专利名称：抛煤机锅炉消烟节能拱组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及抛煤机锅炉燃烧室中的结构部件。尤其是一种消烟节能效果显著的拱组。
众所周知，抛煤机锅炉具有负荷适应性好，煤种适应范围宽等突出的优点。其燃烧兼有层燃和悬浮燃烧的特性。因而在国外得到了广泛的应用，在国内也颇受负荷变化大的用户的青睐。但这种锅炉也存在着初始排尘浓度高、飞灰热损失大和锅炉烟囱冒黑烟，易造成严重的大气污染等问题，使抛煤机锅炉的使用受到很大限制。
为解决抛煤机锅炉冒黑烟和排尘浓度高的问题，现在普遍采用的方法之一是加装二次风，即向炉膛中注入高速蒸汽(蒸汽二次风)或空气射流(空气二次风)，在炉膛中形成射流搅拌，从而起到强化混合和扰动的作用，以求达到消烟和降尘的效果。但是在敞开式炉膛中，由于炉膛尺寸大，二次风的喷射距离远，因而必须要求二次风具有较大的动量流率。所以能量消耗很大。而且实践证明，二次风的消烟作用的彻底性和稳定性并不十分理想。
消烟降尘的另一种方法是在炉膛中安装炉拱。但历来只限于后拱，而且必须配以二次风，且效果并不显著。鉴于上述情况，本发明人在专利号CN88201914。专利名称“抛煤机锅炉遮煤前拱”中公开了一种在抛煤机锅炉炉膛中加装
形前拱的技术，能使消烟、降尘和节能效果大为提高。但是单独使用前拱，或者
形前拱配以常规的抛煤机炉后拱，由于其间未能有良好的配合，覆盖率较低，其消烟的效果只能达到林格曼二级，难以达到国家一类地区环保标准(林格曼一级以下)。所以对于一类地区往往仍需加装二次风。结果仍导致能量消耗增加，设备复杂化等弊端出现。
本实用新型的目的是解决上述技术存在的缺陷，而发明一种造价低、投资少，能使抛煤机锅炉烟囱的黑度和排尘浓度达到国家一类地区的环保标准，并能节约大量煤炭的炉膛拱组。
本实用新型的技术方案是采用在炉膛(1)中设置拱组的形式。即将前拱(2)和1－2道后拱相配合，构成一高覆盖率的拱组。
其中，后拱根据安装高度和形状分成上后拱(8)和下后拱(6)两种结构。前拱(2)和上后拱(8)的结构形式可采用下倾直线形、上倾直线形、水平直线形、折线形、“人”字形、弧形中的一种。下后拱(6)横截面的上缘为一上凹的半圆弧或呈折线形，进口处自前至后呈直线上倾状，横截面的下缘为下凹的弧形、折线形。“ ”字形、“人”字形和水平直线形中的一种。其较佳的一种结构是横截面呈犁形。而前拱、上后拱、下后拱沿炉膛宽度方向的横截面的下边缘则可设计成水平直线形和弧形等形状。
在实际应用中，根据各种抛煤机锅炉型号、规格和所燃煤种的具体情况，可将上述结构形状各异、作用不同的炉拱进行精巧组合为由前拱和上后拱或前拱和下后拱或前拱与上、下后拱共同组合的多种拱组形式。其中，由两道炉拱组成的拱组可将炉膛(1)分隔成为既相对独立又彼此沟通的燃烧室(4)、燃尽室(7)。而由三道炉拱组成的拱组则可将炉膛分隔成为燃烧室(4)、燃尽室(7)和冷却室(9)三部分。燃煤从安装在炉膛前墙的抛煤机(3)中抛入炉膛(1)后，在炉膛中沿抛物线的轨迹由前向后飞行，其中较大颗粒的煤粒不断散落在炉排(5)上形成煤层，作层状燃烧；较小的煤粒则悬浮于炉膛空间，进行悬浮燃烧。空气从炉排下风室(10)穿过炉排(5)和其上的煤层，提供了煤层燃烧所需的氧气。煤层燃烧所生成的烟气在炉排前部和后部分别受到前拱(2)和下后拱(6)的阻挡而形成两股接近水平而方向相反的气流，而在燃烧室(4)上部形成一个范围较大的旋涡，在热态时即成为一团“火云”。从而使得火焰充满度增大，炉温提高。并能使悬浮的细粒煤和燃烧不完全产生的炭黑旋转，增加它们在炉内的停留时间和燃尽时间，即对燃烧室的出口起了选择性封锁的作用。同时，旋涡的存在还强化了炉内气体的混合，使煤中挥发份高温缺氧热分解的情况大大减轻，炭黑的形成量大为减少。燃烧室(4)出口的烟气流，在前拱(2)的出口端和下后拱(6)上弧面的引导下有序而急剧地转弯流过燃尽室(7)，也会产生旋涡，烟气中残留可燃物可进一步燃尽。在安装上后拱(8)的情况下，烟气流在上后拱的引导下流出燃尽室(7)，进入冷却室(9)进行冷却，而后流出冷却室，进入对流受热面再流出锅炉。
