專利名稱：一種層、室燃一體化潔凈燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以煤為燃料的燃燒裝置，屬燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以煤或煤粉為燃料的燃燒裝置按燃燒方式分，可分為原煤逐層燃燒的層燃方式、煤氣或煤粉在燃燒室內(nèi)點(diǎn)火燃燒的室燃方式、以及煤在強(qiáng)制鼓風(fēng)情況下的沸騰燃燒方式。這幾種燃燒方式各有特點(diǎn)層燃技術(shù)多用于立式固定爐排鍋爐，原煤通過人工間歇添加在固定爐排上，助燃空氣由爐排下穿越煤層進(jìn)入爐膛，燃煤由上至下依次經(jīng)歷干燥、干餾、揮發(fā)份著火燃燒、焦炭燃燒燃盡四個(gè)階段或?qū)佣巍Ｆ鋬?yōu)點(diǎn)是燃燒和著火條件好，可燃燒劣質(zhì)煤等。缺點(diǎn)是，煤層厚度處于周期性變化中，煤層厚時(shí)阻礙助燃空氣的進(jìn)入，會(huì)因供氧不足影響燃燒并出現(xiàn)黑煙；煤層薄時(shí)則會(huì)因助燃過度，排煙量大而損失大量熱能。助燃空氣供應(yīng)不平衡，空氣過剩系數(shù)大，熱效率低、耗能高。層燃技術(shù)用于移動(dòng)爐床(即活動(dòng)爐排)的臥式鍋爐時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)給煤和除渣，原煤隨移動(dòng)爐床的推進(jìn)逐層燃燒，雖無煤層厚度變化之缺陷，但同樣存有供氧不足、燃燒不充分，有黑煙、空氣過剩系數(shù)高等弊病，此外，還存有預(yù)熱和著火條件不好的缺陷。
室燃技術(shù)無層燃技術(shù)的缺氧燃燒問題，因燃燒充分而具有熱效率高、不排放黑煙等優(yōu)點(diǎn)，但由于需借助專用裝置制備煤粉或煤氣，故存有設(shè)備復(fù)雜、投資大等缺陷。
中國(guó)專利02269110.3號(hào)公開了一種“煤、氣一體化潔凈鍋爐”，此種鍋爐在燃燒室中設(shè)置煤氣發(fā)生器，原煤堆積在煤氣發(fā)生器底部并在缺氧狀態(tài)下燃燒，原煤由下至上依次經(jīng)歷燃燒、氧化、還原、干餾、干燥等五個(gè)階段或?qū)佣?，燃燒時(shí)一次風(fēng)與水蒸汽混合后穿越燃燒層進(jìn)入氧化層，在劇烈氧化時(shí)放出大量熱量并產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，大量二氧化碳?xì)怏w通過還原層時(shí)在高溫缺氧狀態(tài)下與碳發(fā)生還原反應(yīng)并產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)怏w，并與干餾層析出的揮發(fā)分會(huì)聚形成煤氣，同時(shí)生成焦炭、半焦炭。煤氣被煤氣發(fā)生器收集并在其內(nèi)聚集，積聚至一定壓力時(shí)由導(dǎo)氣孔進(jìn)入燃燒室點(diǎn)火燃燒，從而將煤轉(zhuǎn)化為煤氣，并因燃燒煤氣而實(shí)現(xiàn)潔凈高效燃燒的目的。此種鍋爐變層燃的缺氧不完全燃燒缺陷為有利因素，并集室燃燃燒充分、高效、潔凈之優(yōu)點(diǎn)，是一種將層燃、室燃技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起的燃燒裝置。但此種鍋爐經(jīng)實(shí)際使用仍有諸多不盡人意之處首先，由于煤氣發(fā)生器正中設(shè)置在燃燒室室腔中心，故較適宜在立式鍋爐上采用，而不便于在臥式鍋爐等上采用，限制了層、室燃一體化潔凈燃燒技術(shù)在鍋爐等領(lǐng)域的應(yīng)用；其次，煤氣發(fā)生器由內(nèi)、外筒組焊成水套結(jié)構(gòu)，水套夾層壁上要焊接導(dǎo)氣孔，排煙口等，使煤氣發(fā)生器及燃燒室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工藝性不好，不便于維護(hù)檢修。為此，還應(yīng)對(duì)上述現(xiàn)有的層、室燃結(jié)合裝置進(jìn)行研制和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，該裝置應(yīng)具有適應(yīng)范圍廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
