专利名称：组合燃烧立式锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集正烧、逆向反烧、明火二次燃烧于一体的组合燃烧立式锅炉，属于燃烧设备。
在CN92235917.2中公开了一种双层炉排反烧式热水炉，它是以热交换水套为炉膛体壁，燃烧室设置有双层炉排，双层炉排上方热交换室内设置有由无底筒形内水套和排列在内水套内的多排横水管组成的受热面。基不足之处在于，上层水管炉排采用逆向反烧方式，炉排面积热负荷较小，而下层铸铁炉排不能加新煤燃烧，因此存在单台锅炉炉体大，出力小，钢材耗量大，操作截面大，燃烧强度低、单耗大等问题，而且这种燃烧方式的着火条件和煤种适应性较差，不如正向燃烧。
本实用新型的目的在于提供一种集正烧、反烧的优点于一体的，体积小、容量大、结构简单、煤种适应性强、热效率高的立式锅炉。
本实用新型的技术解决方案是，包括热交换夹层水套式炉体、设置于炉膛内的下层铸铁炉排和上层逆向反烧水管炉排，其特征是在铸铁炉排和逆向反烧水管炉排之间设置有明火二次燃烧水管炉排，把其间的燃烧室分成正向燃烧室和明火二次燃烧室，在明火二次燃烧室的烟气出口连接有作为受热面的换热装置。
本实用新型中，所谓明火二次燃烧是指，从上层逆向反烧炉排漏下来的和操作中钩下来的未燃尽炭火在中层炉排继续燃烧，形成的一个燃烧的明火层，把该中层炉排称为明火二次燃烧水管炉排，该炉排上面的空间称为明火二次燃烧室。
本实用新型的优点是，由于在逆向反烧炉排和铸铁炉排之间增加了一个明火二次燃烧炉排，使本实用新型成为具有三层炉排三个燃烧室的立式锅炉，铸铁炉排可加新煤实行正向燃烧，新煤层下部着火十分优越，煤种适应性强，炉排面积热负荷大，上层水管炉排实行逆向反烧，煤中的挥发份在穿过火层时被烧掉，消烟除尘效果好。而从上层反烧炉排钩和漏下来的未燃尽红炭火在中层炉排继续燃烧，形成明火二次燃烧层，该明火层的突出功用是，能产生明火反烧的消烟除尘作用，可二次燃尽正烧室未燃尽的烟气；明显降低炉膛出口的空气过剩系数；可二次燃尽反烧室未燃尽的碳粒；明火二次燃烧室的温度高，比双层炉排的炉膛温度高150℃左右。通过上层炉排时未燃尽的烟气与中层明火二次燃烧炉排上升的热焰逆向混合，形成短火焰，在明火反烧室中燃尽后，涌至受热面进行热交换。这样把正烧、逆向反烧、明火反烧三种燃烧方式巧妙地集中于同一炉体，优势互补，克服了各种燃烧方式各自存在的缺点，使本实用新型具有煤种适应性强，炉排面积热负荷大，消烟除尘效果好，体积小、容量大、热效率高、操作截面小的优点，本实用新型单台炉的供热量是同尺寸截面立式双层炉排锅炉的2.5倍，操作半径比同容量立式双层炉排锅炉减小300～400mm，炉排操作总面积比同容量立式双层炉排锅炉减小40％。
下列附图描述了本实用新型的实施例。
图1、图2为本实用新型的结构示意图。
图3为
图1的俯视图。
图4为图2的俯视图。
下面将结合附图对本实用新型给予详细说明。本实用新型是具有三层炉排的立式锅炉，是对现有双层炉排立式锅炉的改进，使之成为同时具有正、反烧的炉型。如图中所示，炉体18是一个夹层结构的圆筒形热交换水套，炉腔内设置有三层炉排和三个燃烧室。4为下层铸铁炉排，其上面空间是正向燃烧室5，其下面是炉渣室1。8是中层明火二次燃烧水管炉排，其上面空间是明火二次燃烧室9，明火二次燃烧室的烟气出口11与作为受热面的换热装置连接。12是上层逆向反烧水管炉排，其上面的空间是逆向反烧燃烧室13。