专利名称：具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气的锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动控制的燃气锅炉。主要燃烧由焦化厂焦炉在高温(900～1100℃)炼焦时产生的未经预处理的粗煤气。使该粗煤气可直接通过本锅炉系统进行稳定燃烧。
背景技术：
焦化厂在炼焦生产中，每炼成一吨焦炭，将消耗1.2～1.3吨煤，产生约300～350Nm3煤气，这些煤气炼焦回炉约用去50％，剩余部分则通过放散火炬排入大气(煤气经过提取化工产品并净化后送往城市的除外)。以年产30万吨焦炭的焦化厂为例，每年约耗煤39万吨，产生约11700万Nm3煤气，炼焦回炉约用去5850万Nm3，剩余5850万Nm3煤气将排入大气(采用此种生产工艺的焦化厂全国很多家)，若按0.4元/Nm3煤气计算，每年将直接浪费2340万元(全国统计将会是相当大的数字)，并造成大气严重污染，因为焦炉粗煤气中的硫化氢、氰化氢、苯、萘、焦油等物质是非常有毒的。而焦化厂在生产中又必须用到热媒(蒸汽、热水)、冷媒(低温水)，热、冷媒的制取又需要大量其它能源(如煤、油、电等)。
为什么这么多粗煤气不能被利用而白白放掉且又污染环境呢？焦炉炼焦所产生的粗煤气热值不太高(约17.752MJ/NM3)，煤气温度又低(约15～25℃)，其化学成分极其复杂，物理组成又有水、苯类、氨、硫化氢、粘状物焦油、结晶体萘等，会导致锅炉燃烧阀组及控制元件动作失效。所以，未经净化处理的粗煤气，常规锅炉不仅无法正常、稳定地燃用，更无法实现锅炉全自动控制，结果不仅使焦炉粗煤气不能完全燃烧和利用，而且影响企业正常生产。而净化焦炉粗煤气投资过大，收益甚微，以致造成了焦炉粗煤气大量排入大气的恶性局面。
目前，常规燃气锅炉中所用的燃气基本上是经过净化或半净化处理的，所以，不存在燃气加热问题，如果是在寒冷地区或寒冷季节，只要简单地给可燃气体伴热即可。而未经净化处理及加热的焦炉粗煤气是无法正常、稳定地在常规锅炉上燃用的。
目前，用于锅炉燃气过滤的过滤器主要有植物滤芯式和金属滤网式，但这两种都不能满足对焦炉粗煤气过滤的要求。在过滤焦炉粗煤气时很快被粘状物焦油、结晶体萘等堵塞，若要清理滤芯或滤网，则须拆掉端盖固定螺栓，拆下端盖，才能取出滤芯或滤网，且一般仅3～4小时就需更换一次。非常烦锁，而且影响单位的正常生产。同时，焦炉粗煤气内的有毒物质对人体有伤害。所以，原有锅炉上的过滤器不能适应焦炉粗煤气使用。
常规燃气锅炉管路上所配用的切断阀有多种，用于直接和燃烧器相匹配且要实现自动控制的燃气切断阀主要为电磁式切断阀。但对于焦炉粗煤气来讲，电磁切断阀就不能适应，究其原因是由该阀的结构及传动方式所决定的。电磁切断阀的开启是靠电磁力吸起磁铁带动阀杆及阀芯离开阀座接合面而实现的，关闭是靠弹簧力回复的。该阀的主要活动零件阀芯、阀杆、弹簧、密封件阀座都为普通黑色金属材料，该阀在运行过程中，上述零部件都和焦炉粗煤气相接触，由于焦炉粗煤气中有大量的腐蚀介质，所以，这些件都经不起腐蚀；其次，由于焦炉粗煤气中的粘状物焦油和结晶体萘粘到活动零件上，使得零件的正常动作受阻，在这种情况下，就显得电磁力不足，对低压力的焦炉粗煤气密封不能保证，影响电磁阀正常使用；另外，该阀的阀芯和阀座是刚性面接触密封，如果阀芯或阀座上粘有污物，就造成密封失效，使煤气泄漏；再者，该阀阀体底部无设排污装置，不能适应焦炉粗煤气使用。
另外，由于经过过滤后的焦炉半粗煤气仍含有一定量的杂质、粘状物和雾状物，使得原有燃气锅炉难以适应，尤其当锅炉要低负荷运行时，更是无法调整，所以就会造成锅炉运行不稳和熄火。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能使焦炉粗煤气正常燃烧且具有良好的全自动调节功能的锅炉。
