专利名称：悬胆式多功能节能环保锅炉装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种悬胆式多功能节能环保锅炉装置。具体地说，是一种集常压、高压、烧制建筑材料、发电为一体的悬胆式节能环保锅炉装置。
背景技术：
我国的热动力90%以上靠煤炭提供能源，燃煤锅炉是煤炭能量转换的主要媒介和工具。发电、供热、烧制建筑材料等燃煤锅炉、窑炉的技术革新，是节能减排、高效利用煤炭资源的关健技术保障。目前，我国的发电、采暖、烧制建筑材料所使用的燃煤锅炉、窑炉，相对于发达国家，技术较为落后。无论是影响大气环境的二氧化碳、硫化物，还是影响大地环境安全的矿渣、粉煤灰排放量巨大，环境危害严重。旧式采暖、发电、烧制建筑材料的燃煤锅炉、窑炉排放的气体和固体废物，对大气、大地及水资源的直接、间接污染，对人类的生存与发展构成了严重的危协。现在我们国家下决心淘汰落后产能。然而，就我国的国情而言，经后很长一段时间内，热动力主要靠煤炭提供能源的局面，还不能完全被新能源替代。面对现实，研发节能、环保燃煤锅炉新技术、新产品，就成为摆在我们面前的一项重大科研课题。本发明在观察研究传统燃煤发电、供热锅炉和烧制水泥、陶瓷等建筑材料及日用器皿窑炉时发现1.传统的燃煤发电锅炉，热效利用率在80%左右，燃烧后产生大量的粉煤灰泥浆，不但污染环境，而且，耗水量也非常大；2.传统的燃煤供热锅炉，热效率利用率在60%左右，产生大量的二氧化碳、硫化物、矿渣等气体、固体废物；3.烧制水泥、石灰、红砖等建筑材料的热效利用率仅50%左右，并同样会产生二氧化碳、硫化物、炉渣等气体、固体废气、废渣；4.烧制陶瓷等日用品热效利用率65%左右，产生的二氧化碳、硫化物、固体矿渣等废气和固体废渣也不少于烧制建筑材料。以上各项使用煤炭热能的优点是，资源储量大，易取、廉价。缺点是热效率利用率低、污染环境，浪费资源。本发明的目的是综合以上各型锅炉、窑炉的优点、克服其缺点，提供一种集烧制建筑型材、发电、供热功能于一身的新型悬胆式节能环保锅炉。
发明内容
本发明是通过以下技术路线来实现发明的本发明悬胆式多功能节能环保锅炉主要由1.锅炉燃烧主炉膛加热仓；2.悬胆式高压蒸气锅；3.常压锅炉弯管及夹层余热利用系统；4.抽提式蜂窝煤及建筑型材加热烧制进出料燃烧系统；5.蒸汽冲压窝轮发电系统；6.有害气体无害化处理等六大系统组成。各系统在锅炉主体中的功能和作用是，力改以往发电、供热燃煤锅炉采用块型、粉煤加注燃料方式。采用燃烧充分、废气排放少，热效率利用高的新配方蜂窝型煤为锅炉主燃料，以新配方可燃建筑型材为辅燃料，首先对锅炉进行燃烧加热的供能方式进行了革新改造，其次，在发电、烧制建筑材料、消除有害气体、和固体废料方面，提出了在同一条流水作业线上，通过无害化循环利用热能技术，高效利用废气、废渣、废灰，使之同步实现资源化、 产品化的整体设计目标。具体运行流程如下1.锅炉燃烧主炉膛加热仓，由锅炉热能发生中心。燃烧仓，燃料层组成，可以是单层、双层，也可以是多层，根据需要增加层数。一般供热，以三到五层为宜。下层为主燃层， 中层为辅燃层，(主要是摆放可燃烧建筑型材预烧件)，其可燃成份低于燃烧层的蜂窝煤， 其中主要含烧固成型材料，在下层火力的引导下燃烧释放热能后，即烧制成空心砖等标准建筑型材。上层是助燃层，上下两层含可燃煤炭百分比较大的蜂窝型煤燃烧结束后，可以作为中层烧制建筑型材的原料，经过重新配方后，制成建筑构件在锅炉中层再次过火烧制。最后烧制成建筑材料成品。