密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的制作方法


本發明屬于蒸汽鍋爐技術領域,特別是一種密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐。



背景技術:

雙鍋筒縱置式水管鍋爐(即SZL型組裝鍋爐),有上下兩個縱向布置的鍋筒,鍋筒布置在鍋爐中心線上,上鍋筒的前側與兩側水冷壁管組成爐膛輻射受熱面,后部與下鍋筒之間由彎曲管子組成對流受熱面,整個上下鍋筒水冷壁,對流管束及爐墻護板等組成本體上部大件;下部為鍋爐爐排大件。這兩大件在現場進行組合,省煤器布置在本體后部,燃燒生成的高溫煙氣在爐膛吸收部分能量后,經冷卻室進入對流受熱面傳熱再經省煤器、除塵器、引風機將煙氣送入煙囪排入大氣。

目前現有的雙鍋筒縱置式水管鍋爐,例如專利號為201120154215.0的專利“雙鍋筒縱置式鏈條爐排鍋爐”,是由爐體、鏈條爐排、下鍋筒和上鍋筒構成,爐體內具有爐膛,爐膛內有前拱和后拱,爐膛的內壁有水冷壁,鏈條爐排設置在爐膛下方,爐膛頂部有上鍋筒,爐膛的后上部連通有燃盡室,燃盡室內底部有下鍋筒,燃盡室內從前至后設置有若干對流管束,爐體外后上部有與燃盡室連通的煙道出口。這種鍋爐的燃料只是在爐膛內完成一次燃燒,燃燒不充分,能源利用率低。又例如專利號為201420583016.5的專利“雙鍋筒縱置式鏈條爐排鍋爐”,其鏈條爐排通過其后端設置的一次風進口形成雙側尾部進風結構形式,在前拱和后拱形成的爐膛喉口處分別設置有二次風管,在凝渣管束、一級對流管束和二級對流管束分別布置有吹灰器和落灰管。

然而,上述這些雙鍋筒縱置式水管鍋爐只是對一次風進口、二次風管的結構進行簡單描述,而未就具體結構未作進一步設計,不同的進風方式會對燃料的燃燒程度產生顯著不同的影響,因此,為了最大化的提升燃料在爐排上第一次燃燒,以及輕質小顆粒燃料在爐膛的燃燒程度,提升能源利用率,需要對相應的進風結構和吹灰集灰結構進行創造性設計。



技術實現要素:

針對以上現有技術的不足,為了進一步提升燃料的燃盡程度,提高能源利用,本發明提供了一種密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,具體通過以下技術實現。

一種密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,包括爐膛、爐排、風室,所述爐排位于所述爐膛下方,若干所述風室位于所述爐排下方,所述爐排上方為燃燒室,所述燃燒室和爐膛之間設有前拱和后拱,所述爐膛內縱置有上鍋筒和下鍋筒,所述上鍋筒和下鍋筒之間向后依次設有凝渣管束、一級對流管束和二級對流管束,所述鍋爐后部設有煙道出口,進風口位于在爐排后端,進風口通過管道直接與風室連接;所述風室的頂部設有導風板,所述導風板下方連有風扇,所述導風板上設有若干橫截面與所述風扇相鄰葉片間隙的形狀相同的第一風道,所述風室在所述爐排的兩側分別凸出設有第二風道,所述第二風道的出風口斜向上朝向爐排中上方;所述前拱和后拱分別設置有二次風管,所述二次風管上設有一排出風套管,每個所述出風套管包括母管和套在母管上的子管,所述母管和子管的末端內部之間連接有彈簧,所述母管和子管的中部分別設有形狀相同且朝向爐膛的第一出風孔和第二出風孔,所述第一出風孔靠近母管末端的一側豎直設有孔檐,所述孔檐穿過所述第二出風孔后伸出;所述第一出風孔和第二出風孔剛好未重疊時,所述彈簧為自然伸直狀態或被壓縮狀態。

上述密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,爐膛、爐排、風室、上鍋筒、下鍋筒、凝渣管束、一級對流管束、二級對流管束、煙道出口等具體結構,均沿用了現有技術。在進風口處設置一個空氣壓縮機或者氣泵,將空氣壓入風室中為爐排上的燃料燃燒提供氧氣。當空氣從風室上方進入爐排時,風扇在風的吹動下開始轉動,導風板上的第一風道隨之與風扇的葉片產生重疊,且重疊的面積隨著風扇的轉動呈規律性的增加或縮小。這樣設計的目的是能夠調整吹入爐排的空氣的流量和流速,利用吹入爐排的空氣的流速和流量規律性變化波動,增加燃料表面的湍流效果,確保燃料充分燃燒,盡可能減少未燃盡的輕質燃料飄入爐膛中。風室在爐排兩側的第二封道,也在爐排側面提供空氣,提升燃燒程度。前拱和后拱的二次風管的出風套管,初始狀態時第一出風孔和第二出風孔剛好未重疊,當出風套管中通入一定風壓的空氣后,在風壓推力作用下,母管上的第一出風孔逐漸移動并和第二出風孔開始重疊,孔檐也隨之逐漸移動,彈簧在重疊過程中逐漸被壓縮。此時重疊面積越大,從中吹出的空氣越多。直到彈簧的反彈力與風壓推力剛好相等抵消時,重疊面積則不再變化,出風的風量和風速也變成固定值。當進入出風套管的空氣風壓大到一定程度時,第一出風孔和第二出風孔完全重疊,重疊面積最大,此時第一出風孔的孔檐剛好抵在第二出風孔的側邊起到限位作用,此時的彈簧也被壓縮處于最大彈性形變狀態。當再次減小風壓至0時,母管在彈簧作用下慢慢回復到初始位置,此時孔檐剛好抵在第二出風孔的另一側邊再次起到限位作用。在出風套管出風過程中,也可以調節風壓推力,從而調節出風套管中吹出的空氣的量和流速。將第一出風孔和第二出風孔朝向爐膛,能夠為爐膛內飄入的未燃盡的輕質燃料顆粒或可燃氣體提供氧氣。

