專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)煙化多功能生活鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種加熱流動(dòng)水的生活用鍋爐。
現(xiàn)有的各式加熱流動(dòng)水的生活鍋爐，其燃燒方式大都采用單層固定爐排上燃燒散煤，也有在固定爐排上部設(shè)水冷爐排，使散煤在雙爐排上燃燒。采用單層固定爐排燒散煤時(shí)，鍋爐排煙濃度高，黑煙大，空氣污染嚴(yán)重。采用雙爐排燒散煤時(shí)，水冷爐排上未燒盡的紅煤落在固定爐排上繼續(xù)燃燒，并與水冷爐排串下的半煤氣相互促燃。實(shí)踐證明，這種雙爐排燃燒較單爐排燃燒的性能和消煙效果均有提高，但這種雙爐排的水冷管在燃燒中極易氧化燒損，以及水冷管的結(jié)垢情況，限制了雙爐排中水冷爐排的廣泛應(yīng)用。此外，現(xiàn)有各式生活鍋爐，其排煙溫度和爐渣含碳量較高，影響了鍋爐熱效率和節(jié)能指標(biāo)的提高，而且現(xiàn)有鍋爐大都功能單一，或單供飲用開(kāi)水，或單供采暖、洗浴熱水，若同時(shí)供給采暖熱水和飲用開(kāi)水，必將出現(xiàn)人們飲用鹽堿度大的循環(huán)水。因此，現(xiàn)有的生活鍋爐在環(huán)保，節(jié)能及滿(mǎn)足人們多需求方面尚有待改進(jìn)和提高。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種煙塵污染低，熱效率高，使用功能多的生活鍋爐。
為滿(mǎn)足上述目的，本實(shí)用新型是以如下措施實(shí)現(xiàn)的。
1、強(qiáng)化燃燒以適當(dāng)傾斜的固定爐排與一圓頂細(xì)長(zhǎng)圓底臺(tái)形散煤爐門(mén)組成散煤燃燒室，在固定爐排上方設(shè)一圓筒或扁圓筒構(gòu)成傾斜的型煤燃燒室。
2、增多功能在鍋爐中部沿橫截面設(shè)置上、下兩隔板以構(gòu)成溫水區(qū)、開(kāi)水區(qū)和熱水區(qū)，各水區(qū)由帶閥門(mén)的管路相連。
3、促進(jìn)傳熱在鍋爐尾部的上隔板上增設(shè)一錐形隔板以形成冷水區(qū)。
4、均衡燃燒在鍋爐的散煤爐門(mén)對(duì)面開(kāi)有一撥火門(mén)。以便適時(shí)撥動(dòng)鍋爐內(nèi)煤炭，使鍋爐內(nèi)燃燒均衡。
上述1、4措施可改進(jìn)鍋爐燃燒方式，使現(xiàn)鍋爐充分燃燒，達(dá)到煙煤無(wú)煙化燃燒，并促使煤碳中化學(xué)能的高效轉(zhuǎn)化。第2種措施以?xún)蓧K隔板將鍋爐分為溫水、開(kāi)水、熱水區(qū)后，使飲用開(kāi)水和采暖循環(huán)水或洗浴水互不干擾，實(shí)現(xiàn)了鍋爐用途的多功能。第3種措施是在溫水區(qū)增設(shè)錐形板后，可增強(qiáng)鍋爐尾部的熱傳遞，降低了排煙溫度，提高了鍋爐熱效率。
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1A－A剖視圖。
圖3是
圖1P向視圖。
參看
圖1，圖中圖示號(hào)分別為1清渣門(mén)2撥火門(mén)3鍋殼4爐膽5下降管6開(kāi)水區(qū)7補(bǔ)水管8冷水區(qū)9溫水區(qū)10排煙口11通氣管12排氣管13上隔板14水位計(jì)15第二對(duì)流受熱面區(qū)16開(kāi)水開(kāi)口17下隔板18熱水區(qū)19連通管20熱水出口21第一對(duì)流受熱面區(qū)22型煤燃燒室23耐火襯體24型煤爐門(mén)25散煤爐門(mén)26固定爐排
27回水管 28錐型隔板 F1閥門(mén)1 F2閥門(mén)2F3閥門(mén)3 F4閥門(mén)4 a灰渣層 b氧化層c還原層d干餾層e干燥層Ⅰ半煤氣發(fā)生區(qū)Ⅱ未全燃盡區(qū)Ⅲ混合燃盡區(qū)
一次風(fēng)
未燃盡氣體
