專利名稱：封頂燃燒室排煙回流鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種加熱水流的鍋爐?，F(xiàn)有常規(guī)鍋爐排煙主要靠熱煙與常壓大氣的密度差引起的重力差，使熱煙在煙筒中形成上升吸力的作用下使鍋爐內的燃燒煙氣穿膛而過，常用吸熱結構也只是用來阻擋和分割熱氣流沖刷吸熱面來提高吸熱效率，但熱氣流總是從阻力小的空間穿過不走邊和死區(qū)，在吸熱面上被冷卻的氣流密度增大失去膨脹上升的動力形成有滯留下降趨勢的冷氣層稱“冷邊界層”，在熱煙上升力的作用下使下沉的冷氣滯留，致使鍋爐吸熱面上的“冷邊界層”變厚，鍋爐的吸熱效率難以提高，并且現(xiàn)有鍋爐結構，沒有煙筒排煙不能燃燒或造成不完全燃燒。
本發(fā)明是在鍋爐內建立近似大氣層那樣的天體，在此天體內建立一個相對冷氣流下降排煙，熱氣流上升供氧并攜帶部分煙氣形成回流的溫度場，實現(xiàn)不靠煙筒吸力，建立全新的滿足鍋爐燃燒排煙回流供氧的流動體系。
本發(fā)明采用封頂“外水套”(3)作為大氣層的天體外殼，見圖1，其內部空間作為常規(guī)鍋爐排煙的大氣層，僅下口是敞開的，在其內裝“內水套”(4)與“燃燒爐體”(6)并在“外水套”(3)高端與“內水套”(4)下部有“聯(lián)接水管”(9)相通，“外水套”(3)下部裝有“進冷水管”(8)，上頂有高點放氣裝置(2)?！皟人住?4)頂部高端有“出熱水管”(1)穿出“外水套”(3)時應將間隙密封。
“內水套”(4)罩在“燃燒爐體”(6)的火焰上形成“封頂燃燒室”(5)僅在“燃燒爐體”(6)上沿與“內水套”(4)下口留有“排煙進氣夾縫”(10)與“內水套”(4)“外水套”(3)之間，以及“燃燒爐體”(6)“外水套”(3)之間留有的“排煙回流煙道”(7)相通。
采用上述結構，由于冷水從“外水套”(3)下部“進冷水管”(8)進入，使“外水套”(3)形成一個冷壁的天體外殼；“內水套”(4)“燃燒爐體”(6)之間構成的“封頂燃燒室”(5)就相當于近似在天體中的鍋爐，當燃燒火焰和煙氣在“封頂燃燒室”(5)中上升聚集被封頂“內水套”(5)冷卻沿其內壁下沉到從“排煙進氣夾縫”(10)上半部排出后，由于這部分煙氣較熱必然沿“內水套”(4)上表面上升至爐內“天體”的頂部又被低溫的“外水套”(3)冷卻，沿其內壁下沉至敞開的下口排出爐外(見圖1)，同時在燃燒爐體(6)外壁熱面加熱新鮮空氣“沿排煙回流煙道”(7)內側上升中，攜帶外側冷面下沉排煙中部分不易被冷卻，下沉較慢的熱煙回流進入“封頂燃燒室”(5)進行再次燃燒。
由于排煙中未完全燃燒物質如碳、氫、硫及其主要化合物比較輕，其熱容量較大易上浮被迅速冷卻下沉的惰性質擠出冷面接近熱面，而被加熱上升新鮮空氣再次加熱攜帶流進“封頂燃燒室”(5)參加燃燒，顯然實現(xiàn)此部分煙氣反復回流反復燃燒是無限循環(huán)過程，達到可然物充分燃燒減少有害氣體的排放。
本發(fā)明主要解決了排煙和回流的新鮮空氣在同一特殊的煙道內，而又利用冷卻下沉排煙時，惰性質易被冷卻下沉，速度快，而可燃物冷卻較慢易被上升的新鮮空氣熱流加熱后回流到燃燒室，開創(chuàng)了節(jié)能環(huán)保鍋爐制造的新的革命。
本發(fā)明在封閉的天體內靠冷面吸熱使煙氣變冷體積縮小密度增大后的“冷煙”即“重煙”下沉排放，使煙氣必需被冷卻到能下沉到“封閉天體”下口即“外水套”(3)下口的密度后才能排出爐外。其中很大部分煙氣被冷卻成液體，粘結排煙中的顆粒物掉在地上。并且排煙(靠冷卻)和吸熱(加熱水)在同一有益的能量轉移過程之中完成，減少了專用排煙設備的投資。