優選地,所述孔檐上設有若干第一導風片,所述第一導風片垂直于所述孔檐和第二出風孔表面,所述第一導風片與所述子管表面有間隙。第一導風片的作用在于,使第一出風孔吹出的風被引導至特定的方向。

更優選地,所述孔檐為扇形結構,且所述第一導風片沿所述孔檐呈扇形排列。這樣做的目的在于,使第一導風片呈扇形排布,經過第一出風孔吹出的風在第一導風片引導下,也成扇形吹出,增加送風覆蓋面積,能夠使爐膛內各角落得到空氣。

更優選地,所述第一導風片的剖面為直角三角形,所述第一導風片的上部寬于下部,直角三角形的斜邊朝向孔檐兩側。通過使直角三角形的斜邊朝向孔檐兩側,能夠引導從第一出風孔吹出的風逐漸向孔檐兩側散開,其目的同樣是為了增加送風覆蓋面積,能夠使爐膛內各角落得到空氣。

進一步優選地,每個所述出風套管還對稱設有另一組所述第一出風孔、第二出風孔和孔檐,兩組所述第一出風孔和第二出風孔分別朝向爐膛和燃燒室。對稱設計的兩組第一出風孔和第二出風孔,能夠與風室主出風口,兩側的第二風道形成聯動,通過空氣將爐排及爐排上的燃料包裹在內,爐排表面空氣呈立體球形地循環流動。使燃料最大限度燃燒。,同時,也設置了一層球形空氣屏障,讓輕質的燃料和揮發的可燃氣體在球形空氣屏障內充分燃燒,減少進入爐膛的未燃盡的燃料和揮發的可燃氣體。

更進一步優選地,所述第二風道的出風口處設有第二導風片,所述第二導風片為星形且至少有3條棱,所述第二導風片的剖面為等腰三角形或等腰梯形,所述第二導風片的上部寬于下部。星形的第二導風片,可以是三棱形、四棱形(即十字形)、五棱形等形狀,第二導風片的剖面設計也能夠增加吹出的風的覆蓋范圍。

與現有技術相比,本發明的有益之處在于:

1、本專利通過在前拱、后拱設一排出風套管,實現了對爐膛的二次通入空氣,且出風套管能夠通過風壓大小控制子管和母管相對滑動程度,進而調整第一出風孔大小,孔檐避免子管滑出,進一步促使飛入爐膛的輕質燃料燃燒;

2、孔檐上設有第一導風片,使送出的空氣能進一步分散到爐膛和燃燒室的各個角落,進一步保證所有燃料充分燃燒;

3、通過在出風套管向下另外設有第一出風孔和孔檐,使前拱和后拱還能朝下向爐排上方的燃燒室進行二次送風,利用風室的原有豎直向上出風、前后拱向下送風以及風室從爐排兩側斜向上送風,三者聯動實現了燃燒室內空氣近似球形的循環流動,將爐排內的燃料包裹在內充分燃燒。這樣的設置方式第一能為第一次燃燒提供最充足的氧氣,第二能使較為輕質的燃料在燃燒室就完成燃燒,減少進入爐膛的概率,第三能使產生的灰渣直接落到爐排上或除渣坑中。

附圖說明

圖1為實施例1提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的結構示意圖;

圖2為實施例1提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的風室側視剖面圖;

圖3為實施例1提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的風室俯視圖;

圖4為實施例1提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的出風套管的剖視圖;

圖5為實施例2提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的出風套管的剖視圖;

圖6為實施例2提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的出風套管的俯視圖;

圖7為實施例2提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的第二風道的出風口處的透視圖;

圖8為實施例3提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的孔檐和第一導風片的側視圖;

圖9為實施例4提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐的孔檐和第一導風片的側視圖;

圖中:1、爐膛;2、爐排;3、風室;4、燃燒室;5、前拱;6、后拱;7、上鍋筒;8、下鍋筒;9、凝渣管束;10、一級對流管束;11、二級對流管束;12、煙道出口;13、進風口;14、導風板;15、風扇;16、第一風道;17、第二風道;18、二次風管;19、出風套管;20、母管;21、子管;22、彈簧;23、第一出風孔;24、第二出風孔;25、孔檐;26、第一導風片;27、第二導風片。

