一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱的制作方法
【专利摘要】本实用新型设计了一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱，其前拱向火面由原来的平面拱，设计成一系列边长为20~25mm的等边三角形波形拱，前拱仰角为20°。波形拱形成一个腔体，增加重辐射热射线的反射次数，最终从腔口射向煤层表面，增大重辐射面积，使辐射热定向投射到前拱进煤处，这样预热段的煤能吸收更多的热量，易于燃烧，并且这样的拱形设计能多次改变烟气流向，与拱体碰撞，重新落到煤层燃烧，有利于燃料充分燃尽，从而提高劣质烟煤的燃烧效率。
【专利说明】一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到锅炉领域，具体是一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱。
【背景技术】
[0002]随着煤炭的储量的不断降低，煤的品质也发生了很大的变化，劣质煤所占的比例越来越大，相应的对锅炉技术的要求越来越高。
[0003]煤在链条炉炉排上的着火是热着火过程。煤随炉排的运动进入炉膛中，受到高温炉拱、炉墙及火焰的热辐射和预热空气、高温烟气的对流加热烘干并析出挥发份开始着火。煤在进入炉膛后首先是吸热升温，之后开始燃烧放热。煤进入炉膛后，在单位时间单位表面积上所受到的辐射和对流热之和越大，煤的烘干和挥发份析出的过程就越迅速。煤的着火开始也就越早；反之，着火就越推迟。
[0004]在链条炉中，煤是直接落到炉排上随炉排进入炉膛的。从炉排下送来的热空气其温度一般不超过150°C，对煤层的加热作用不大；后拱区进来的高温烟气冲刷不到入口处的煤层，烟气的对流加热也可忽略不计。因此煤的着火热供应主要依靠炉膛中高温火焰，锅炉前拱及前拱区侧墙的热辐射。煤层的着火是从其表面开始的，通过热传导热量逐渐向下传播，引燃下面的煤层。煤的导热系数有严重的各向异性，因此自然状态下影响一种煤着火推迟的原因主要是煤在入炉初始阶段收到的辐射热的多少。
[0005]炉拱是链条炉中的关键部件，它起着新燃料引燃和促进炉内烟气混合等作用。对于燃用劣质烟煤的链条炉而言，炉拱的优劣对于锅炉的燃烧效率和出力有非常重要的影响。实践证明，合理的炉拱结构是提高燃烧效率和扩大燃用煤种范围的有效措施。
[0006]传统的炉拱理论认为，链条炉火床的引燃主要靠前拱的反射作用。这个机理成立的条件是:(I)拱面材料的黑度很小，其反射率很大；(2)拱面应该是光滑镜面，即辐射到拱面上的热射线以反射角等于入射角的规律反射出来。
[0007]而实际上，耐火材料吸收了大部分热量，仅有很少的热量被反射。另外，实际拱的表面与镜面相差甚远，因而拱面对辐射热的反射只能是漫反射。传统的炉拱理论与实际情况是不相符合的。
[0008]实际上，炉拱(含侧墙)以再辐射为主，镜反射为辅的方式，将燃烧区火床面的辐射热和部分火焰的辐射热传到新燃料的着火区，用于引燃，而且依靠燃烧区火床面辐射也可促进燃尽。就是说，煤引燃的主要热源来自后拱中燃烧生成的高温烟气和灼热碳粒送到燃烧区，从而促成燃烧区的高温，而使燃烧区燃烧强化，析出更多的热量，并且形成较高温的烟气。当它被引到前拱区后，通过烟气的辐射和对流传热，加上由此而使前拱温度升高产生的再辐射，使新煤着火。同时燃烧区的燃烧强化对引燃及以后的燃尽也有重要作用。要确保前拱区的温度水平以及燃烧区的强化燃烧，必须在炉拱的结构设计时选择低而长的前拱及其合适长度，并要配以低而长的后拱，以使前拱区的火焰充满度好，拱区壁面积大。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱。
[0010]本实用新型的目的是这样实现的:
[0011]一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱，以实现现行可安全运行的劣质烟煤锅炉设计。合理设计前拱是确保煤入炉后在前拱上着火，同时改善火床烟气着火的首要条件。前拱重辐射热量的大小与前拱表面的辐射面积大小、以及温度有关，所以必须尽可能接受来自后拱的高温烟气的对流及辐射热量，以提高前拱材料向火面的温度，同时，增大辐射面积，并合理设计表面形状，使重辐射热量定向集中投射到炉排前端的预热干馏段，确保燃料入炉后能及时着火点燃。所述的炉拱包括齿间截距A，前拱仰角〃=20°。齿间截距A取值2(T25mm，相邻两齿夹角为60°，拱齿为正三角形。
[0012]有益效果:
[0013]本实用新型所述的一种燃不易着火的劣质煤链条炉定向辐射集中加热前拱，其前拱向火面由原来的平面拱，设计成一系列边长为2(T25mm的等边三角形波形拱。波形拱形成一个腔体，增加重辐射热射线的反射次数，最终从腔口射向煤层表面，增大重辐射面积，使辐射热定向投射到前拱进煤处，这样预热段的煤能吸收更多的热量，易于燃烧，并且这样的拱形设计能多次改变烟气流向，与拱体碰撞，重新落到煤层燃烧，有利于燃料充分燃尽，从而提高劣质烟煤的燃烧效率。
[0014]【专利附图】
【附图说明】:
[0015]图1燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱布置图。
[0016]【具体实施方式】:
[0017]一种燃不易着火的劣质煤链条炉定向辐射集中加热前拱的结构设计，所述的炉拱包括齿间截距A，前拱仰角a =20°。齿间截距A取值2(T25mm，相邻两齿夹角为60°，拱齿为正三角形。
[0018]所述的前拱浇筑时，用木板做成如附图1前拱拱齿样式的拱模，并将耐火混凝土浇灌到拱模内，自然沉淀一周，凝固形成前拱，锅炉烘炉时，木质拱模被烧毁，露出前拱。
【权利要求】
1.一种燃不易着火的劣质烟煤链条炉定向辐射集中加热前拱，其特征在于，对于燃用不易着火的劣质烟煤的链条炉，在前拱位置设计一种定向辐射集中加热炉拱结构，其前拱向火面由原来的平面拱，设计成一系列齿间截距A为2(T25mm，相邻两齿夹角为60°的等边三角形波形拱，其前拱仰角σ为20°。
【文档编号】F23M5/06GK203940460SQ201420236941
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月11日 优先权日:2014年5月11日
【发明者】潘庆辉, 路义萍, 孙雪梅, 韩家德, 刘莉 申请人:哈尔滨理工大学