本發(fā)明所稱問題是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，構(gòu)成中設(shè)有燃燒室、爐排、位于燃燒室中的煤氣發(fā)生器、位于爐排底部的水封池、以及分別通向爐排底部、燃燒室室腔的一、二次風(fēng)道，其中，煤氣發(fā)生器帶有導(dǎo)氣孔、進(jìn)煤口；改進(jìn)后，所述煤氣發(fā)生器3傾斜偏置在燃燒室1底部一側(cè)，所述導(dǎo)氣孔5沿煤氣發(fā)生器的傾斜頂壁排布。
上述層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，所述爐排為固定爐排2，所述煤氣發(fā)生器3的傾斜頂壁與燃燒室1的室壁相連，所述進(jìn)煤口6設(shè)置在傾斜高端側(cè)的燃燒室室壁上。
上述層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，所述爐排為活動(dòng)爐排2’，活動(dòng)爐排末端留有排渣口7，所述水封池4位于活動(dòng)爐排末端底部并與排渣口7相通，所述煤氣發(fā)生器3的傾斜頂壁與燃燒室的室壁相連，傾斜高端側(cè)的燃燒室室壁底部與活動(dòng)爐排之間留有空隙，該空隙形成所述進(jìn)煤口6，傾斜低端與活動(dòng)爐排之間也留有空隙，該空隙形成通向排渣口的出煤口8，所述通向爐排底部的一次風(fēng)道由分隔板9分隔成多個(gè)風(fēng)室，每一分隔風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門10。
上述層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，所述燃燒室1內(nèi)增設(shè)后拱11，后拱的傾斜下拱面與煤氣發(fā)生器3的傾斜頂壁之間留有斜向通道12，斜向通道上通燃燒室、下通水封池。
為防止集灰，上述層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，所述導(dǎo)氣孔5為上小下大的錐形孔。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1.煤氣發(fā)生器采用傾斜偏置設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)后，原煤既可通過間歇添加方式堆積在固定爐排上方，也可由傾斜偏置的高側(cè)隨活動(dòng)爐排的推進(jìn)進(jìn)入，在隨活動(dòng)爐排推進(jìn)進(jìn)入時(shí)經(jīng)過整個(gè)煤氣發(fā)生器底部，并且其上的煤層兼作了煤氣發(fā)生器的室底，形成相對(duì)封閉的煤氣積聚區(qū)，同時(shí)，緩慢的推進(jìn)使煤氣有較為充足時(shí)間和歷程將揮發(fā)份全部揮發(fā)至煤氣發(fā)生器中并在其內(nèi)聚集，本發(fā)明既可適應(yīng)于立式鍋爐，也可適應(yīng)于臥式鍋爐以及其它燃煤裝置，擴(kuò)大了層室燃技術(shù)的應(yīng)用范圍；2.傾斜偏置的煤氣發(fā)生器可通過傾斜頂壁與內(nèi)膽室壁相連方式方便地構(gòu)建，進(jìn)煤口可直接設(shè)置在內(nèi)膽室周壁上方或底部，簡(jiǎn)化了煤氣發(fā)生器乃至燃燒室結(jié)構(gòu)，加工工藝性好、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)檢修方便，并可降低鋼材消耗進(jìn)而降低生產(chǎn)成本；3.本發(fā)明用于活動(dòng)爐排的臥式鍋爐時(shí)，一次風(fēng)道可由多個(gè)分隔的風(fēng)室組成，可通過風(fēng)室的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度及調(diào)節(jié)風(fēng)門控制通向燃燒層、氧化層、還原層、干餾層、干燥層的進(jìn)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)負(fù)氧低溫燃燒，降低空氣過剩系數(shù)并消除黑煙；綜上，本發(fā)明對(duì)層、室燃一體化潔凈燃燒技術(shù)的發(fā)展作出了較大的改進(jìn)，促進(jìn)了層、室燃一體化潔凈燃燒技術(shù)的不斷發(fā)展。采用本發(fā)明可顯著提高燃燒熱效率、防止黑煙、減少污染、節(jié)約能源，可獲取良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，適用于在各種立式、臥式鍋爐、工業(yè)燃煤爐窯及民用爐灶上應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