本发明的第一次要目的在于提供一种专门针对焦炉粗煤气的加热器，使经过加热器加热的焦炉粗煤气能够正常、稳定地燃用。
本发明的第二次要目的在于提供一种不需取出滤网就能清理滤网的焦炉粗煤气过滤器。
本发明的第三次要目的在于提供一种专门适用于焦炉粗煤气的气动切断阀，以提高阀门的开闭力量、开启动作及密封可靠性以及能及时排出阀内沉淀物或残液。
本发明的第四次要目的在于提供一种可使半粗煤气正常燃烧的焦炉半粗煤气燃烧器。
本发明主要目的是这样实现的一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，它包括锅炉本体、粗煤气加热器、粗煤气过滤器、燃烧器、粗煤气输气总管、半粗煤气输气总管、测试放散支管、点火煤气支管、阀组以及控制系统，粗煤气加热器顶部连接粗煤气进口接管，下部接入粗煤气输气总管，粗煤气输气总管上并联连接两粗煤气过滤器后接入半粗煤气输气总管，半粗煤气输气总管通过主燃煤气安全阀和主燃煤气切断阀接入燃烧器，燃烧器与锅炉本体的前烟箱相连，前烟箱与炉胆相连，半粗煤气输气总管上前、后接出测试放散支管和点火煤气支管，测试放散支管上连接测试烧嘴和放散阀，点火煤气支管通过点火煤气安全阀和点火煤气切断阀接入燃烧器点火枪。
该锅炉具有焦炉粗煤气加热、过滤等预处理功能，经过预处理的焦炉半粗煤气完全适用于本锅炉。这样，就使得焦炉粗煤气通过本锅炉而达到理想燃烧效果，发挥出最佳化学潜能。本锅炉采用卧式三回程结构，结构紧凑，外形美观，能实现全自动控制。本实用新型为焦炉粗煤气的充分利用开辟了广阔前景，解决了焦炉粗煤气不能实现全自动控制且直接燃用的难题。
本发明的第一次要目的是这样实现的一种适用于焦炉粗煤气的煤气加热器，它包括筒体、上、下封头、管板、管组、煤气入口接管、煤气出口接管、蒸汽进口接管、冷凝水出口接管、排污口接管以及温度控制器、温度传感器、电磁阀和截止阀，管板上、下分隔设置于筒体内，管组两端连接于管板上，煤气入口接管和煤气出口接管分别接于上、下封头顶部和底部，蒸汽进口接管和凝结水出口接管连接于筒体侧壁，蒸汽进口接管上串联电磁阀与截止阀，煤气出口接管上设置温度传感器，温度传感器与温度控制器相连，温度控制器的执行元件与电磁阀相连，排污口接管连接于下封头底部。
本发明提供一种专门针对焦炉粗煤气的加热器。该加热器可用蒸汽间接加热焦炉粗煤气到某一设定温度(煤气温度设定值为68～80℃，该值可以根据粗煤气组分、热值及供给压力不同而调整)，该温度由温度控制器自动控制在一设定范围内。在该温度下，焦炉粗煤气中的水分、苯类、氨等雾滴基本汽化而成细雾状物，焦油滴可汽化为焦油气，萘则升华，不致于结晶，其它成份也随温度升高相应挥发，各种可燃粒子随温度升高而分解变小，这样在其后粗煤气进入燃烧器与空气混合时，就会增大氧的扩散速度，强化氧向可燃粒子表面的扩散过程，因为氧向可燃粒子表面的扩散速度与粒子直径成反比；其次，随着可燃粒子的变小，在粗煤气最终燃烧过程中，燃烧动力区可以扩散到更高的温度范围，即在更高的温度才进入扩散燃烧区，这样，粗煤气的导热系数随温度升高而增大，密度则相对减小，从而强化了燃烧过程，缩短了粗煤气预热到着火温度所需的时间，增加了燃烧区内的化学反应速度，提高了燃烧温度和火焰传播速度，保证了焦炉粗煤气强化燃烧的条件。保证燃烧系统阀组及控制元件动作不失效。
另外，在煤气加热器下部设计有排污口，可以排出污物、杂质及残液。
本发明的第二次要目的是这样实现的一种焦炉粗煤气过滤器，它包括壳体、煤气进、出口、弧形滤网、蒸汽吹扫管和夹套式蒸汽加热器，煤气进、出口分别设置于壳体两侧，滤网竖直插置于壳体内，蒸汽吹扫管竖直设置于滤网内，吹扫管管壁上开设有数十个吹扫孔，蒸汽吹扫管下部与蒸汽进气管相连，在滤网内侧的壳体底板上开设有内排污口，夹套式蒸汽加热器设置于壳体下部。
