專利名稱：純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種改進(jìn)的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，屬于熱工設(shè)備。
背景技術(shù)：
有機熱載體鍋爐也稱導(dǎo)熱油爐，是最近幾年才發(fā)展興起的一種新型工業(yè)鍋爐，由于體積小，安裝和布置靈活，運行成本低，深受用戶歡迎，市場前景廣闊。
有機熱載體鍋爐以燃煤為燃料，以導(dǎo)熱油為介質(zhì)，利用循環(huán)油泵強制導(dǎo)熱油進(jìn)行液相循環(huán)，將熱能通過管道輸送給用熱設(shè)備，經(jīng)過熱傳遞降溫后的導(dǎo)熱油再通過返回管道回到加熱爐重新加熱，形成閉路循環(huán)。
由于用油作為傳熱介質(zhì)，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(shè)備，對使用條件沒有苛刻的需求，可以精確控制溫度，并構(gòu)造簡單，維修和運行非常方便，是種安全系數(shù)比較高的供熱設(shè)備，被廣泛的應(yīng)用于紡織、印染、食品加工、油漆涂敷、化工設(shè)備、塑料建材、人造革、人造板、造紙、木材生產(chǎn)等行業(yè)。
有機熱載體鍋爐同通常的燃煤設(shè)備一樣，煙煤中的可燃有效成份——揮發(fā)份(占30％-35％)，幾乎全部都以黑煙的形式排向大氣層，環(huán)境污染和能源浪費極為嚴(yán)重。對于立式手燒有機熱載體鍋爐來說，都是功率比較小的產(chǎn)品，但是市場容量卻很大，品種型號也很多，各企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備對比之間都有一些差別，燃燒功率一般在125KW-2800KW之間(也稱0.125-2.8MW)，前者耗煤量為1、5噸/24小時，后者的耗煤量為13-15噸/24小時(按工人上班三八制計算)。燃煤冒黑煙問題相當(dāng)嚴(yán)重，煤資源浪費也是相當(dāng)驚人。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，能夠解決燃煤冒黑煙問題，節(jié)約煤資源，提高熱效率，保護(hù)環(huán)境。
本實用新型所述的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，爐體的上部為加熱區(qū)，加熱區(qū)的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管，加熱區(qū)的頂部設(shè)有引風(fēng)機，爐體的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，燃煤裝置有爐膛、爐排和加煤口，其爐膛的頂部連通有煙氣燃燒通道，煙氣燃燒通道中設(shè)有圓形水平旋流燃燒區(qū)，圓形水平旋流燃燒區(qū)上面連通高溫氣體出口，下面連通爐膛，與圓形水平旋流燃燒區(qū)的旋流方向相切設(shè)助燃風(fēng)口。
在從爐排進(jìn)入的燃燒空氣的作用下，爐排上的煤層在高溫下進(jìn)行燃燒，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒組成的黑煙和其他碳?xì)錃怏w、形成不完全燃燒的產(chǎn)物，一起涌入到圓形水平旋流燃燒區(qū)，在助燃風(fēng)的助推下，使高溫?zé)煔庖愿咚偕淞鞯男问角芯€進(jìn)入圓形水平旋流燃燒區(qū)，射流的結(jié)果使煙氣和助燃風(fēng)(氧氣)攪拌混合，引發(fā)猛烈燃燒，形成高溫。經(jīng)過徹底燃燒氧化后獲得的干凈的高溫氣體，經(jīng)過出口被引風(fēng)機引出，流經(jīng)爐體加熱區(qū)時，將導(dǎo)熱油管加熱。
將圓形水平旋流燃燒區(qū)與爐膛間的連通通道設(shè)計呈曲線狀，連通通道的上口與圓形水平旋流燃燒區(qū)的旋流方向相切，促進(jìn)旋流燃燒，優(yōu)選螺旋曲線狀。連通通道的橫截面最好呈橢圓形、圓形等，也可以呈方形或矩形，但是后者因為機械角應(yīng)力原因，容易產(chǎn)生斷裂。煙氣燃燒通道可以用不定形耐火料澆注制成一體式的整體結(jié)構(gòu)，也可以分段制作，制成定型的異形耐火磚，使用時，直接組裝即可。
在高溫氣體出口的上方架設(shè)有導(dǎo)流錐體，為了與導(dǎo)流錐體形狀相適應(yīng)，高溫氣體出口最好呈逐漸擴大的敞口狀。可使高溫氣體擴展、旋流上升，讓爐體內(nèi)周邊的導(dǎo)熱油管得到均勻加熱，避免加熱死角，使熱能的分布和傳遞更加高效合理，同時這種螺旋形的高溫氣體氣流很大程度上強化了熱力傳遞性能，提高了熱效率。
