[实用新型]单锅筒纵置式链条锅炉旋风反烧炉膛

说明书

本实用新型涉及的是单锅筒纵置式链条锅炉一种新型炉膛结构。

已有的单锅筒纵置式链条锅炉的炉膛，拱墙只有前拱和后拱。这种结构，烟气在炉膛内扰动混合差、流程短、滞留的时间也短，尽管炉膛内过剩氧不少，但可燃性气体、碳的微粒和细煤屑，仍不能充分燃烧，也不能充分进行炉内热交换。是造成化学、机械不完全燃烧热损失和排烟热损失的原因之一，也是造成烟囱冒黑烟的原因之一。

已有炉膛灰渣区上方的烟气温度较焦炭燃烧区的低200－500K，且携带灰渣发出的热量离开灰渣自后向前流去；而复盖于该区上方的后拱，其温度高的也不过1000K；再加上灰渣中的残碳又被灰壳所包裹，故很难继续燃烧。这既是造成灰渣不完全燃烧热损失的原因之一，又限制了火床长度，致使锅炉出力不足（这是重要原因之一）。为了达到额定出力，往往向炉后加长火床，而热效率却难保证。为既保证达额定出力，又保证热效率，近几年生产的节能型锅炉，多用加大炉排有效面积或受热面积等增加金属耗量的方法来解决。此外，已有该炉型炉墙保温多用蛭石、珍珠岩等导热系数较大的材料，也影响了锅炉的热效率和出力。

本实用新型的目的是：在不增加炉排有效面积和受热面的前提下，提供一种既提高锅炉出力，又提高锅炉热效率，同时减轻大气污染的新型锅炉炉膛结构。

为达上述目的，本实用新型主要由锅筒［1］、煤斗［2］、煤闸门［3］、链条炉排［4］、前拱［5］、炉墙［6］、拨火门［7］、炉帮［8］、小中拱［9］、大中拱［10］、后拱［11］、燃尽室［12］、排渣装置［13］和保温层［14］等组成（见附图）。前拱在炉膛前部，后拱在炉膛后部，后拱前方为大中拱，大中拱前方为小中拱各相邻拱墙间留有烟气通道，各拱下方与链条炉排间留有烟气通道。两中拱拱基座于炉帮上，两侧与炉墙连接，上方与锅筒间留有烟气通道。后拱前部有竖墙，竖墙两侧与炉墙间留有烟气通道，竖墙后方和后拱上方为燃尽室。岩棉保温层靠炉膛侧有耐火砖，外侧有护板。

与已有技术相比，本实用新型在仅有一次风的情况下，炉膛内即可产生三股全新的烟气流；旋涡状的、自上向下反烧和自前向后水平的。这三股烟气流，不仅使烟气得到充分扰动和混合，同时增加了烟气在炉膛内的流程和滞留时间，使可燃性气体、碳的微粒和细煤屑得以较充分地燃浇释放热量，加强了炉内热交换，炉内空气过剩系数也可降低。由于烟气的旋转和转向的离心作用，产生了炉内旋风除尘效果。自上向下反烧灰渣和自前向后烧烤灰渣的两股烟气流，另外一个重要作用是，使在已有技术中处于渐熄的灰渣层又被迫升温200－300K，再加上此处后拱温度为1473－1673K，不仅使灰渣中残碳的燃烧条件得以改善，还可使火床向炉后适当加长。炉排有效长度没变，由于火床长度的增加，使炉排和炉膛容积两个可见热强度都有所提高，炉膛温度相应也提高了，一般在1473－1573K。炉膛温度提高了，使炉内辐射换热加强了。用岩棉做炉墙保温材料，既可减少散热损失，又可提高炉膛温度。

综上所述，本实用新型在锅炉辅机配套合理、设备处于完好状态、使用设计煤种的情况下：1、可使锅炉满负荷或超负荷运行，满负荷连续运行时，排烟黑度达到国家标准；2、同台锅炉同为满负荷时，较已有技术，热效率可提高2－5％，排尘浓度有所降低。本实用新型适合锅炉生产厂家采用，也可对现有锅炉进行技术改造。如已被淘汰的快装链条四吨燃Ⅲ类烟煤的旧锅炉，燃设计煤种，采用本技术后，可以在100％的负荷下运行，此时热效率达78％，排烟黑度在林格曼一级以下，排尘浓度有所降低。

附图是沿炉膛纵向中心线的剖视图，也是一个实施例和原理示意图。图中带箭头的线段为烟气流程示意。

煤从煤斗［2］落到运动的链条炉排［4］上，从煤闸门［3］下进入炉膛中，边烧边向后移动，在炉排上从前向后大体可分为予热乾燥、挥发物析出燃烧、焦炭燃烧、灰渣形成和残碳燃烧四个燃烧区域和过程。煤在小中拱［9］前方为温度最高的焦炭燃烧区，该区上方的烟气温度也最高且含未燃尽的可燃性气体。煤从小中拱［9］起，向后为灰渣形成和残碳燃烧区。在小中拱［9］的上方和后方与大中拱墙［10］前面的空间内，由于大中拱墙［10］对烟气流的阻挡，使一部分含有大量的固体颗粒和可燃性气体而缺氧的高温烟气流，从上向下直扑向富氧的灰渣层，使灰渣得到加热而升温，残碳继续很好燃烧，又使可燃性气体得到燃烧所必须的氧气而燃烧；同时将部分固体颗粒抛撒到灰渣层上烧掉。继后这股烟气流折转90°，与受小中拱［9］下曲面阻挡而向后流动的烟气流汇合为一股，穿过大中拱［10］下方与链条炉排［4］间的烟气通道，冲向后拱［11］竖墙前面与下拱面交界处，重新使烟气流分为两股，一股沿竖墙前面向上，一股沿下拱面向后。后者加热拱墙和灰渣，由于后拱下部后端无烟气通道，故又折转180°，从拱面下方靠炉帮［8］处，分左右两股返回后拱［11］竖墙前面，再折转90°，与前述向上的一股汇合。在折转180°时，由于离心作用，甩掉大部分固体颗粒。从大中拱［10］下曲面向后流动的高温烟气流，一面烧烤灰渣，一面由于流速很高，产生了卷吸现象，使自前向后穿过该拱与锅筒［1］间烟气通道的烟气流，在刚刚出通道后，即折转90°沿大中拱墙［10］的后面从上向下流动，其与后拱［11］竖墙前面的自下向上的烟气流形成了旋涡，使可燃性气体和固体颗粒得以进一步燃烧和去尘。由于高温烟气流将大中拱［10］和后拱［11］前部加热到1473－1673K，对灰渣产生了高温辐射加热。烟气旋转之后，从后拱［11］竖墙左右两侧与炉墙［6］间的烟气通道分两股进入燃尽室［12］，之后出炉膛。