煙氣1、加強(qiáng)燃燒及消煙一次風(fēng)從清渣門(mén)1靠鍋爐自然抽力吸入，通過(guò)傾斜10－20度的固定爐排26進(jìn)入燃燒室，由于固定爐排26和圓頂細(xì)長(zhǎng)圓底臺(tái)形散煤門(mén)25所構(gòu)成的特殊燃燒室，可使煤層厚度人為不均勻，其通風(fēng)阻力也不均勻，從而實(shí)現(xiàn)一種自然配風(fēng)狀態(tài)，形成了灰渣層a，氧化層b，局部區(qū)域的還原層c，干餾層d和干燥層e。撥火門(mén)2一側(cè)的煤層比對(duì)側(cè)的煤層薄，一層風(fēng)量也比較大，故該側(cè)的煤層主要是氧化層b，是鍋爐的主燃燒區(qū)，溫度大約在1000－1200℃，該層熾熱的燃燒煤，一部分是司爐人員用撥火叉從另側(cè)半燃燒狀態(tài)的干餾煤層d處撥過(guò)來(lái)的；一部分是從型煤燃燒室22中已燃燒七、八成的型煤靠加新型煤推下來(lái)的。主燃燒區(qū)的作用有三點(diǎn)充分燒盡上述兩部分未燃盡的燃煤；將來(lái)自半煤氣發(fā)生區(qū)Ⅰ的半煤氣基本燃盡；促進(jìn)型煤燃燒室22噴火口處型煤和煙氣的燃燒。燃燒后生成的灰渣留在爐排26上逐漸從爐排縫隙落入渣坑，并從清渣門(mén)1清出。生成的煙氣向混合燃盡區(qū)Ⅲ流動(dòng)。散煤爐門(mén)25側(cè)的煤層厚，空氣阻力大，空氣補(bǔ)給量少，因故該側(cè)氧化層b也較薄。由于氧化層b中溫度高，熱動(dòng)力條件好，供氧充分，因而燃燒反應(yīng)以C＋O2＝CO2＋406120Kj／kmol為主，還由于空氣分配及煤的粒度分布等因素，不可避免還存在一些不完全燃燒反應(yīng)C＋ 1/2 O2＝CO＋123092kj／kmol，氧化層b中燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和少量可燃?xì)怏w等向上流動(dòng)，在經(jīng)過(guò)還原層C時(shí)，二氧化碳與還原層C中溫度較高的燒熱焦碳發(fā)生還原反應(yīng)CO2＋C＝2CO－159936kj／kmol，這一反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，使煤層溫度迅速降低，當(dāng)溫度底于800℃時(shí)，還原反應(yīng)就基本停止，還原層C的反應(yīng)產(chǎn)物和氧化層b的部分產(chǎn)物向上流經(jīng)干餾層d時(shí)，因其溫度較高約500－800℃，使干餾層d的煤層得到加熱干餾，釋放出CO、H2、CH4等揮發(fā)物，這些上升的混合氣體和燃燒室的熱輻射，又對(duì)散煤爐門(mén)25新加的煤層加熱干燥。這樣，上部加煤下部新煤燃燒并除渣，形成一種動(dòng)平衡，維持了燃燒室煤層的相對(duì)穩(wěn)定。逸出干餾層e而進(jìn)入半煤氣燃燒區(qū)Ⅰ的混合氣體，含有較多的可燃物即半煤氣，在鍋爐煙筒的抽吸下，邊燃燒邊向未完全燃盡區(qū)Ⅱ流動(dòng)，當(dāng)進(jìn)入溫度高，供氣充分的該區(qū)后，可燃物基本燃盡，然后流經(jīng)混合燃盡區(qū)Ⅲ，由于型煤燃燒室22空氣流通截面積較大，空氣過(guò)剩系數(shù)高，因而一切可燃物在混合燃盡區(qū)Ⅲ完全燃盡。
型煤燃燒室22中，把多孔型煤在型煤爐門(mén)24上定位后依次加入，而且此爐門(mén)24常開(kāi)以保證供風(fēng)暢通。另端的型煤在燃燒到七、八成的熾熱狀態(tài)時(shí)被新加入的型煤推出，落在固定爐排26上的高溫燃燒區(qū)破裂并繼續(xù)燃盡，型煤燃燒室22產(chǎn)生的可燃?xì)庖莩龊?，也在高溫燃燒區(qū)燃盡，因而型煤在整個(gè)燃燒過(guò)程中達(dá)到完全消煙。固定爐排26上燃燒室中的燃燒產(chǎn)物和型煤燃燒室22的燃燒產(chǎn)物在混合燃盡區(qū)Ⅲ中匯合，流向第一對(duì)流受熱面區(qū)21，經(jīng)第二受熱面區(qū)15，再經(jīng)鍋爐尾部爐膽4后，進(jìn)入排煙口10由煙道排出。
2、增加鍋爐多功能在鍋爐中部沿橫截面設(shè)置上隔板13和下隔板17，以形成溫水區(qū)9，開(kāi)水區(qū)b和熱水區(qū)18，各水區(qū)由帶各閥門(mén)F1、F2、F3、F4的管路相連。當(dāng)作為采暖鍋爐用時(shí)關(guān)斷閥門(mén)F2，打開(kāi)閥門(mén)F1、F3、F4，溫水區(qū)9的水以下降管5與流入熱水區(qū)18，把熱水區(qū)18上部的熱水靠冷熱水比重差經(jīng)連通管19和閥門(mén)F4壓入開(kāi)水區(qū)6，在開(kāi)水區(qū)加熱達(dá)到采暖所需溫度(一般在95℃)即可開(kāi)啟開(kāi)水出口16供采暖熱水。