附圖各部件標(biāo)號(hào)為1燃燒室、2固定爐排、2′活動(dòng)爐排、3煤氣發(fā)生器、4水封池、5導(dǎo)氣孔、6進(jìn)煤口、7排渣口、8出煤口、9分隔板、10調(diào)節(jié)風(fēng)門、11后拱、12斜向通道、13一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管、14二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管、15煤斗、16給煤器、17閘板、20渣層、21氧化層、22還原層、23干餾層、24干燥層、25一次風(fēng)總調(diào)節(jié)風(fēng)門、26二次風(fēng)總調(diào)節(jié)風(fēng)門。
附圖1為應(yīng)用于立式鍋爐的基本結(jié)構(gòu)。采用此結(jié)構(gòu)的立式鍋爐工作時(shí)，燃盡的爐渣落入水封池4中產(chǎn)生水蒸汽，大量的一次風(fēng)與水蒸汽混合后穿越渣層20進(jìn)入氧化層21，發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，放出大量的熱，氧化產(chǎn)生的大量二氧化碳?xì)怏w向上通過還原層22時(shí)，在高溫缺氧狀態(tài)下與炭發(fā)生還原反應(yīng)生成大量的一氧化碳?xì)怏w，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，一氧化碳?xì)怏w和干餾層23析出的揮發(fā)分混合形成煤氣，同時(shí)使干餾層生成焦炭或半焦炭，干餾層之上是干燥層24，該層溫度最低，煤在該層被加熱并蒸發(fā)水份，然后因底部燃燒層的燃燒脫落逐步進(jìn)入干餾層、還原層、氧化層、最后燃盡形成渣層。煤氣經(jīng)過干燥層后由傾斜頂壁上的導(dǎo)氣孔5進(jìn)入燃燒室1，點(diǎn)火燃燒時(shí)二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管14提供助燃空氣。調(diào)節(jié)一、二次進(jìn)風(fēng)管13、14上的總調(diào)節(jié)風(fēng)門25、26，可通過控制進(jìn)風(fēng)量形成負(fù)氧低溫層狀燃燒和微壓強(qiáng)旋流室燃燃燒狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤的層、室燃一體化潔凈燃燒。
附圖2為應(yīng)用于臥式鍋爐的基本結(jié)構(gòu)。工作時(shí)，煤層由煤斗中靠自重落在機(jī)械推進(jìn)的活動(dòng)爐排2’上，隨活動(dòng)爐排2’沿煤氣發(fā)生器底部連續(xù)推進(jìn)，活動(dòng)爐排上的煤層依次進(jìn)入干燥、干餾、還原、氧化、燃燒各層段，燃盡的爐渣落入活動(dòng)爐排末端下方的水封池4中，產(chǎn)生的大量水蒸汽沿斜向通道12進(jìn)入燃燒室1中，與二次風(fēng)混合助燃?；顒?dòng)爐排2’上的煤層形成煤氣發(fā)生器3的室底，與煤氣發(fā)生器的傾斜頂壁、燃燒室室壁組成煤氣發(fā)生器的器室?；顒?dòng)爐排上的煤層厚度較傳統(tǒng)活動(dòng)爐排上煤層厚度要大許多，煤層厚度可通過閘板17調(diào)節(jié)。活動(dòng)爐排的水平推進(jìn)速度也較傳統(tǒng)的推進(jìn)速度慢，以形成較大的氧化和還原層，產(chǎn)生大量的煤氣。原煤隨活動(dòng)爐排由傾斜偏置側(cè)緩慢前進(jìn)依次進(jìn)入干燥層24、干餾層23時(shí)不需氧氣，進(jìn)入中間的氧化層21時(shí)需大量氧氣，進(jìn)入尾部的燃燒層即渣層20時(shí)，只需少許氧氣，此時(shí)，各層段的不均勻供氧可通過對(duì)應(yīng)各分隔風(fēng)室中的調(diào)節(jié)風(fēng)門10進(jìn)行調(diào)控。氧化層的進(jìn)風(fēng)量可控制在理論進(jìn)風(fēng)量的70％左右，這是本發(fā)明與傳統(tǒng)移動(dòng)床燃燒的關(guān)鍵區(qū)別所在，此種按需供風(fēng)方式，空氣過剩系數(shù)僅為理論進(jìn)風(fēng)量的70％，并形成煤、氣轉(zhuǎn)化所需的負(fù)氧低溫潔凈燃燒條件，達(dá)到層、室燃一體化潔凈燃燒。
