[发明专利]一种旋风热交换的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉类设备提高热效率的技术，具体是一种旋风热交换的方法。

背景技术

现有烧煤的竖式锅炉都是在炉堂里把煤燃烧形成的火焰，包括烟尘一起上升，经过锅炉内部的受热水管间的空隙时，将热量传递给管内的水，水受热后变成热水或水蒸汽。火焰、烟气、烟尘混合流自下而上，路径没有曲折，一直向上直到流出烟囱。烟囱本身有很强的抽吸力，使得混合流很快冲出锅炉，有大量的热量没有来得及传递给受热管，而是白白浪费掉，热效率很低。另一方面，煤粒在炉堂里得不到充分燃烧，而是以较小颗粒的形式随混合流一起上升，很快就排出烟囱之外，排入大气，既浪费燃煤又污染环境。即使是卧式锅炉，火焰、烟气和尘粒的混合流路径有所曲折，但基本上也是不重复的，也就是说混合流内同一流点的热流对同一个受热管等受器件的热交换只有一次唯一的机会，热效率也不是很高。有必要研究一种新的方法和相应设备来加以改进，以提高它们的热效率。

发明内容

本发明的目的就是要提出一种使火焰、烟气和尘粒的混合流能对锅炉同一受热器件多次受热，燃料得到充分燃烧，热效率更高的旋风热交换的方法，以克服现有技术的不足。

本发明所提出的这种旋风热交换的方法，其特征在于它有如下步骤：

（1）建立一座旋风燃烧炉，使该旋风燃烧护具有内腔筒和外腔筒结构，其内腔筒位于炉堂连通成为中心焰道，外腔筒罩着内腔筒；

（2）使内腔筒与外腔筒间的环隙闭合成旋风通道；

（3）使旋风通道与烟囱或大气连通；

（4）使将内腔筒与外腔筒间连通；

（5）外腔筒与自来水管连通，给外腔筒和内腔筒装入清水，在外腔筒上部安装汽水开关；

（6）将燃料引入炉堂燃烧，让火焰和烟尘混合流先经过中心焰道再折转进入旋风通道流过，实现火焰和烟尘混合流与内腔筒的二次热交换，烟尘排出炉外。

中心焰道顶部有切线排焰口，让火焰、烟尘混合流经切线方向进入旋风通道。

中心焰道顶部的排焰口可以是周边排焰口，并在旋风通道内设置螺旋板。

炉堂下方和炉堂内分别设供风管，鼓风机与供风管相通，给炉堂内提供足够的氧气让燃料充分燃烧。

炉堂可建在中心焰道之侧并用管道与之连通。

烟囱管道内连接鼓风机或者抽风机，以便开炉前期形成抽吸力，促使内腔筒与外腔筒间形成火焰烟尘混合旋风流，以进行充分的热交换。

在烟囱管道上设置布袋收尘器，以便收集烟尘，减少污染排放物。

螺旋板边缘与外腔筒间可以有一定间隙。

螺旋板边缘与外腔筒间也可以没有间隙，使旋风道成为闭合通道，让火焰烟尘混合流完全以旋风的形式通过。

外腔筒与内腔筒间的灌通管自下而上分多层布置，每一层有灌通管2-4个，以便让外腔筒和内腔筒间的水进行及时的热循环。

炉堂与内腔筒间用钢板焊接固定。

本发明的这种方法，让炉堂燃烧煤炭等燃料所形成的火焰烟尘混合流先进入中心焰道，也就是内腔筒的内管，使之与内腔筒这个受热部件及其中的水进行第一次热交换而升温，火焰烟尘混合流到达中心焰道上端口时，在负压作用下，折转进入内腔筒、外腔筒所围成的旋风通道，螺旋式下降，与内腔筒进行第二次热交换，让火焰烟尘混合流的热进一步传递给内腔筒中的水，使其温度进一步升高，同时也将外腔筒中的水加热，火焰烟尘混合流出旋风通道后才进入烟囱排走，这样就极大地延长了火焰烟尘混合流在炉内的流经时间，热量得到充分的吸收，锅炉烧水或者水蒸汽的效率自然更高。

中心焰道内的旋风流可以是内设螺旋板形成，更可以通过中心焰道顶部的切线方向的旋风口，让混合流以切线方向进入旋风通道而形成。

由于往炉堂中鼓入了足够空气，未来得及燃烧或者燃烧不充分的细小煤粒在旋风通道中有足够机会进一步燃烧，使得燃烧的热量得到更充分的释放。

因此，本发明这种旋风热交换的方法，使火焰、烟气和尘粒的混合流能对锅炉同一受热器件多次受热，燃料得到充分燃烧，热效率更高，锅炉烧蒸汽的时间更短，更省煤，排放更干净。

在烟囱管道上设置收尘布袋又有效地捕收了固体有害尘粒，降低了对大气环境的污染。

附图说明

图1是本发明周边排焰式旋风燃烧炉的结构示意图（正剖视）。

图2是A-A剖面图。

图3是本发明切线排焰式旋风燃烧炉的结构图（正剖视）。

图4是B-B剖面图图。

图1-4中，各零部件的标号如下：