图中15为逆向反烧室鼓风孔，14为逆向反烧室炉门，10为明大反烧室炉门，6为正烧室炉门，3为清渣门，2为一次鼓风孔。为降低操作高度，将上述14、10两个炉门与炉门6清渣门3之间成90°角方位布置，使本实用新型在互成90°角的两个操作面上方便操作。为优化正烧室内的燃烧，其内设置有二次风管7，它是由多个沿燃烧室内壁均匀分布的二次风管组成，本实施例设四个二次风管，均布于圆筒形炉体壁，它们的安装角度即吹风方向与炉壁夹角相同，使二次风在圆形燃烧室内产生旋转气流。这样二次风可使正烧炉排上燃烧产生的烟气在正烧室内旋转混合与燃烧，不仅能改善正烧室的燃烧，而且能使烟气通过明火二次燃烧炉排时均布于其上，更好地将未燃尽的烟气燃烧。本实用新型中，逆向反烧水管炉排12和明火二次燃烧水管炉排8均由叉排排列的双层水管构成，如图中所示，水管炉排的截面呈三角形排布，这种结构与单层水管炉排相比，通风面积可增加50％，通风阻力明显减小，且使上层逆向反烧炉排的面积热负荷比单层结构增加10～20％。
图1所示实施例中，在炉体18内腔顶部逆向反烧室上面设置热交换室20，逆向反烧室的一侧面与炉体内壁之间设有自明火二次燃烧室的烟气出口11通向热交换室的烟气通道，热交换室20内设有换热装置，在炉体18上端远离烟气通道的一侧开有排烟口21。逆向反烧室是通过水管之间焊接有鳍片的膜式水管壁17与热交换室和烟气通道隔开，使逆向反烧室正常工作。在上层逆向反烧炉排12未燃尽的烟气与中层明火二次燃烧炉排8上升的热焰逆向混合后，形成短焰在明火反烧室中燃尽后，高温烟气从烟气出口11通过烟气通道涌进热交换室20。本实施例中，在热交换室设置的换热装置是由横排管束组成的高温辐射受热面19，其中每根管的两端与炉体内壁连接并与之水套连通。经高温辐射受热面后的烟气从排烟口21出来，进入设置在炉体18之外的作为对流换热受热面的换热装置。它是以热交换水套为体壁的立式横水管换热器，在热交换体壁23的内腔分布横排管束28，并分隔成多回程烟道，每根横水管的两端与水套体壁连接并与其水套连通，换热器烟气入口25与炉体排烟口21连接，炉体水套上端通过上循环水管22与换热器水套上端连接，炉体水套下端通过下循环水管32与换热器水套下端连接。本实施例是通过水管之间焊有鳍片的膜式水管壁27将水套体壁23的内腔竖直地分割成双回程烟道，最后将烟从排烟口26排出。图中24为出水管，30为进水管，31为清灰口。
图2所示的第二个实施例与上述实施例的区别是，在明火二次燃烧室9的侧壁开有自明火二次燃烧室直接通向炉体18外面的烟气出口11，烟气出口11连接作为受热面的换热装置。本实施例中，在炉体18内不设热交换室，明火二次燃烧室中的高温烟气直接从其烟气出口11，涌入设在炉体之外的换热装置，安是由圆筒形热交换水套体壁33和分布在其内腔的横排管束34组成，其中每根横水管的两端与体壁连接并与其水套连通，体壁内腔分隔成双回程烟道，换热器的烟气入口41与明火二次燃烧室烟气出口11连接，炉体水套上端通过上循环水管22与体壁33水套上端连接，炉体水套下端通过下循环水管32与体壁33水套下端连接。如图中所示，热交换水套体壁33的内腔通过竖直和水平安装的膜式水管壁37分割成双回程烟道。本换热装置中，靠近烟气出口11的受热面属高温辐射受热面，较远的属对流换热受热面。图中35为换热装置的排烟口，36、38为清灰口。