锅炉的整个燃烧过程，周而复始，往返循环，不产生炉渣和粉煤灰等固体废料。2.悬胆式高压蒸汽锅，主要是为发电提供动力，不需发电时，也可作常压热水锅使用。高压悬胆式蒸汽锅，居于锅炉炉膛的中心，可根据锅炉的比例大小和发电量需求，设计气压及发电容量。高压蒸汽锅通过提吊和三角支撑架，横竖交错链接，通过软化常水加热后产生的高压气体冲击气泵，产生动力发电。3.常压锅炉弯管及夹层余热利用系统，由锅炉炉膛壁夹层、高压气锅悬吊支架、常压软化水管构成。竖管、弯管结构与锅炉壁夹层水箱相链接贯通，起支撑高压气锅和常压水利用余热及冷却作用。4.抽提式蜂窝煤及建筑型材加热烧制进出料系统，即本发明的炉膛燃烧系统为分层结构，一般设计为三到五层，每层采用抽屉式进出方式，滑道采用中空管状，内管链接流动软化水，起冷却，保持滑道的稳定性作用。同时，可为与之相通的锅炉四壁常压水加热。锅炉的燃烧层为蜂窝型煤燃料层，中间为可燃建筑型材层。除上下两层为蜂窝型煤燃料层外， 其余各层均以隔层夹建筑型材在中间层为宜。以次类推，根据锅炉的产能需求和面积大小， 可以限量增加燃烧仓的层数。5.蒸汽冲压窝轮发电系统。利用高压蒸汽冲击窝轮，循环带动汽轮转子，经液压多歯轮变速器，调节发电机速度发电，产生的电能可通过变压系统设备，转化为交直流电，可用于锅炉自身风机动力和照明用电，也可直接加入电网系统。未入网的余电，也可存入电池备用。6.有害气体无害化处理系统，由通风、烟道、蒸汽喷雾、除尘、有害气体固化回收等设备，组成完整有害气体无害化处理系统。由外接电源和自发电双项电源为风机提供通风动力，在锅炉燃烧仓起始点火时，由外接电源给风机提供电源，当锅炉高压气锅冲击窝轮发电开始后，把所发电力切换到通风电机上，断开外接电源，用锅炉自身发电为风机提供动力。烟道设在燃烧主仓顶部两侧，通过高压蒸气锅发电后产生的余气，为烟道提供的高压气体喷雾与锅炉燃烧产生的烟气混合除尘，使有害气体遇冷沉降到回收管道，进入回收仓通过气化过滤、液化分离，固化吸收，变成硫化物和二氧化碳气肥等原料和产品，最后达到对有害气体处理的目的。
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悬胆式多功能节能环保锅炉锅炉的内部结构，主要装置的功能和作用高压蒸气锅是为发电提供动力的装置，主要由高压蒸气锅、蒸汽冲压窝轮发电机组成。没有发电任务时，也可作为常压加热锅使用。高压蒸气锅的容量可根据发电实际需求设计。高压蒸汽锅的主要型状为竖胆园型，在同一锅炉中可以根据需要设计安装单枚，也可以安装多枚。蒸汽冲压窝轮发电机与高压蒸汽锅的安装数量相配套可安装单台，也可安装多台。常压热水系统装置，主要是利用锅炉燃烧产生的管道软化水保温夹层、进出料滑道、悬吊支撑、炉膛余热湾管收集流动冷却水，利用各结构余热提供热能，用于室内取暖、洗澡等热水需求。蜂窝型煤和建筑型材燃烧进出料装置。主要由空管注水滑道、耐高温抽屉式进出料箱组成。一般设计为三层，也可以根据发电取暖需要设计为多层。上下两层是燃料层，中间为建筑型材辅燃层。燃料为蜂窝型煤和可燃建筑型材，蜂窝煤燃料释放完热能，退出的料渣，可作为建筑型材配料的一部分，制成建筑型材在次送入炉膛烧固成建筑材料成品。锅炉的整体主要外观型状为竖园型和横长妥圆型。锅炉内设悬胆蒸汽高压锅和蒸汽冲压窝轮发电机可以是单枚，也可以是多枚并排安装。锅炉内设型煤燃料抽提和建材辅燃抽提可以是单层，也可以是多层安装。