具體實施方式

下面將結合本發明中的附圖,對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動條件下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

如圖1~4所示,本實施例提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,包括爐膛1、爐排2、風室3,所述爐排2位于所述爐膛1下方,若干所述風室3位于所述爐排2下方,所述爐排2上方為燃燒室4,所述燃燒室4和爐膛1之間設有前拱5和后拱6,所述爐膛1內縱置有上鍋筒7和下鍋筒8,所述上鍋筒7和下鍋筒8之間向后依次設有凝渣管束9、一級對流管束10和二級對流管束11,所述鍋爐后部設有煙道出口12,進風口13通過管道直接與風室3連接;所述風室3的頂部設有導風板14,所述導風板14下方連有風扇15,所述導風板14上設有若干橫截面與所述風扇相鄰葉片間隙的形狀相同的第一風道16,所述風室3在所述爐排2的兩側分別凸出設有第二風道17,所述第二風道17的出風口斜向上朝向爐排2中上方;

所述前拱5和后拱6分別設置有二次風管18,所述二次風管18上設有一排出風套管19,每個所述出風套管19包括母管20和套在母管20上的子管21,所述母管20和子管21的末端內部之間連接有彈簧22,所述母管20和子管21的中部分別設有形狀相同且朝向爐膛1的第一出風孔23和第二出風孔24,所述第一出風孔23靠近母管20末端的一側豎直設有孔檐25,所述孔檐25穿過所述第二出風孔24后伸出;所述第一出風孔23和第二出風孔24剛好未重疊時,所述彈簧22為自然伸直狀態或被壓縮狀態。

上述密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,在進風口處設置一個空氣壓縮機或者氣泵,將空氣壓入風室中為爐排上的燃料燃燒提供氧氣。當空氣從風室上方進入爐排時,風扇在風的吹動下開始轉動,導風板上的第一風道隨之與風扇的葉片產生重疊,且重疊的面積隨著風扇的轉動呈規律性的增加或縮小。這樣設計的目的是能夠調整吹入爐排的空氣的流量和流速,利用吹入爐排的空氣的流速和流量規律性變化波動,增加燃料表面的湍流效果,確保燃料充分燃燒,盡可能減少未燃盡的輕質燃料飄入爐膛中。風室在爐排兩側的第二封道,也在爐排側面提供空氣,提升燃燒程度。前拱和后拱的二次風管的出風套管,初始狀態時第一出風孔和第二出風孔剛好未重疊,當出風套管中通入一定風壓的空氣后,在風壓推力作用下,母管上的第一出風孔逐漸移動并和第二出風孔開始重疊,孔檐也隨之逐漸移動,彈簧在重疊過程中逐漸被壓縮。此時重疊面積越大,從中吹出的空氣越多。直到彈簧的反彈力與風壓推力剛好相等抵消時,重疊面積則不再變化,出風的風量和風速也變成固定值。當進入出風套管的空氣風壓大到一定程度時,第一出風孔和第二出風孔完全重疊,重疊面積最大,此時第一出風孔的孔檐剛好抵在第二出風孔的側邊起到限位作用,此時的彈簧也被壓縮處于最大彈性形變狀態。當再次減小風壓至0時,母管在彈簧作用下慢慢回復到初始位置,此時孔檐剛好抵在第二出風孔的另一側邊再次起到限位作用。在出風套管出風過程中,也可以調節風壓推力,從而調節出風套管中吹出的空氣的量和流速。將第一出風孔和第二出風孔朝向爐膛,能夠為爐膛內飄入的未燃盡的輕質燃料顆粒或可燃氣體提供氧氣。

實施例2

如圖5~7所示,本實施例提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,在實施例1的基礎上,進行了如下優化:

1、所述孔檐25上設有若干第一導風片26,所述第一導風片26垂直于所述孔檐25和第二出風孔24表面,所述第一導風片26與所述子管21表面有間隙。第一導風片的作用在于,使第一出風孔吹出的風被引導至特定的方向;

2、每個所述出風套管19還對稱設有另一組所述第一出風孔23、第二出風孔24和孔檐25,兩組所述第一出風孔23和第二出風孔24分別朝向爐膛1和燃燒室4;

3、所述第二風道17的出風口處設有第二導風片27,所述第二導風片27為星形且有4條棱,所述第二導風片27的剖面為等腰三角形,所述第二導風片27的上部寬于下部。

實施例3

如圖8所示,本實施例提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,在實施例2的基礎上,將所述孔檐25設計為扇形結構,且所述第一導風片26沿所述孔檐25呈扇形排列。

實施例4

如圖9所示,本實施例提供的密閉等壓風室水管蒸汽鍋爐,在實施例1的基礎上,將所述第一導風片26的剖面設計為直角三角形,所述第一導風片26的上部寬于下部,直角三角形的斜邊朝向孔檐25兩側。

主題:蒸汽制造

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