本實用新型使煙煤中所占成分30％-35％的揮發(fā)份全部氧化(形成產(chǎn)物是二氧化碳和水的干蒸汽)變成熱能，實現(xiàn)燃煤的100％燃燒，節(jié)煤達(dá)30％-35％。
在這種燃燒體制中，沒有任何煙氣排出，排出的廢氣無色、無味、透明，用肉眼根本看不到，林格曼黑度已經(jīng)不復(fù)存在。高溫?zé)煔獾膫鹘y(tǒng)之說也已是名不副實，所以我們稱為純無煙燃燒法。
清潔干凈的熾熱氣流在爐體的加熱區(qū)內(nèi)和導(dǎo)熱油管進(jìn)行熱交換，導(dǎo)熱油管的導(dǎo)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(shè)備上，釋放熱量后的導(dǎo)熱油通過回油管道再回到有機熱載體鍋爐，被重新加熱，形成閉路循環(huán)。
本實用新型純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，容易實施，可直接在現(xiàn)有有機熱載體鍋爐上進(jìn)行改進(jìn)，徹底解決了燃煤冒黑煙問題，排出的廢氣無色透明、干凈、無污染，達(dá)到了純無煙的效果，林格曼黑度為0，既節(jié)約了煤資源，提高了熱效率，又保護(hù)了環(huán)境，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。


圖1、本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、燃煤裝置部分運行工況原理示意圖。
圖3、圓形水平旋流燃燒區(qū)定型異形耐火磚橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、落灰池 2、出渣口 3、爐排 4、爐膛 5、助燃風(fēng)道 6、螺旋連通通道 7、圓形水平旋流燃燒區(qū) 8、高溫氣體出口 9、支承架 10、導(dǎo)向錐體 11、爐體加熱區(qū) 12、引風(fēng)機連接管口 13、導(dǎo)熱油管 14、爐體 15、高溫氣體出口耐火磚16、旋流燃燒區(qū)耐火磚 17、連通通道耐火磚 18、加煤口 F1、F2、F3、F4、助燃風(fēng)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，本實用新型所述的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，爐體14的上部為加熱區(qū)11，加熱區(qū)11的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管13，加熱區(qū)11的頂部通過引風(fēng)機連接管口12連接引風(fēng)機，爐體14的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，燃煤裝置有爐膛4、爐排3和加煤口18，其爐膛4的頂部連通有煙氣燃燒通道，煙氣燃燒通道中設(shè)有圓形水平旋流燃燒區(qū)7，圓形水平旋流燃燒區(qū)7上面連通高溫氣體出口8，下面連通爐膛4，與圓形水平旋流燃燒區(qū)7的旋流方向相切設(shè)助燃風(fēng)口，由助燃風(fēng)道5提供助燃風(fēng)。圓形水平旋流燃燒區(qū)7與爐膛4問的連通通道6呈螺旋曲線狀，連通通道6的上口與圓形水平旋流燃燒區(qū)7的旋流方向相切。高溫氣體出口8的上方通過支承架9架設(shè)有導(dǎo)流錐體10，與導(dǎo)流錐體10形狀相適應(yīng)，高溫氣體出口8呈逐漸擴大的敞口狀。
如圖2所示，運行過程如下在從爐排3進(jìn)入的燃燒風(fēng)F3的作用下，爐排3上的煤層在高溫下進(jìn)行燃燒，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒組成的黑煙和其他碳?xì)錃怏w、形成不完全燃燒的產(chǎn)物，一起涌入到圓形水平旋流燃燒區(qū)7，在助燃風(fēng)道5射進(jìn)的助燃風(fēng)F4助推下，使高溫?zé)煔庖愿咚偕淞鞯男问角芯€進(jìn)入圓形水平旋流燃燒區(qū)7，射流的結(jié)果使煙氣和助燃風(fēng)(氧氣)攪拌混合，引發(fā)猛烈燃燒，形成高溫。經(jīng)過徹底燃燒氧化后獲得的干凈的高溫氣體，在高溫氣體出口8處，在導(dǎo)向錐體10的導(dǎo)向作用下，使高溫氣體擴展、旋流上升，讓爐體內(nèi)周邊的導(dǎo)熱油管13得到均勻加熱，最后高溫氣體經(jīng)過高溫氣體出口8被引風(fēng)機引出，流經(jīng)爐體加熱區(qū)11時，將導(dǎo)熱油管13加熱，導(dǎo)熱油管13中的導(dǎo)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(shè)備上，釋放熱量后的導(dǎo)熱油通過回油管道再回到有機熱載體鍋爐，被重新加熱，形成閉路循環(huán)。