本发明的有益效果本发明具有的发电、供热、烧制建筑材料功能，在正常状态下可以联动使用，也可单独使用，每一个单独功能的独立使用，都不影响锅炉的整体功能的保留。本发明实施后， 可使热电厂和集中供暖企业，在发电的同时，生产建筑材料及化工原料，彻底消除排放二氧化碳、硫化物、炉渣、粉煤灰之忧患。在节能、环保方面，可为国家节能减排战略做较大贡献。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的结构示意图。图中1.悬胆式节能环保锅炉，2.悬胆蒸汽高压锅，3.高压蒸汽锅活水空管支撑架，4.蒸汽冲压窝轮发电机，5.主燃烧炉膛，6.常压热水外夹层，7.常压水余热利用弯管， 8.蜂窝型煤进出燃料上层抽提盘，9.蜂窝型煤进出料下层抽提盘，10.中间建筑型材辅燃抽提盘，11.蜂窝型煤抽提进出料盘滑道，12.建筑型材辅燃抽提进出料盘滑道，13.常压水内夹层，14.锅炉保温层，15.锅炉循环通风道，16.脱硫管道，17.脱硫仓，18.锅炉内部水循环管道，19.高压蒸汽喷雾口，20.锅炉鼓风机，21.锅炉电脑程控中枢。
具体实施例方式本发明悬胆式节能环保锅炉，各系统的具体实施方式
如下1.锅炉燃烧主炉膛加热仓中的蜂窝型煤上层抽提8，下层抽提9，为锅炉2、3、4、5、 6、7、11、12、13、19提供主热能，中间建筑型材辅燃抽提盘10，为锅炉提供辅助热能，锅炉18 为锅炉11、12提供循环冷却水源，反过来，锅炉11、12又可为锅炉2、3、6、7、13提供常压流动软化水热能；2.悬胆式高压蒸气锅，为蒸汽冲压窝轮发电机4提供发电动力并与锅炉内部流动循环水管道连接，由锅炉内循环管道，提供蒸汽循环软化水源，由锅炉8、9、10为高压汽锅提供汽化水热能；3.常压锅炉弯管及夹层余热利用系统3、6、7、11、12、13、18为锅炉提供循环流动软化水源外，可起冷却高压蒸汽锅支撑3，蜂窝煤主燃、建筑型材辅燃抽提滑道11、12、作用；同时还可利用锅炉余热加热的热水，为常压热能需要单位和热水需要供体，提供热源和热水；4.抽提式蜂窝煤及建筑型材加热烧制进出料系统，由锅炉8、9、10、11、12组成。锅炉8为锅炉燃烧仓上层蜂窝型煤主燃料箱，锅炉9为锅炉主燃烧仓下层蜂窝煤型煤主抽提燃料箱，锅炉10为锅炉建筑型材抽提辅燃料箱，锅炉8、9、10主要由进出料抽提，抽提滑道组成，是本发明的核心装置，主要起为锅炉主燃烧仓提供热能，并循环利用蜂窝煤废渣，烧制建筑型材作用。其次，还可为锅炉常压循环流动水系统提供余热，起到再循环利用热能的设计要求；5.蒸汽冲压窝轮发电系统，主要由锅炉2、3、4组成。由锅炉3横竖交错悬吊固定锅炉2，由锅炉2提供高压蒸汽冲击锅炉4发电窝轮，带动发电机发电，为锅炉本身及外界提供电力源；6.有害气体无害化处理，锅炉无害化处理系统，包括锅炉通风15、20，蜂窝型煤炉渣再生利用10回炉再烧制成品，16、17、19、回收二氧化碳气肥，硫化物固体原料三大部分；以上悬胆式节能环保锅炉，所有系统由图21锅炉电脑控制系统控制锅炉工作，监控锅炉营运装态。综上所述，本发明目的是提供一种集烧制建筑型材、供热、发电功能于一身的新型 “悬胆式”节能环保锅炉。本发明在研究燃煤锅炉新技术方面，从节能环保方面入手，有了一个重大突破。首先，从传统发电、供暖、烧制建筑材料单一耗能模式中寻找突破口，将锅炉、 窑炉，烧制建筑型材、发电、供热单项功能进行整合，并有所创新，使烧制建筑型材、发电、供热，设计在一条供热、发电、建材烧制联动生产流水线上，通过综合利用热能，科学回收废气，合理利用废渣，借以达到入炉的是煤炭和建筑型材混合燃料，出炉的是电能、热能、建筑型材，以及二氧化碳和硫化物原料。从而，达到循环利用热能，减少废气、废渣、废料排放，节能环保，增加经济和社会综合效益的发明目标。