本发明提供了一种专门针对焦炉粗煤气的过滤器，该过滤器具有蒸汽加热装置，而使过滤的焦炉粗煤气温度提高到某一设定值，不冷却，流动性好，使粗煤气中粘液、粘状物气化，结晶体升华而随粗煤气通过，粗煤气中杂质被滤下，并通过排污口排出；其次，该过滤器设计有蒸汽吹扫管，如果滤网上粘有粘状物或结晶体，可以吹扫之，使其升温落下，并从排污口排出，而不需取出滤网就能清理。对人体无伤害，安全性好。
本发明的第三次要目的是这样实现的一种适用于焦炉粗煤气的气动切断阀，其特点是它包括阀体、煤气进、出口、阀座、阀芯、阀杆、阀盖、气囊、托盘、弹簧组、气囊室上盖、气囊室下盖、支架、结合体和排污口，煤气进、出口设置于阀体两侧，阀体上端与结合体相连，结合体与阀盖相连，阀盖与支架相连，支架与气囊室下盖相连，气囊室下盖与气囊室上盖相连，气囊室上、下盖之间形成气襄室，气囊置于气囊室内，托盘置于气囊上端面上，阀杆下端与阀芯相连，阀芯置于阀体内的阀座上，阀杆上端穿过结合体、阀盖和支架与置于气囊室内的托盘和气囊相连，弹簧组置于托盘上，气囊室下盖一侧开设压缩空气进口，排污口开设于阀体底部。
本发明还可在结合体内的阀杆上套置有弹性波纹管或弹簧，以提高阀门的开闭力量，加快阀的开闭动作和提高密封可靠性。
本发明提供了一种专为焦炉粗煤气的切断阀，该阀采用压缩空气为动力的执行机构，阀门开闭力量大且灵活可靠。该阀的阀杆及阀芯用不锈钢材料制做，阀体用铸铁制做，阀座用聚四氟乙烯制做，解决了腐蚀问题；聚四氟乙烯具有良好的韧性，并且和阀芯为线接触，所以，密封性好，不会使煤气内泄；阀底排污又方便，因此该阀完全适应焦炉粗煤气使用。
本发明的第四次要目的是这样实现的一种焦炉半粗煤气导流叶片式燃烧器，包括筒体、中心管、导流叶片、缩口管、煤气可调蝶阀和空气可调蝶阀，中心管后部插置于筒体内，前端与煤气调节蝶阀相连，空气调节蝶阀与筒体进气口相连，导流叶片套置于筒体内的中心管后部，缩口管设置于筒体内壁后部。
本燃烧器燃烧所需空气是由鼓风机提供的，其风压、风量随时可调，空气通过空气调节蝶阀进入燃烧器后转向进入缩口管，在缩口管处提高了风速，并经导流叶片产生旋转，此后与经过煤气调节蝶阀、中心管而喷出的煤气发生部分混合后以可燃混合物并以旋转紊流状进入锅炉炉膛，这样，混合物气流中密度较大或粒度较大的粒子就被旋转气流甩向气流外缘，形成旋转气流层，而密度或粒度较小的粒子就在混合气流内侧部分形成旋转气流层，其结果就形成了外粗内细的气体粒子分布形式，即径向粒度差旋流可燃混合气体气流。另外，在高速旋转气流作用下，在整个旋流中心形成了回流区而卷吸炉膛内高温烟气并形成二次空气混合，从而使行得煤气、空气和烟气得以充分混合，增大了空气中的氧向可燃粒子表面的扩散速度，保证了焦炉半粗煤气强化燃烧的条件。其次，旋流中心的可燃粒子小，比表面积大，反应能力强，升温速度快，着火温度低，所以，中心气流就会迅速着火燃烧，用其产生的热量来点燃其它气流层，并使其稳定燃烧。因此，中心气流具有点火和稳定燃烧的双重作用。
综上所述，焦炉半粗煤气燃烧器所具备的特性可使其半粗煤气正常燃烧，能达到锅炉及其它热工设备安全、正常运行的要求。
图1为发明的整体布置示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的局部俯视图。
图4为本发明的另一实施例示意图。
图5为图1中除锅炉外的其它部分连接示意图。
图6为本发明的焦炉粗煤气加热器结构示意图。
图7为本发明的焦炉粗煤气过滤器结构示意图。
图8为图7的A-A剖示图。
图9为本发明的适用于焦炉粗煤气的气动切断阀结构示意图。
图10为本发明的燃烧器结构示意图。