由以上所述可知，采用本实用新型的技术方案，可在炉膛中创造一个极为有利的结构环境，在燃烧中产生一系列优良作用。包括有效的隔煤、隔烟、隔热作用，以及有利的空气动力效应(大范围的旋涡、高温区气、固间的高相对速度和气流的高湍流度、气流的曲折流动)。可以产生提高炉温、增大火焰充满度、强化气体混合、增加固体颗粒在炉内的飞行路径和停留时间，使分离和降落下来的颗粒增多等一系列效果。
本实用新型相对现有技术具有如下优点1.由于拱组中前、后拱的有效配合，可使燃烧中炭黑粒子减少，燃烧增强。从而消除了产生黑烟的根源和有效地降低初始排尘浓度。使烟囱排烟的黑度和排尘浓度达到国家一类地区的环保标准。
2.由于炭粒飞出减少，即飞灰的可燃物含量减少，燃尽度增强，从而提高了锅炉的热效率，并具有显著的节煤效果。
3.锅炉运行操作简化，劳动强度降低。
4.本实用新型的适用范围较宽，既可用于新造锅炉，也可用于现有抛煤机锅炉的改造，造价低、投资少。由于节能和环保效益显著，予计改造投资可在半年内收回。
5.煤种适应范围宽。
实施例及
。
图1为实施例1的结构示意图。
图2为图1的A－A剖面图。
本实施例是由前拱，水平直线形上后拱和犁形下后拱组成的拱组。
图3为实施例2的结构示意图。
实施例2是由前拱和犁形下后拱组合而成的拱组。
图4是实施例3的结构示意图。
图5是图4的B－B剖面图。
此实施例由前拱和水平直线形上后拱组合而成。
图6～图13是不同形状前拱的结构示意图。
图14～图18是不同形状上后拱的结构示意图。
图19～图24是各种不同形状的下后拱的结构示意图。
标号说明1－炉膛；2－前拱；3－抛煤机；4－燃烧室；5－炉排；6－下后拱；7－燃尽室；8－上后拱；9－冷却室；10－炉排下风室。
如附图所示，本实用新型可根据锅炉型号、规格以及燃烧煤种等不同条件和需求而设计出各种不同形状结构的前拱、上后拱和下后拱，并将它们进行合理地匹配，构成若干种结构的实施例，而且均可达到消烟、降尘和节能的效果。
权利要求1.一种抛煤机锅炉消烟节能拱组，其特征在于它由前拱和1-2道后拱相配合而构成高覆盖率的拱组。
2.根据权利要求1所述的抛煤机锅炉消烟节能拱组，其特征在于所述后拱分成上后拱和下后拱两种结构。
3.根据权利要求1所述的抛煤机锅炉消烟节能拱组，其特征在于前拱的结构形式采用下倾直线形、上倾直线形、水平直线形、折线形、“人”字形、弧形中的一种。
4.根据权利要求2所述的抛煤机锅炉消烟节能拱组，其特征在于上后拱的结构形式采用下倾直线形、上倾直线形、水平直线形、折线形、“人”字形、弧形中的一种。
5.根据权利要求2所述的抛煤机锅炉消烟节能拱组，其特征在于下后拱横截面的上缘采用上凹的半圆弧形和折线形中的一种，进口处自前至后呈直线上倾状；横截面的下缘为下凹弧形状、折线形、“厂”字形、“人”字形和水平直线形中的一种。
6.根据权利要求2或5所述的抛煤机锅炉消烟节能拱组，其特征在于下后拱为犁形截面。
专利摘要本实用新型属于抛煤机锅炉燃烧室中的结构部件，尤其是一种消烟节能效果显著的拱组。它的主要特征是由前拱和1—2道后拱相配合而构成高覆盖率的拱组。后拱形式根据在炉膛中的高度分为上后拱和下后拱两种结构。由于采用2道以上炉拱的有效配合，可使燃烧中炭黑粒子减少，燃烧增强，使排烟黑度和排尘浓度达到国家一类地区的环保标准，并具有显著的节煤效果。可用于新造锅炉和现有抛煤机锅炉的改造。
文档编号F23M5/06GK2119578SQ9122296
公开日1992年10月21日 申请日期1991年12月12日 优先权日1991年12月12日
发明者黄祥新 申请人:上海交通大学