权利要求
1.一种悬胆式多功能节能环保锅炉置，其特征是主要由1.锅炉燃烧主炉膛加热仓； 2.悬胆式高压蒸气锅；3.常压锅炉弯管及夹层余热利用系统；4.抽提式蜂窝煤及建筑型材加热烧制进出料燃烧系统；5.蒸汽冲压窝轮发电系统；6.有害气体无害化处理等六大系统组成。
2.权利要求1所述锅炉燃烧主炉膛加热仓中的蜂窝型煤上层抽提8，下层抽提9，为锅炉2、3、4、5、6、7、11、12、13、19提供主热能，中间建筑型材辅燃抽提盘10，为锅炉提供辅助热能，锅炉18为锅炉11、12提供循环冷却水源，反过来，锅炉11、12又可为锅炉2、3、6、7、13 提供常压流动软化水热能。
3.权利要求1所述悬胆式高压蒸气锅，为蒸汽冲压窝轮发电机4提供发电动力并与锅炉内部流动循环水管道连接，由锅炉内循环管道，提供蒸汽循环软化水源，由锅炉8、9、10 为高压汽锅提供汽化水热能。
4.权利要求1所述常压锅炉弯管及夹层余热利用系统3、6、7、11、12、13、18为锅炉提供循环流动软化水源外，可起冷却高压蒸汽锅支撑3，蜂窝煤主燃、建筑型材辅燃抽提滑道 11、12、作用；同时还可利用锅炉余热加热的热水，为常压热能需要单位和热水需要供体，提供热源和热水。
5.权利要求1所述抽提式蜂窝煤及建筑型材加热烧制进出料系统，由锅炉8、9、10、11、 12组成。锅炉8为锅炉燃烧仓上层蜂窝型煤主燃料箱，锅炉9为锅炉主燃烧仓下层蜂窝煤型煤主抽提燃料箱，锅炉10为锅炉建筑型材抽提辅燃料箱，锅炉8、9、10主要由进出料抽提， 抽提滑道组成，是本发明的核心装置，主要起为锅炉主燃烧仓提供热能，并循环利用蜂窝煤废渣，烧制建筑型材作用。其次，还可为锅炉常压循环流动水系统提供余热，起到再循环利用热能的设计要求。
6.权利要求1所述蒸汽冲压窝轮发电系统，主要由锅炉2、3、4组成。由锅炉3横竖交错悬吊固定锅炉2，由锅炉2提供高压蒸汽冲击锅炉4发电窝轮，带动发电机发电，为锅炉本身及外界提供电力源。
7.权利要求1所述有害气体无害化处理，锅炉无害化处理系统，包括锅炉通风15、20， 蜂窝型煤炉渣再生利用10回炉再烧制成品，16、17、19、回收二氧化碳气肥，硫化物固体原料三大部分。
8.权利要求1悬胆式节能环保锅炉，所有系统由图21锅炉电脑控制系统控制锅炉工作，监控锅炉营运装态。
全文摘要
本发明涉及一种悬胆式多功能节能环保锅炉装置。具体地说，是一种集常压、高压、烧制建筑材料、发电为一体的悬胆式节能环保锅炉装置。本发明悬胆式多功能节能环保锅炉主要各系统在锅炉主体中的功能和作用是，力改以往发电、供热燃煤锅炉采用块型、粉煤加注燃料方式。采用燃烧充分、废气排放少，热效率利用高的新配方蜂窝型煤为锅炉主燃料，以新配方可燃建筑型材为辅燃料，首先对锅炉进行燃烧加热的供能方式进行了革新改造，其次，在发电、烧制建筑材料、消除有害气体、和固体废料方面，提出了在同一条流水作业线上，通过无害化循环利用热能技术，高效利用废气、废渣、废灰，使之同步实现资源化、产品化的整体设计目标。
文档编号F22B33/18GK102466219SQ20101055713
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者赵敏 申请人:赵敏