具体实施例方式如图1～4，本发明为一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉。它包括锅炉本体1、粗煤气加热器14、粗煤气过滤器21、35、燃烧器57、粗煤气输气总管19、半粗煤气输气总管41、测试放散支管45、点火煤气支管61、阀组以及控制系统，粗煤气加热器14顶部连接粗煤气进口接管，下部接入粗煤气输气总管19，粗煤气输气总管19上并联连接两粗煤气过滤器21、35后接入半粗煤气输气总管41，半粗煤气输气总管41通过主燃煤气安全阀48和主燃煤气切断阀52接入燃烧器57，燃烧器57与锅炉本体1的前烟箱2相连，前烟箱2与炉胆3相连，半粗煤气输气总管41上前、后接出测试放散支管45和点火煤气支管61，测试放散支管45上连接测试烧嘴43和放散阀44，点火煤气支管61通过点火煤气安全阀63和点火煤气切断阀64接入燃烧器57点火枪。
如图5，图5为图1中除锅炉外的其它部分连接示意图。图中4、6、7、8、10、11、23、24、25、26、30、31、34、37、39、40为截止阀、5为电磁阀、9、38为疏水阀、12为蒸汽压力表、13为温度控制器、14为煤气加热器、15为温度传感器、16为双金属温度计、17、27、32为法兰连接球阀、18、28、33、50、54为低位水封槽、19为粗煤气输气总管、20、22、29、36为煤气切断阀、21、35为煤气过滤器、41为半粗煤气输气总管、42为补偿器、43为测试烧嘴、44为放散阀、45为测试放散支管、46为阀前煤气压力表、47为煤气欠压保护开关、48为主燃煤气安全阀、49、53、66、70为螺纹连接球阀、51为阀门检漏控制器、52为主燃煤气切断阀、55为煤气超压保护开关、56为阀后煤气压力表、57为燃烧器、58为空气欠压保护开关、59为点火空气调节阀、60为机组风机、61为点火支管、62为点火煤气调节阀、63为点火煤气安全阀、64为点火煤气切断阀、65为压缩空气总管、67为压缩空气压力控制器、68为压缩空气过滤器、69为压缩空气调压阀。本系统图中双点划线框内为焦炉粗煤气预处理工艺。
粗煤气加热器14顶部连接粗煤气进口接管，侧壁连接蒸汽进口接管和凝结水出口接管，下部粗煤气出口接管上设置温度传感器15和双金属温度计16后接入粗煤气输气总管19，蒸汽进口接管上串联电磁阀5与截止阀4、6后再并联截止阀7，粗煤气加热器14的凝结水出口接管上串联疏水阀9与截止阀8、10后再并联截止阀11，温度传感器15与温度控制器13相连，温度控制器13的执行元件与电磁阀5相连，法兰连接球阀17连接于粗煤气加热器14的煤气出口接管上，低位水封槽18置于法兰连接球阀17下部。粗煤气输气总管19上并联连接两粗煤气过滤器21、35后接入半粗煤气输气总管41，粗煤气过滤器21、35的凝结水出口接管上串联疏水阀38与截止阀37、39后再并联截止阀40，煤气切断阀20、22和29、36前后连接于两粗煤气过滤器11的煤气进出口，截止阀25、24、26、30、31和23、34分别连接于两粗煤气过滤器21、35的蒸汽进口和凝结水出口，法兰连接球阀27、32连接于两粗煤气过滤器21、35的排污口，低位水封槽28、33置于法兰连接球阀27、32下部。半粗煤气输气总管41通过主燃煤气安全阀48和主燃煤气切断阀52接入燃烧器57的主燃煤气进口，主燃煤气安全阀48与主燃煤气切断阀52均与阀门检漏控制器51相连，煤气超压保护开关55和阀后煤气压力表56设置于主燃煤气切断阀53后的半粗煤气总管41上。半粗煤气输气总管41上设置补偿器42后前、后接出测试放散支管45和点火支管61，测试放散支管45上连接测试烧嘴43和放散阀44组成的测试放散装置，阀前煤气压力表46和煤气欠压保护开关47设置于测试放散支管45后的半粗煤气总管41上。点火煤气支管61上通过点火煤气调节阀62、点火煤气安全阀63和点火煤气切断阀64接入燃烧器57的点火枪。压缩空气总管65分别接入主燃煤气安全阀48、主燃煤气切断阀52、点火煤气安全阀63和点火煤气切断阀64，螺纹连接球阀66、70、压缩空气压力控制器67、压缩空气过滤器68和压缩空气调压阀69设置于压缩空气总管65上。机组风机60与燃烧器57进风口相连。空气欠压保护开关58设置于燃烧器57的空气进口，点火空气调节阀59设置于燃烧器57的空气进口与点火枪之间。