本實用新型中，各助燃風(fēng)道可以通過布風(fēng)盒，根據(jù)需要實現(xiàn)布風(fēng)分布，由同一動力源提供布風(fēng)動力，簡化輔助設(shè)施。
供風(fēng)系統(tǒng)可配裝自動化變頻控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化操作。如供風(fēng)量的調(diào)節(jié)可用變頻調(diào)速的方式來解決，亦即通過改變風(fēng)機電源的頻率來改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速的方法控制供風(fēng)量。利用煙氣傳感器(工業(yè)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(xiàn)“氣敏效應(yīng)”，只要有煙氣就是缺氧，只要缺氧就必然產(chǎn)生一氧化碳，所以，檢測一氧化碳?xì)怏w的含量多少，也就直接反映了燃燒設(shè)備內(nèi)部的“配風(fēng)系數(shù)”和燃燒工況。把一氧化碳?xì)怏w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(fēng)機的供電電源。
權(quán)利要求1.一種純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，爐體的上部為加熱區(qū)，加熱區(qū)的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管，加熱區(qū)的頂部設(shè)有引風(fēng)機，爐體的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，燃煤裝置有爐膛、爐排和加煤口，其特征在于爐膛的頂部連通有煙氣燃燒通道，煙氣燃燒通道中設(shè)有圓形水平旋流燃燒區(qū)，圓形水平旋流燃燒區(qū)上面連通高溫氣體出口，下面連通爐膛，與圓形水平旋流燃燒區(qū)的旋流方向相切設(shè)助燃風(fēng)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，其特征在于圓形水平旋流燃燒區(qū)與爐膛間的連通通道呈曲線狀，連通通道的上口與圓形水平旋流燃燒區(qū)的旋流方向相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，其特征在于圓形水平旋流燃燒區(qū)與爐膛間的連通通道呈螺旋曲線狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，其特征在于高溫氣體出口的上方架設(shè)有導(dǎo)流錐體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，其特征在于與導(dǎo)流錐體形狀相適應(yīng)，高溫氣體出口呈逐漸擴大的敞口狀。
專利摘要本實用新型涉及一種純無煙節(jié)煤型立式有機熱載體鍋爐，爐體的上部為加熱區(qū)，加熱區(qū)的爐體內(nèi)配裝有導(dǎo)熱油管，加熱區(qū)的頂部設(shè)有引風(fēng)機，爐體的下部為燃煤區(qū)，燃煤區(qū)配裝有燃煤裝置，燃煤裝置有爐膛、爐排和加煤口，其爐膛的頂部連通有煙氣燃燒通道，煙氣燃燒通道中設(shè)有圓形水平旋流燃燒區(qū)，圓形水平旋流燃燒區(qū)上面連通高溫氣體出口，下面連通爐膛，與圓形水平旋流燃燒區(qū)的旋流方向相切設(shè)助燃風(fēng)口。結(jié)構(gòu)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、干凈、無污染，達(dá)到了純無煙的效果，林格曼黑度為0，既節(jié)約了煤資源，提高了熱效率，又保護(hù)了環(huán)境，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
文檔編號F23B80/02GK2919031SQ20062008630
公開日2007年7月4日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者王樹洲 申請人:王樹洲