐膛相通，爐膛側壁配裝有通向上爐膛的助燃風口，助燃風口與上爐膛頂部的弧形拱相切，爐膛的後部為高溫氣體出口。結構簡單，造價低廉，容易實施，徹底解決了燃煤冒黑煙問題，既節約了煤資源，又保護了環境。
文檔編號F23B80/02GK1873322SQ200610045188
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者王樹洲 申請人:王樹洲