本發(fā)明基本結構和原理主要用于制造節(jié)能環(huán)保型燃氣鍋爐，燃油鍋爐；在用無煙煤作燃料本發(fā)明鍋爐做到減小到排煙不明顯，可以取消煙筒，將排煙污染縮小到僅在鍋爐房內進行環(huán)保處理，避免了鍋爐排煙直接污染大氣層。
本發(fā)明是靠在封頂?shù)腻仩t內建立由密度差引起重力差，設計排煙和回流系統(tǒng)，因此鍋爐不能傾斜放置，其“內水套”(4)和“外水套”(3)下口應保持水平，與水平誤差夾角不應超過2°(度)(見圖2)。
顯然本發(fā)明增大回流最好是增加“燃燒爐體壁面的溫度，為保持加熱新鮮空氣上升，在“排煙回流煙道”(7)中的“燃燒爐體”(6)“壁面”溫度不應低于200℃，在被加熱的上升回流不足時，其上升的新鮮空氣的動力應由正壓源補充。
本發(fā)明中的“封頂燃燒室”(5)，“排煙進氣夾縫”(10)以及“外水套”(3)與“內水套”(4)“燃燒爐體”(6)之間的“排煙回流煙道”(7)尺寸、形狀主要與鍋爐的燃燒排煙的排氣量和被加熱水的入水和出水溫差有關，只能按上述不同具體條件試驗確定。


(同序號意義相同)圖1為封頂燃燒室排煙回流鍋爐主剖視圖。
圖中1-出熱水管，2-高點放氣裝置，3-外水套，4-內水套，5-封頂燃燒室，6-燃燒爐體，7-排煙回流煙道，8-進冷水管，9-聯(lián)接水管，10-排進氣夾縫。
圖2，為內水套下口與水平誤差夾角圖。
權利要求
1.一種加熱水流的封頂燃燒室排煙回流鍋爐，由上頂封閉的“外水套”(3)，“內水套”(4)和燃燒爐體(6)組成；“外水套”(3)高端與內水套(4)下部有聯(lián)接水管(9)相通，“外水套”(3)下部有“進水管”(8)，“外水套”(3)下口與大氣相通，并且其頂部有高點有放氣裝置(2)；其特征在于“內水套”(4)頂部高端有“出熱水管”(1)，內水套(4)罩在燃燒爐體(6)的火焰上形成封頂燃燒室(5)，僅在燃燒爐體(6)上沿與內水套(4)下口留有的排煙進氣夾縫(10)與內水套(4)外水套(3)之間以及燃燒爐體(6)外水套(3)之間留有的排煙回流煙道(7)相通。
2.按權利要求1所述封頂燃燒室排煙回流鍋爐，在排煙回流煙道(7)中的燃燒爐體壁面的溫度應大于200℃。在被加熱上升回流不足時，其上升新鮮空氣的動力，應由正壓源補充。
3.按權利要求1所述的封頂燃燒室排煙回流鍋爐中的內水套(4)下口邊緣在空間上應保持水平，與水平傾角不應超過2°(度)。
4.按權利要求1或2所述的封頂燃燒室排煙回流鍋爐中的“排煙回流煙道”(7)中，為冷面氣流下沉排煙；熱面氣流上升加熱攜帶部分煙氣回流燃燒室反復燃燒。
全文摘要
本發(fā)明封頂燃燒室排煙回流鍋爐,以外水套為天體外殼與內水套及燃燒爐體之間的空間形成內熱外冷,熱面氣流上升,冷面氣流下沉排煙的排煙回流煙道;使排煙中未完全燃燒氣體在同一特殊的排煙回流煙道中被熱面上升的新鮮空氣攜帶下回流到燃燒室進行反復燃燒,反復被吸熱,能使排煙中的惰性質被冷凝后落到地上,使該鍋爐排煙減小到可以取消煙筒,將排煙污染縮小到僅在鍋爐房內進行環(huán)保處理,避免了直接污染大氣層。
文檔編號F24H1/22GK1292483SQ0012097
公開日2001年4月25日 申請日期2000年8月2日 優(yōu)先權日2000年8月2日
發(fā)明者李樹藩, 李冬雪 申請人:北京市昌平區(qū)冬雪節(jié)能環(huán)保技術研究所