開(kāi)水區(qū)6中少量汽化氣通過(guò)排氣管12排入溫水區(qū)9空間，再經(jīng)通氣管11排出鍋爐體外，不致使鍋爐帶壓。降溫后的水經(jīng)回水管27回到鍋爐底部，采暖系統(tǒng)的水量損失靠補(bǔ)水管7經(jīng)冷水區(qū)8溫水區(qū)9，從下降管5流入補(bǔ)充，以保持水位計(jì)14水位相對(duì)穩(wěn)定，以便穩(wěn)定的提供采暖熱水。當(dāng)用作飲用開(kāi)水鍋爐時(shí)，應(yīng)放凈鍋爐內(nèi)陳水，以清水換洗2－3次，由補(bǔ)水管7進(jìn)入凈水，然后按上述采暖時(shí)的方法操作，使開(kāi)水區(qū)6溫度達(dá)到沸騰后，打開(kāi)開(kāi)水出口16上的閥門(mén)即可作為飲用開(kāi)水使用。當(dāng)把鍋爐作為開(kāi)水與采暖水并用時(shí)；關(guān)斷閥門(mén)F1、F4、打開(kāi)閥門(mén)F2、F3飲用開(kāi)水從開(kāi)水出口16的管口接用；采暖熱水從熱水出口20接出。在供開(kāi)水高峰過(guò)后，可關(guān)閥門(mén)F3、F4和開(kāi)水出口16，該鍋爐則成為完全的采暖水用爐，開(kāi)水區(qū)不受污染。當(dāng)把鍋爐作為開(kāi)水、洗澡水并用時(shí)；其運(yùn)行操作過(guò)程相同于開(kāi)水與采暖水并用時(shí)的情況，只是不回收洗澡水，因而補(bǔ)水量相對(duì)較大。
3、增強(qiáng)傳熱效果在保留現(xiàn)有鍋爐受熱面布局的基礎(chǔ)上，在鍋爐尾部的溫水區(qū)設(shè)置了錐形隔板28，當(dāng)鍋爐給水由補(bǔ)水管7沿切向進(jìn)入上隔板13、錐形隔板28與鍋爐尾部爐膽4之間的冷水區(qū)8時(shí)，進(jìn)水形成旋流，吸熱后在冷熱水比重差的動(dòng)力下自然上旋，并由上口翻出進(jìn)入溫水區(qū)9，可作為上隔板13與下隔板17之間的開(kāi)水區(qū)6和下隔板17以下的熱水區(qū)18的水源。這樣就提高了鍋爐尾部的傳熱溫度和傳熱系數(shù)，從而強(qiáng)化了鍋爐尾部傳熱，降低了鍋爐排煙溫度和排煙熱損失，從而提高了鍋爐熱效率。
參看圖2、圖3圖2為
圖1的A－A剖視圖，圖3為
圖1的P向視圖，鍋爐爐膽4與鍋殼3均用鍋爐鋼板焊接制成，扁圓形型煤燃燒室22的里邊嵌以耐火襯體23，型煤燃燒室22中可并排加入兩排多孔型煤。
權(quán)利要求1.一種無(wú)煙化多功能生活鍋爐，其特征在于由傾斜的固定爐排26與圓頂細(xì)長(zhǎng)圓底臺(tái)形散煤爐門(mén)25構(gòu)成散煤燃燒室，固定爐排26上方安置了一傾斜的型煤燃燒室22；沿鍋爐橫截面增設(shè)了上隔板13和下隔板17，并在上、下隔板分開(kāi)的區(qū)域由帶閥門(mén)的管路相連。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)煙化多功能鍋爐，其特征在于鍋爐尾部上隔板13上增設(shè)了一錐形隔板28。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)煙化多功能鍋爐，其特征在于固定爐排26上方傾斜的型煤燃燒室22可以是圓筒或扁圓筒形。
專(zhuān)利摘要一種無(wú)煙化多功能生活鍋爐，以?xún)A斜的固定爐排26與圓頂細(xì)長(zhǎng)圓底臺(tái)形散煤爐門(mén)25構(gòu)成散煤燃燒室，固定爐排上方又安置了傾斜的型煤燃燒室；又沿鍋爐橫截面設(shè)置了上隔板13、下隔板17，上隔板13上又增設(shè)了錐形隔板28。這樣使鍋爐形成了冷水區(qū)8、溫水區(qū)9、開(kāi)水區(qū)6、熱水區(qū)18；各水區(qū)又以帶閥門(mén)的管路相連。從而實(shí)現(xiàn)了各種煤種的無(wú)煙化燃燒，提高了鍋爐熱效率，而且增加了鍋爐的多功能，可以兼作飲用開(kāi)水、采暖、洗浴鍋爐使用，而且各水區(qū)、水路互不干擾。
文檔編號(hào)F24H1/46GK2155524SQ93207589
公開(kāi)日1994年2月9日 申請(qǐng)日期1993年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月1日
發(fā)明者吳仰天 申請(qǐng)人:吳仰天