權(quán)利要求
1.一種層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，構(gòu)成中設(shè)有燃燒室、爐排、位于燃燒室中的煤氣發(fā)生器、位于爐排底部的水封池、以及分別通向爐排底部、燃燒室室腔的一、二次風(fēng)道，其中，煤氣發(fā)生器帶有導(dǎo)氣孔、進(jìn)煤口；其特征在于，所述煤氣發(fā)生器[3]傾斜偏置在燃燒室[1]底部一側(cè)，所述導(dǎo)氣孔[5]沿煤氣發(fā)生器的傾斜頂壁排布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，其特征在于，所述爐排為固定爐排[2]，所述煤氣發(fā)生器[3]的傾斜頂壁與燃燒室[1]的室壁相連，所述進(jìn)煤口[6]設(shè)置在傾斜高端側(cè)的燃燒室室壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，其特征在于，所述爐排為活動(dòng)爐排[2’]，活動(dòng)爐排末端留有排渣口[7]，所述水封池[4]位于活動(dòng)爐排末端底部并與排渣口[7]相通，所述煤氣發(fā)生器[3]的傾斜頂壁與燃燒室的室壁相連，傾斜高端側(cè)的燃燒室室壁底部與活動(dòng)爐排之間留有空隙，該空隙形成所述進(jìn)煤口[6]，傾斜低端與活動(dòng)爐排之間也留有空隙，該空隙形成通向排渣口的出煤口[8]，所述通向爐排底部的一次風(fēng)道由分隔板[9]分隔成多個(gè)風(fēng)室，每一分隔風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門[10]。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，其特征在于，所述燃燒室[1]內(nèi)增設(shè)后拱[11]，后拱的傾斜下拱面與煤氣發(fā)生器[3]的傾斜頂壁之間留有斜向通道[12]，斜向通道上通燃燒室、下通水封池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，其特征在于，所述導(dǎo)氣孔[5]為上小下大的錐形孔。
全文摘要
一種層、室燃一體化潔凈燃燒裝置，涉及以煤為燃料的燃燒裝置，屬燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域，用于解決現(xiàn)有的此類裝置適應(yīng)范圍窄，加工工藝性不好之缺陷，構(gòu)成中有燃燒室、爐排、煤氣發(fā)生器、水封池、及一、二次風(fēng)道，改進(jìn)后，煤氣發(fā)生器傾斜偏置在燃燒室底部一側(cè)，其上的導(dǎo)氣孔沿傾斜頂壁排布。采用傾斜偏置結(jié)構(gòu)后，原煤既可通過間歇添加方式堆積在固定爐排上方，也可由偏置側(cè)隨活動(dòng)爐排的推進(jìn)進(jìn)入，使本發(fā)明既可適應(yīng)于立式鍋爐，也可適應(yīng)于臥式鍋爐以及其它燃煤裝置，擴(kuò)大了層室燃技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)簡(jiǎn)化了煤氣發(fā)生器乃至燃燒室的結(jié)構(gòu)，并具加工工藝性好、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)檢修方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于在各種立式、臥式鍋爐、工業(yè)燃煤爐窯及民用爐灶上應(yīng)用。
文檔編號(hào)F23B10/02GK1594972SQ200410019870
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者馮栓海, 馮慧琴, 李靜海, 白健康, 陳建忠 申請(qǐng)人:馮栓海