测试烧嘴43和放散阀44是互为配合使用的两个手动装置，如果测试烧嘴测得煤气火焰正常，燃烧良好(煤气含氧量小于1％)，说明该煤气是在安全使用范围内，可满足正常使用要求；如果测试烧嘴火焰异常，并伴有爆破声，说明该煤气含氧超标，如果将其进入燃烧器燃烧，就有可能发生意外，故该煤气不符合使用条件，这时，就需要打开放散阀，放到一定程度时，继续测试，直至合格。
点火煤气安全阀63及点火煤气切断阀64是同种规格而起到点火煤气开、闭的气动切断阀。其内部结构见附图5，只是底部无排污口。阀芯用不锈钢材料制做，阀座密封件用聚四氟乙烯制做，其密封性和耐腐蚀性具佳。阀的开启是靠压缩空气气囊而使阀杆动作而带动阀芯，阀芯开启的同时，弹簧被压缩，若关闭压缩空气，阀芯则在弹簧力作用下而关闭。所以，该阀使用灵活，开闭可靠，自动控制方便。在正常使用时，由程控器控制电磁阀，电磁阀控制压缩空气而实现该阀的动作目的，实现点火和熄灭点火火炬，若有意外，该阀自动关闭，从而保证了安全。
主燃煤气安全阀48和主燃煤气切断阀52是同种规格起双保险作用的主燃煤气管路气动切断阀。其内部结构同样也见附图5。该阀的结构形式、阀芯及阀座材料、开闭程序、动作要领、控制方式等同上。只是在其下部加装有一排污口。它的作用就是该阀在运行过程中，如果有残液和污物存于阀底的话，可以及时排出，而使该阀使用更加灵活(由于主煤气管路口径大，且连续供应粗煤气，为防止阀底存积残液及污物，故设一排污口)。
如图6，图6为适用于焦炉粗煤气的煤气加热器。主要由筒体80、筒体上、下封头76、81，管板77、90、导流板88、89、钢管组78、煤气入口接管75、煤气出口接管84、蒸汽进口接管71、冷凝水出口接管86、排污口接管85以及温度控制器79、温度传感器82、双金属温度计83、电磁阀73和截止阀72、74、87组成。管板77、90上、下分隔设置于筒体80内，钢管组78两端连接于管板77、90上，导流板88、89半封闭状水平连接于筒体80内壁，其敞口处上、下交错设置，使蒸汽在筒体80内形成三回程，增加传热效果。煤气入口接管75和煤气出口接管84分接于上、下封头76、81顶部和底部，蒸汽进口接管71和凝结水出口接管86连接于筒体80侧壁，蒸汽进口接管71上串联电磁阀73与两手动截止阀72、74后再并联手动截止阀87，煤气出口接管84上设置温度传感器82和双金属温度计83，温度传感器82与温度控制器79相连，温度控制器79的执行元件与电磁阀73相连。排污口接管85连接于下封头81底部。
该加热器的功能是这样实现的在出口煤气温度保持在设定温度范围内时，进口煤气量加热到设定温度所需要的热量和蒸汽进入加热器所产生的热量相匹配，如果由于负荷调整，煤气用量减小，加热器出口煤气温度升高并超过设定温度值上限，温度传感器发出信号给温度控制器，温度控制器的执行元件给电磁阀发出电信号而关闭蒸汽；反回时相同控制，待出口煤气温度降到设定温度值下限以下时，蒸汽进口电磁阀打开，所以，加热器出口煤气温度始终保持在设定温度范围内。另外，如果经一段时间运行后，加热器底部积存有沉淀物和残液，排污口可及时排除，这样，保证焦炉煤气加热器正常运行。
