專利名稱：一種高效燃油鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒設(shè)備鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及燃油鍋爐。
背景技術(shù)：
中國是世界上少數(shù)幾個以煤為主要一次能源的國家之一，并作為鍋爐的主要燃 料，形成煤煙型大氣污染的重點污染源。隨著國際社會對環(huán)境問題的日益重視，我國為建設(shè) 環(huán)境友好社會和走可持續(xù)發(fā)展道路的要求，對環(huán)保提出了高要求，我國能源政策與能源結(jié) 構(gòu)發(fā)生了變化，全國一些大中型城市為了適應(yīng)新的發(fā)展要求，逐步制定了限制燃煤鍋爐的 條件。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)不斷發(fā)展，對天然氣石油的消費需求日益增加，促進了中小型燃油 鍋爐的發(fā)展。工業(yè)與民用鍋爐使用油質(zhì)燃料，可以解決燃煤鍋爐與環(huán)境之間的突出矛盾，而 且經(jīng)濟上也可行，具有廣闊的市場前景?！度加腿細忮仩t結(jié)構(gòu)設(shè)計及圖冊》(趙欽新、李衛(wèi)東等編著，西安交通大學(xué)出版社， 2002)第45-56頁提到燃燒器介紹了現(xiàn)代立式鍋殼式燃油煙氣鍋爐內(nèi)部構(gòu)造和工作方式， 提到了燃燒器火焰形狀與爐膛形狀的匹配?！跺仩t原理與計算》(馮俊凱、沈幼庭主編，科學(xué) 出版社，1992，第60-64頁)介紹了鍋爐燃燒煤氣的原理，提到了燃燒器出口會形成火舌或 火炬。這些鍋爐的問題由于火舌或火炬的存在，燃燒反應(yīng)發(fā)生在較小的有限區(qū)域，特別是 燃燒器側(cè)下置式的立式鍋爐，火焰形狀要受到爐膽直徑的限制，得不到完全展開式火焰。另 外燃燒不夠充分，爐膛溫度不均勻，熱效率有待提高。
技術(shù)內(nèi)容 本發(fā)明提供一種高效燃油鍋爐，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，使?fàn)t內(nèi)溫度場更均勻， 實現(xiàn)無焰燃燒，提高鍋爐效率。 為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種高效燃油鍋爐，包括外層圓桶狀
或方桶狀鍋殼，內(nèi)層圓桶狀或方桶狀爐膽，鍋殼與爐膽之間的夾層為水套組件，鍋爐底座、
水套組件與內(nèi)排煙道圍成爐膛，排煙出氣口與爐膛相通；爐膽頂部安裝十字輻射條，該十字
輻射條深入內(nèi)排煙道中，其特征在于在鍋爐爐膛內(nèi)布置一個圓桶狀或方桶狀爐膽，該爐膽
的體積占爐膛空間的50% -95%;在爐膽上距離爐膽底部為爐膽高度20% 80%的位置開
若干個出氣口，出氣口直徑占爐膽橫截面直徑的5% -50% ;出氣口外部安裝數(shù)個鼻翼型噴
口罩形成鼻翼型噴口 ，鼻翼型噴口直徑占爐膽橫截面直徑的10 % -80 % ，鼻翼型噴口出口
平面與爐膛底部距離為反應(yīng)器高度的20% _60%，鼻翼型噴口通往爐膛。 所述爐膽、鼻翼型噴口及十字輻射條采用耐溫不低于150(TC的耐火材料制作，可
以是剛玉、鎂磚、碳化硅和高鋁磚等。 本發(fā)明的特點也在于 1.所述的爐膽材料為耐火材料，壁厚為爐膛內(nèi)徑的(3% -10% )，可以提供較大的 燃燒空間。 2.所述的鼻翼型噴口，其罩與爐膽外壁夾角為(10° 90° )，其結(jié)構(gòu)保證噴出的 煙氣較好的形成一個煙氣回程。
3.所述的十字型輻射條，深入煙道，不妨礙煙氣流通，亦可拓展更多接觸面，保證煙氣熱量的充分利用。 與中國專利號ZL200510022667. 2提出的燃氣或燃油鍋爐相比，本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)在 1.結(jié)構(gòu)簡單，易于布置； 2.無須布置復(fù)雜的二次進氣通道。 3.使用鼻翼型噴口，結(jié)構(gòu)簡單，噴口罩又起到擋板作用，形成煙氣回程。


圖1為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖的A-A剖視圖。
圖中標(biāo)號 圖中標(biāo)號1為進水管，2為管圈，3為外罩及保溫層，4為水套組件，5為燃燒器，6為鍋爐本體固定底座，7為外排煙道，8為煙道擋板，9為內(nèi)排煙道，10為出水管，11為十字輻射條，12為爐膛，13為爐膽，14為出氣口， 15為鼻翼型噴口罩，16為鼻翼型噴口
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式
