新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉，尤其是一种新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉。

背景技术：

我国现有工业锅炉50余万台，数量巨大年耗原煤炭4.3亿吨，占全国耗煤总量的三分之一。工业锅炉的特点是单台容量小、参数低技术含量小，自控水平差。因而锅炉的热效率偏低(平均65％)，环保指标远远达不到国家规定的要求。尤其是燃煤锅炉，基本上没有消烟除尘设施，冒黑烟的现象相当严重，烟尘排放浓度大大超过国家环保标准，造成严重的大气污染。

由于近几年雾霾现象尤为严重，国家及各地方政府对雾霾的治理非常重视，就燃煤锅炉而言其根本在于其燃烧的原料上，根据无烟煤的燃烧特点，市场上的锅炉均不能适应其燃烧，存在煤未燃尽，热效率低等问题较为突出。

造成上述问题的主要影响因素是：燃烧室结构不合理、不完善，炉内难以创造有利的燃烧条件，并组织稳定的燃烧，因此可燃物不易在炉内充分燃烬。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉，充分利用过去不能使用的无烟煤燃料作为锅炉的主要燃料，解决了目前由于大量使用天然气、轻柴油等燃料导致的成本高问题，节约资金，环保可靠。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉，以无烟洁净型煤作为燃料，包括：底座和锅炉本体，所述锅炉本体包括锅筒和炉膛，所述锅筒的前部设置有前烟箱，后部设置有后烟箱，所述锅筒内部安装有多根烟管，所述烟管分别与所述前烟箱和后烟箱连通，所述炉膛位于锅筒下部，所述炉膛内设置有构成“人”字型炉拱的前拱和后拱，所述后拱的辐射面积大于所述前拱，所述后烟箱的尾部设置有烟道，所述烟道连接空气预热器的烟气入口，所述空气预热器的烟气出口连接引风机，所述空气预热器的空气进口连接鼓风机，所述空气预热器的空气出口通过风道连接所述炉膛

优选的，所述前拱与后拱的辐射面积比例为1:3。

优选的，所述前拱与炉膛水平夹角α为40°，所述后拱与炉膛水平夹角β为6°。

优选的，所述底座内设置有炉排，所述炉排为链条炉排或往复炉排。

优选的，所述后烟箱烟道出口处还连接省煤器。

优选的，所述炉膛的外壁配备二次进风装置，用于向炉膛内供风。

优选的，所述烟管采用高效传热的螺纹烟管。

本实用新型的锅炉本体受热面增大，能充分保证无烟煤的辐射热和慢性热体的对流，减少锅炉排烟温度，前拱31的覆盖率为25％，后拱32的覆盖率为75％，从而使无烟煤在炉拱中能够得到充分的预热时间，保证不能使炉膛断火。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中炉拱的结构示意图；

图4为本实用新型中实施例二中的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉的结构示意图；

图5为本实用新型中实施例三中的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉的结构示意图。

图中：

1、底座；2、压力表；3、炉膛；31、前拱；32、后拱；4、钢架护板；5、锅筒；61、前烟箱；62、后烟箱；7、炉排；8、底座；9、人孔；10、主汽阀；11、副气阀；12、安全阀；13、排污阀；14、省煤器；16、水位计；17、水位报警器；18、烟管；19、对流管；20、左集箱；21、右集箱；22、连接管；23、空气预热器；24、二次进风装置；25、烟道；26、鼓风机；27、风道；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型实施例一的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉，以无烟洁净型煤作为燃料，本实施例以水火管链条炉排蒸汽锅炉为例进行说明，包括底座1和锅炉本体，锅炉本体置于底座1上，设置有钢架护板4，锅炉本体包括锅筒5和炉膛3，锅筒5上设置有压力表2、水位报警器17、水位计16、主汽阀10、副气阀11、安全阀12和人孔9,锅筒5的下部设有锅筒排污管，锅筒排污管通过排污阀13控制，锅筒5的前部设置有前烟箱61，后部设置有后烟箱62，锅筒5内部的两侧分别设置有前管板和后管板，中部设置有进水管、汽水分离装置和多根烟管18，优选的，本实施例中的烟管18采用了高效传热的螺纹烟管技术，多根走烟用的烟管18水平设置在锅筒5内，烟管18的两端焊接在前管板和后管板上，烟管16的一端与前烟箱61连通，烟管的另一端与后烟箱62连通。

炉膛3位于锅筒5下部，四周分布有炉墙，炉墙底部置于底座1上，上部支撑锅筒5，炉膛3内设置有构成“人”字型炉拱的前拱31和后拱32，前拱31位于炉膛前部，后拱32位于炉膛后部，后拱32的辐射半径大于前拱31，本实施例中，前拱31的覆盖率为25％，后拱32的覆盖率为75％，从而使无烟煤在炉拱中能够得到充分的预热时间，保证不能使炉膛断火。

具体地，如图3所示，炉膛采用“人”字拱调整了前拱31和后拱32的覆盖率。使锅炉后拱32的燃烧能很快的冲到前拱31，达到锅炉的炉膛温度尽快升温。以便于无烟煤的厚度能够在较厚燃烧层的的情况下尽快燃烧燃尽，放出有效的能量，使锅炉的可燃物体燃尽彻底，降低了锅炉的水冷度，保证锅炉炉膛温度持久处于高温状态，达到锅炉的正常供暖。

此外，为保证无烟煤着火温度的提升，前拱31和后拱32与炉膛应保证适当倾斜角，且角度不应太大。本实施例中，前拱31与炉膛水平夹角α为40°，后拱32与炉膛水平夹角β为6°。

