[实用新型]双前双后拱层燃锅炉燃烧室

说明书

本实用新型系使用固体燃料的燃烧设备。

蒸发量为1吨／小时－4吨／小时的水平链条锅炉和往复平推锅炉是目前广泛使用的小型锅炉，这两种锅炉都使用固体燃料，因此所使用燃料的挥发分和燃点等参数在很大程度上决定着锅炉的效率。目前在上述锅炉的炉膛中设置有各种不同形式的引燃拱和前后拱，以适应具有不同参数的固体燃料。通常认为，燃用挥发分高燃点低的褐煤和烟煤时，采用高而短的前后拱。当燃用挥发分低，燃点高的无烟煤时宜采用低而长的后拱和高而短的前拱，以有利于炉膛内高温烟气辐射更多的热量给煤层（哈尔滨工业大学锅炉教研室著《小型锅炉设计与改装》）。

上述具有高而短前拱和低而长后拱的锅炉虽然提高了炉膛前部的温度，可利用挥发较低的贫煤或无烟煤，但是对于挥发分低于10的无烟煤仍存在着燃烧效率低的问题，因此使用这种锅炉仍无法充分利用无烟煤资源。

针对上述问题，本申请人曾在中国专利85201639（申请日85、4、22）提出一种具有双前拱的炉膛设计，该炉膛有一组由一个较低而长的前上拱和一个三折形前下拱组成的前拱组，该前拱组形成一个独立的燃烧区以提高炉膛咽喉部的温度。采用本设计的锅炉可以燃烧低挥发分高燃点的无烟煤，而且还能获得较高的效率。经过几年来的实践，取得了非常好的社会效果和经济效果，但同时也暴露出一些缺点，例如，对于挥发分低于10％的无烟煤，其燃烧效率偏低。

针对以上缺点，本设计提出了一种更加完善的设计，以消除斜式双前拱以及其它短而高前拱和长而低后拱燃烧室不能充分利用挥发分低于10％的劣质煤的问题。

本设计主要是利用前后两组拱，形成两个透火口，使在前后下拱和中拱与燃层之间的高温从两个透火口（即火口）进入燃烧区以加大燃烧效率和热效率。此外在前后下拱与中拱间开了两个透火口，此透火口可视煤种不同打开、部分打开、关闭来调节燃烧效果。如果煤质好，燃烧层温度高，高温碳的还原反应产生大量CO，在整个炉膛中中部CO的含量最高，为了让这部分烟气中的可燃性气体充分燃烧干净，故可打开两个透火口（9），让烟气直冲锅筒，在中拱上部使前后拱过来的烟气充分混合，以提高燃烧率。

本设计结合附图详述如下，其中：

图1为双前双后拱燃烧室纵向布置示意图；

图2为图1的A－A剖面图；

图3为图1的B－B剖面图；

图4为图1的C－C剖面图。

由图1可见，在一个水平输送链条炉的燃烧室中拱组的布置情况。在燃烧室的前壁有一个汽水保护器（1），在炉膛的前端有一个前上拱（2），如图所示该前上拱是由一段斜拱和一段水平拱组成，且该段斜拱的水平角α1为0－85°。在前上拱下方有一个前下拱（3），该前下拱的水平投影长度为230－1500mm，水平角α2为0－85°。在前下拱后设一个中拱（4），中拱的投影长度为50－600mm，中拱（4）的后面再设一组后拱。此组后拱分后上拱与后下拱，后下拱（5）设于中拱后的投影长度为100－500mm，且在前下拱（3）与中拱（4）以及中拱（4）与后下拱（5）之间各有透火口（9）；后上拱（6）由一段水平拱和一段斜拱组成，上述斜拱的水平角α3为0－85°。上述透火口（9）可用移动的盖板（8）来调节通道的大小，根据燃料的性质或是全部关闭，或是全部开启，也可以部分开启。

由上所述并由图1可见本设计有四个燃烧区，第（Ⅰ）燃烧区在前下拱与煤层间，大量高温烟气逆向冲刷煤层，使燃煤的挥分析出、焦化并着燃烧，然后烟气以1200－1500℃的温度通过透火口（7）进入炉膛中部，进入第Ⅳ燃烧区。第（Ⅱ）燃烧区在中拱与煤层之间，烟气从透火口（9）冲出，温度可高达1250－1350℃，明亮刺眼地进入第Ⅳ燃烧区。后拱组之间为第（Ⅲ）燃烧区，处于灰渣燃尽阶段，温度为900－1000℃，且烟气中含氧分较大，可逆流为第（Ⅱ）（Ⅳ）燃烧区补充氧分，第（Ⅲ）燃烧区的烟气可经过透火口（10）进入锅底。中拱部分的前后透火口（9）可用盖板（8）来调节透火口的大小，当燃烧较差的无烟煤或劣质煤时，可部分或全部将透火口（10）盖住，使中拱与前下拱连结在一起成为一个较长的前下拱。

本设计是对双前拱水平输煤锅炉燃烧室的改进，但是也可以使用于斜推炉排锅炉的燃烧室中。