參見圖1，為一種高效燃油鍋爐示意圖，包括鍋爐本體固定底座6、外罩及保溫層3、燃燒器5、水套組件4、爐膽13、外排煙道7、內(nèi)排煙道9、十字輻射條11、進水管1、出水管10等。 本實施例中，鍋爐本體固定底座6鋪設(shè)耐火材料，鍋爐本體固定底座6上方外圍為外罩及保溫層3，保溫層可采用碳酸鋁棉毯，外罩上部為外排煙道7，外排煙道7內(nèi)徑為爐膽13內(nèi)徑(30% 60% );鍋爐本體固定底座6、水套組件4和內(nèi)排煙道9圍成爐膛12，爐膛12出口與內(nèi)排煙道9相連；在爐膛12內(nèi)部安裝一個爐膽13為圓桶型或者長方體型，爐膽13周圍壁上均勻布置四個鼻翼型噴口 16，出氣口 14中心到爐膽13底部距離為爐膽高度(20% 80% )，燃燒器5進口中心距離爐膽13底部為爐膽高度(0 50% )，爐膽13頂部連接十字輻射條ll，十字輻射條11深入內(nèi)排煙道9，深入部分為內(nèi)排煙道9長度(50% 100% )，內(nèi)排煙道9外布置管圈2。 運行時開水閥，由進水管1進水，流經(jīng)管圈2，由出水管10流出，檢測到水循環(huán)，啟動燃燒器5點火，開始燃燒，燃氣噴入爐內(nèi)，由于燃燒器在爐膽下部，上部空間較大，燃氣回旋，巻吸高溫?zé)煔猓跔t膽13中形成高溫低氧的旋流后由四個鼻翼型噴口 16排出。由于鼻翼型噴口罩15的阻擋，噴出的高溫?zé)煔馔ㄟ^輻射和對流方式繼續(xù)加熱爐膽13，爐膽13內(nèi)形成高溫低氧條件下的無焰燃燒。煙氣沿爐膽13外壁下行到一定位置后上行，增加了煙氣的滯留時間，此時鼻翼型噴口罩15起到擋板作用。煙氣上升進入內(nèi)排煙道9，通過十字輻射條11向上流動，十字輻射條11吸收部分煙氣熱量，并通過輻射作用對布置在內(nèi)排煙道9外的管圈2加熱，提高煙氣余熱利用率，煙氣由內(nèi)排煙道9排出收到煙道擋板8阻擋，經(jīng)過兩個回程與管圈2充分換熱后由外排煙道7排入大氣。
權(quán)利要求
一種高效燃油鍋爐，主要包括外罩及保溫層(3)，內(nèi)層圓桶狀或方桶狀爐膽(13)，外罩及保溫層(3)與爐膽(13)之間的夾層為水套組件(4)，水套組件(4)、鍋爐本體固定底座(6)與內(nèi)排煙道(9)圍成的空間為爐膛(12)，內(nèi)排煙道(9)與爐膛(12)相通；爐膽(13)頂部安裝十字輻射條(11)，該十字輻射條(11)深入內(nèi)排煙道(9)中，其特征在于鍋爐爐膛(12)內(nèi)布置一個圓桶狀或方桶狀爐膽(13)，在爐膽(13)上開若干個出氣口(14)，相應(yīng)位置安裝數(shù)個鼻翼型噴口罩(15)，形成鼻翼型噴口(16)，煙氣由鼻翼型噴口(16)通往爐膛(12)，流經(jīng)內(nèi)排煙道(9)與十字輻射條(11)換熱后受煙道擋板(8)阻擋，經(jīng)過兩個煙氣回程后由外排煙道(7)排入大氣。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種高效燃油鍋爐，特征在于所述的鼻翼型噴口 (16)的出氣口 (14)中心距離爐膽(13)底部為爐膽(13)高度20% 80%，出氣口 (14)直徑占爐膽(13) 橫截面直徑5%-50%，鼻翼型噴口罩(15)與爐膽(13)外壁夾角為10° 90° 。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種高效燃油鍋爐，特征在于所述的爐膛(12)內(nèi)安裝爐膽(13) ，該爐膽(13)的體積占爐膛(12)空間的70% 95%，爐膛(12)與爐膽(13)之間留 出煙氣滯留空間占爐膛(12)空間的5% 30%。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種高效燃油鍋爐，特征在于所述的爐膽(13)頂部連接十字 輻射條(11);十字輻射條(11)深入外排煙道(7)，深入部分為外排煙道(7)長度的50% 100%。
全文摘要
一種高效燃油鍋爐，外壁為直立圓筒，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由爐膛與爐膽構(gòu)成。特征是爐膽體積占爐膛空間50％～95％。在爐膽壁四周均勻設(shè)置四個鼻翼型噴口，其出氣口中心位置距離爐膽底部為爐膽高度20％～80％，鼻翼型噴口罩與爐膽外壁夾角為10°～90°，爐膽頂部安置十字輻射條；燃氣在爐膽中卷吸高溫?zé)煔?，并且由噴口噴出的高溫?zé)煔馔ㄟ^輻射和對流方式繼續(xù)加熱爐膽，爐膽中由于高溫低氧條件形成無焰燃燒。同時在爐膽頂部安裝十字輻射條，深入到內(nèi)排煙道中，加強輻射作用，提高熱利用率。本發(fā)明鍋爐實現(xiàn)了燃油的無焰燃燒，高效低污染，熱效率可達94％。
文檔編號F24H1/24GK101706153SQ200910185580
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者崔運靜, 林其釗, 聶陳翰, 馬培勇 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)