对以上两个实施例测试结果，排烟温度180℃左右，固体未燃尽总损失6～8％，气体未燃尽损失低于1％，空气过剩系数1.15～1.25，热效率80％以上，林格曼黑度0～1级，烟尘排放浓度低于200毫克／米3。
权利要求1.一种组合燃烧立式锅炉，包括热交换夹层水套式炉体(18)，设置在炉膛内的下层铸铁炉排(4)和上层逆向反烧水管炉排(12)，其特征在于铸铁炉排(4)和逆向反烧水管炉排(12)之间设置有明火二次燃烧水管炉排(8)，把其间的燃烧室分成正向燃烧室(5)和明火二次燃烧室(9)，在明火二次燃烧室的烟气出口(11)连接作为受热面的换热装置。
2.根据权利要求1所述的立式锅炉，其特征在于炉体(18)内腔顶部逆向反烧室上面设置热交换室(20)，逆向反烧室的一侧面与炉体内壁之间设有自明火二次燃烧室的烟气出口(11)通向热交换室的烟气通道，热交换室(20)内设有换热装置，在炉体(18)上端远离烟气通道的一侧开有排烟口(21)。
3.根据权利要求1所述的立式锅炉，其特征在于所述换热装置为由横排管束组成的高温辐射受热面(19)，其中每根管的两端与炉体内壁连接并与之水套连通。
4.根据权利要求3所述的立式锅炉，其特征在于还设有以热交换水套为体壁的立式横水管换热器，在圆筒形热交换水套体壁(23)的内腔分布横排管束(28)，并分隔成多回程烟道，每根横水管的两端与水套体壁连接并与其水套连通，换热器烟气入口(25)与炉体排烟口(21)连接，炉体水套上端通过上循环水管(22)与换热器水套上端连接，炉体水套下端通过下循环水管(32)与换热器水套下端连接。
5.根据权利要求1所述的立式锅炉，其特征在于明火二次燃烧室(9)的侧壁开有自明二次燃反烧室直接通向炉体(18)外的烟气出口(11)，烟气出口(11)连接作为受热面的换热装置。
6.根据权利要求5所述的立式锅炉，其特征在于所述换热装置由热交换水套体壁(33)和分布在其内腔的横排管束(34)组成，其中每根横水管的两端与体壁连接并与其水套连通，体壁内腔分隔成双回程烟道，换热器的烟气入口(39)与明火二次燃烧室烟气出口(11)连接，炉体水套上端通过上循环水管(22)与体壁(33)水套上端连接，炉体水套下端通过下循环水管(32)与体壁(33)水套下端连接。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或者6所述立式锅炉，其特征在于正向燃烧室(5)内设置有二次风管(7)。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或者6所述的立式锅炉，其特征在于所述逆向反烧水管炉排(12)和明火二次燃烧水管炉排(8)均由叉排排列的双层水管构成。
专利摘要本实用新型为一种集正烧、逆向反烧、明火二次燃烧三种燃烧方式于一体的组合燃烧立式锅炉，它包括热交换夹层水套式炉体，设置于炉膛的下层铸铁炉排、中层明火二次燃烧水管炉排和上层逆向反烧水管炉排，把炉膛分成正烧室、明火二次燃烧室和逆向反烧室三个燃烧室，明火二次燃烧室的烟气出口连接作为受热面的换热装置。本实用新型巧妙地将三种燃烧方式寓于同一炉体，达到优势互补，克服了各种燃烧方式各自存在的缺点，使本炉性能优异。
文档编号F22B31/00GK2198505SQ9422538
公开日1995年5月24日 申请日期1994年2月26日 优先权日1994年2月26日
发明者夏德政, 夏光晖, 夏光武, 夏光普 申请人:夏德政, 夏光晖, 夏光武, 夏光普