如图7-8，本发明的能过滤由多种复杂成份组成的焦炉粗煤气的过滤器。主要由壳体100、煤气进、出口98、92、圆弧形不锈钢滤网112、蒸汽吹扫管101、夹套式蒸汽加热器103、排污口109、110及法兰91、手柄95、密封垫93、紧固螺栓97等组成。壳体100由筒体114、盖96和底板102组成。盖96用螺栓97联接于筒体114上端，底板102焊接于筒体114下端，煤气进、出口98、92分别焊接于筒体114两侧，滤网112竖直插置于筒体114内，为了方便滤网装、拆，筒体114内壁面上径向设置有导向板115，滤网112沿导向板115自上至下插入筒体114内。滤网112上、下壁由上挡圈94和下挡圈111分别固定在盖96和底板102上形成一个大半圆弧，滤网112两侧壁用筋板113固定在筒体114内壁面上，从而将滤网112与筒体114壁间封住。滤网圆弧中心竖直设置蒸汽吹扫管101，吹扫管101对着滤网112的管壁上开设有数十个吹扫孔99，吹扫管101上端封住，下部采用螺纹连接方式连接于底板102上，与蒸汽进气管105相连。在滤网112内、外侧的底板上分别开设有内、外排污口109、110，内、外排污口109、110分别与排污管106、108相连。夹套式加热器103设在壳体100下部以焊接方式和壳体100相连。蒸汽进气管105设置在夹套式加热器103壳体底部。夹套式加热器103壳体上还设置有蒸汽进气管105和冷凝水出口管104。在盖96和筒体114间有密封垫93，并用螺栓97紧固联接，使其成为一体，在煤气通过时绝不允许有半点泄漏。
该过滤器的功能是这样实现的在夹套式蒸汽加热器作用下，通过过滤器的焦炉粗煤气被间接加热到某一温度(该温度靠控制蒸汽量来实现)，要求在这一温度下，焦炉粗煤气中的水、苯类、氨等雾滴进一步气化，焦油滴进一步气化而成为焦油雾，萘则升华，不结晶，其它成分也随温度升高而相应挥发，这样，气化、升华，挥发物都可以和煤气一道通过过滤器，而其中的杂质及颗粒物被滤网滤下，并从排污口排出；如果滤网上粘有粘性物或结晶物时，整个气流受阻，过滤器前压力升高，其后压力则降低，此时启动备用过滤器，而受阻过滤器则可开启蒸汽吹扫管吹扫之。在吹扫力和蒸汽直接加热双重作用下，滤网上的污物就会落下，而从排污口排出，恢复过滤器到备用状态。
如图9，图9为本实用新型的适用于焦炉粗煤气的气动切断阀结构示意图。图中该阀图中该阀由阀体121、煤气进、出口119、122、阀座123、阀芯124、阀杆126、阀盖127、气囊128、托盘129、弹簧组130、气囊室上盖132、气囊室下盖135、支架136、波纹管或弹簧116、结合体117、排污口120及联接螺栓133、橡胶隔膜125等组成。煤气进、出口119、122设置于阀体121两侧，阀体121上端与结合体117采用螺栓联连，阀体121与结合体117之间设置橡胶隔膜125密封，结合体117与阀盖127间采用螺栓联连，阀盖127与支架136相连，支架136与气囊室下盖135相连，气囊室下盖135与气囊室上盖132相连，气囊室上、下盖132、135之间形成气囊室131，气囊128置于气囊室131内，与气囊室上、下盖132、135间通过螺栓133固定联接，托盘129置于气囊128上端面上，阀杆126下端与阀芯124相连，阀芯124置于阀体121内的阀座123上，阀杆126上端穿过结合体117、阀盖127和支架136与气囊室131内的托盘129和气囊128中心相连，弹簧组130下端置于托盘129上，上端与气囊室上盖132相接触。气囊室下盖135一侧开设压缩空气进口134。波纹管或弹簧116套置于结合体内的阀杆126上，排污口120开设于阀体121底部。
该阀的工作原理是这样的压缩空气从气囊室下盖一侧进入气囊室下部以后，在其压力作用下，气囊和托盘上移，弹簧组和波纹管或弹簧同时被压缩，阀杆和阀芯也随之上移，阀芯就离开阀座，此阀开启，煤气通过；当此阀关闭时，先关闭压缩空气，在弹簧组力和波纹管或弹簧恢复力的双重作用下，气囊和托盘复位，气囊室中压缩空气被挤压排出，同时，阀杆和阀芯下移，阀芯压紧阀座而关闭该阀，切断煤气。当阀底积有沉淀物和残液时，则可打开排污口及时排放。
如图10，图10为本实用新型的焦炉半粗煤气导流叶片式燃烧器结构示意图。该燃烧器为部分预混导流叶片式旋流燃烧器。主要由筒体141、中心管142、导流叶片143、缩口管144、前端盖140、后连接法兰145、煤气可调蝶阀139、空气可调蝶阀137和伺服驱动机构138等组成。中心管142后部插置于筒体141内，前端与煤气调节蝶阀139相连，空气调节蝶阀137与筒体141进气口相连，导流叶片143套置于筒体141内的中心管142后部，缩口管144设置于筒体141后部，伺服驱动机构138分别与煤气可调蝶阀139和空气可调蝶阀137相连，前端盖140封装于筒体141前端，后连接法兰145连接于筒体141内壁后部，与锅炉146相连。
本燃烧器具有良好负荷调节功能(比例调节)，且调节比较大(1∶4)，并能使煤气、空气配比达到理想燃烧比例，它可以适用于焦炉半粗煤气的正常燃烧，并可以在煤气压力发生超、欠压时自动保护和报警，以便及时调节煤气、空气比例而使燃烧工况稳定，从而保证锅炉在最低至最高负荷范围内都能正常运行。
权利要求
1.一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于它包括锅炉本体(1)、粗煤气加热器(14)、粗煤气过滤器(21)、(35)、燃烧器(57)、粗煤气输气总管(19)、半粗煤气输气总管(41)、测试放散支管(45)、点火煤气支管(61)、阀组以及控制系统，粗煤气加热器(14)顶部连接粗煤气进口接管(1)，下部接入粗煤气输气总管(19)，粗煤气输气总管(19)上并联连接两粗煤气过滤器(21)、(35)后接入半粗煤气输气总管(41)，半粗煤气输气总管(41)通过主燃煤气安全阀(48)和主燃煤气切断阀(52)接入燃烧器(57)，燃烧器(57)与锅炉本体(1)的前烟箱(2)相连，前烟箱(2)与炉胆(3)相连，半粗煤气输气总管(41)上前、后接出测试放散支管(45)和点火煤气支管(61)，测试放散支管(45)上连接测试烧嘴(43)和放散阀(44)，点火煤气支管(61)通过点火煤气安全阀(63)和点火煤气切断阀(64)接入燃烧器(57)点火枪。
2.根据权利要求1所述一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于粗煤气加热器(14)包括筒体(80)、上、下封头(76)、(81)、管板(77)、(90)、管组(78)、煤气入口接管(75)、煤气出口接管(84)、蒸汽进口接管(71)、冷凝水出口接管(86)、排污口接管(85)以及温度控制器(79)、温度传感器(82)、电磁阀(73)和截止阀(72、74)，管板(77)、(90)上、下分隔设置于筒体(80)内，管组(78)两端连接于管板(77)、(90)上，煤气入口接管(75)和煤气出口接管(84)分接于上、下封头(76)、(81)顶部和底部，蒸汽进口接管(71)和凝结水出口接管(86)连接于筒体(80)侧壁，蒸汽进口接管(71)上串联电磁阀(73)与截止阀(72、74)，煤气出口接管(84)上设置温度传感器(82)，温度传感器(82)与温度控制器(79)相连，温度控制器(79)的执行元件与电磁阀(73)相连，排污口接管(85)连接于下封头(81)底部。
3.根据权利要求1所述一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于粗煤气过滤器(21、35)包括壳体(100)、煤气进、出口(98)、(92)、弧形滤网(112)、蒸汽吹扫管(101)和夹套式蒸汽加热器(103)，煤气进、出口(98)、(92)分别设置于壳体(100)两侧，滤网(112)竖直插置于壳体(100)内，蒸汽吹扫管(101)竖直设置于滤网(112)内，吹扫管(101)管壁上开设有数十个吹扫孔(99)，蒸汽吹扫管(101)下部与蒸汽进气管(105)相连，在滤网(112)内侧的壳体底板(102)上开设有内排污口(109)，夹套式蒸汽加热器(103)设置于壳体(100)下部。
4.根据权利要求3所述一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于在滤网(112)外侧的壳体底板(102)上开设有外排污口(110)。
5.根据权利要求1所述一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于主燃煤气安全阀(48)和主燃煤气切断阀(52)包括阀体(121)、煤气进、出口(119)、(122)、阀座(123)、阀芯(124)、阀杆(126)、阀盖(127)、气囊(128)、托盘(129)、弹簧组(130)、气囊室上盖(132)、气囊室下盖(135)、支架(136)、结合体(117)和排污(120)，煤气进、出口(119)、(122)设置于阀体(121)两侧，阀体(121)上端与结合体(117)相连，结合体(117)与阀盖(127)相连，阀盖(127)与支架(136)相连，支架(136)与气囊室下盖(135)相连，气囊室下盖(135)与气囊室上盖(132)相连，气囊室上、下盖(132)、(135)之间形成气襄室(131)，气囊(128)置于气囊室(131)内，托盘(129)置于气囊(128)上端面上，阀杆(126)下端与阀芯(124)相连，阀芯(124)置于阀体(121)内的阀座(123)上，阀杆(121)上端穿过结合体(117)、阀盖(127)和支架(136)与置于气囊室(131)内的托盘(129)和气囊(128)相连，弹簧组(130)置于托盘(129)上，气囊室下盖(135)一侧开设压缩空气进口(134)，排污口(120)开设于阀体(121)底部。
6.根据权利要求5所述一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于结合体(117)内的阀杆(126)上套置弹性波纹管或弹簧(116)。
7.根据权利要求1所述一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，其特征在于燃烧器(57)包括筒体(141)、中心管(142)、导流叶片(143)、缩口管(144)、煤气可调蝶阀(139)和空气可调蝶阀(137)，中心管(142)后部插置于筒体(141)内，前端与煤气调节蝶阀(139)相连，空气调节蝶阀(137)与筒体(141)进气口相连，导流叶片(143)套置于筒体(141)内的中心管(142)后部，缩口管(144)设置于筒体(141)内壁后部。
全文摘要
本发明涉及一种具有预处理功能的全自动燃烧焦炉粗煤气锅炉，包括锅炉本体1、粗煤气加热器14、粗煤气过滤器21、35、燃烧器57、粗煤气输气总管19、半粗煤气输气总管41、测试放散支管45、点火煤气支管61和阀组，粗煤气加热器下部接入粗煤气输气总管，粗煤气输气总管上并联连接两粗煤气过滤器后接入半粗煤气输气总管，半粗煤气输气总管接入燃烧器，燃烧器与锅炉本体炉胆3相连，半粗煤气输气总管上前、后接出测试放散支管45和点火煤气支管61，点火煤气支管接入燃烧器点火枪。该锅炉具有焦炉粗煤气加热、过滤等预处理功能，使得焦炉粗煤气通过本锅炉而达到理想燃烧效果，发挥出最佳化学潜能。本发明为焦炉粗煤气的充分利用开辟了广阔前景，解决了焦炉粗煤气不能直接燃用的难题。
文档编号F23D14/66GK1560512SQ20041001425
公开日2005年1月5日 申请日期2004年3月9日 优先权日2004年3月9日
发明者张少兵, 雷钦祥, 方士兴, 邵福南, 吴瑞和, 仲伟沧, 何网林 申请人:江苏双良锅炉有限公司, 江阴市锅炉容器厂