进一步地，多跟对流管19组成对流管束纵向地设置在炉膛3内，炉膛3内设置有左集箱20和右集箱21，左集箱20和右集箱21分别与下降管连接，并通过连接管22与排污管连接，锅炉的冷水由下降管下降到左集箱20和右集箱21后由水冷壁管受热后上升。炉排7位于底座1内，可以理解的是，炉排7可以选择链条或往复炉排，因为无烟洁净型煤的挥发分较小于普通二类烟煤，火焰值较小。易结焦、容易封堵炉排面，造成风道间隙堵塞，影响配风。往复炉排在运行中不断地向上翻动，克服了锅炉燃烧过程中风量堵塞、配风间断短缺、从而减少了燃烧的结焦现象，大大地提高了锅炉热效率。

为了便于通风，在底座1左右侧设置有进风门，并设置有鼓风机和引风机。普通的燃二类烟煤锅炉使用的鼓、引风机，由于煤层厚度一般在80～120mm左右。所以锅炉的鼓引风机风压、风量都较小。现在改变使用无烟洁净型煤加上环保要求减少氮化物、硫化物等污染源体的排放，减少高温的排放，使锅炉的辅助设备增加，除尘器功率增大，有一级尘器演变为二级、三级等。增加了锅炉烟气排放的阻力，从而要求增加锅炉鼓、引风机的风量和风压。因此，采用合理的锅炉鼓、引风机配比，能促进锅炉煤层的彻底燃烧，能提高锅炉的热效率。

优选的，可在锅炉的尾部烟道上安装除尘设备，如进风机除尘器。

优选的，后烟箱62烟道出口处连接省煤器14，省煤器14和空气预热器23连接。

普通的燃烧二类烟煤的锅炉，挥发分较大。锅炉炉膛内的冷空气温度一般在20℃即可。燃无烟洁净型煤锅炉的燃料挥发分较小，不易点燃，着火火焰很短，20℃的冷空气在2.8MW以上的锅炉炉膛里，不易促成燃烧，故需要提高进入冷空气温度。提高炉膛空气量的温度就是利用锅炉的排烟温度，安装匹配的空气预热器，这样既做到了向大气排放的排烟温度的降低，同时降低了引风机的周边温度，提高了引风机的使用寿命。余热加热了冷空气温度，最终是锅炉使用的无烟洁净型煤能够得到客观的可燃点。

更进一步地，炉膛3的外壁配备二次进风装置24，用于向炉膛3内供风，锅炉合理二次风的配备需要经过燃烧调整比较来确定，它是保证锅炉炉膛内具有良好的空气动力场和燃烧的稳定性，保证锅炉安全经济运行的基础。因此，二次风速一般要大于一次风速，才能使空气与无烟洁净型煤在燃烧时所产生的气化可燃气体混合，使无烟煤完全燃烧。但是，二次风的风速也不能过大，否则会造成二次风速吸引一次风速，影响无烟洁净型煤的着火点。

本实用新型的工作原理是：

点燃无烟煤后的煤产生的高温烟气在鼓风机作用下，在炉排7上有后向前流动，流向炉膛3上方的对流管束区，进入对流管束区后进行换热，降温后的烟气进入烟管，完成再次换热后通过前烟箱61流出，水由水泵经由进水管流入锅炉，水由下降管进入到左集箱、右集箱和后集箱，并充满水冷壁管和对流管，管子内的水在炉膛内被火焰加热后汽水混合物向上流动到锅筒内，温度低的水沉到锅筒底部后经由下降管流入集箱，因此水在汽水系统中形成循环，轻的汽水混合物浮至锅筒上部，经烟道的热能加热后变成蒸汽，进入汽水分离装置后，气和水分离，饱和蒸汽由主汽阀排出后进入工作区。

本实用新型配备足够大的鼓风机和引风机，对于无烟洁净型煤，鼓风机、引风机要比普通的二类烟煤锅炉的前后拱高于30％的风量，其风压与普通的二类烟煤锅炉类似。并采用了较小的水冷度炉膛，较大的对流受热面，以保证锅炉适应无烟洁净型煤的高热值、地火焰的特性。

如图4所示，本实用新型实施例二的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉，以无烟洁净型煤作为燃料，本实施例以水火管水平往复炉排热水锅炉为例进行说明，包括：

底座1和锅炉本体，锅炉本体置于底座1上，锅炉本体包括锅筒5和炉膛3，锅筒5的前部设置有前烟箱，后部设置有后烟箱62，锅筒5内部设有多根烟管18，多根走烟用的烟管18水平设置在锅筒5内，烟管18的两端焊接在前管板和后管板上，烟管16的一端与前烟箱连通，烟管的另一端与后烟箱62连通。

炉膛3位于锅筒5下部，四周分布有炉墙，炉墙底部置于底座1上，上部支撑锅筒5，炉膛3内设置有构成“人”字型炉拱的前拱和后拱，前拱位于炉膛前部，后拱位于炉膛后部，后拱的辐射半径大于前拱，本实施例中，前拱的覆盖率为25％，后拱的覆盖率为75％，从而使无烟煤在炉拱中能够得到充分的预热时间，保证不能使炉膛断火。

本实施例中，在后烟箱62的尾部设置有烟道25，烟道25连接空气预热器23的烟气入口，空气预热器23的烟气出口连接引风机，空气预热器23的空气进口连接鼓风机26，空气预热器23的空气出口通过风道27连接炉膛3。

本实施例安装匹配的空气预热器，这样既做到了向大气排放的排烟温度的降低，同时降低了引风机的周边温度，提高了引风机的使用寿命。余热加热了冷空气温度，最终是锅炉使用的无烟洁净型煤能够得到客观的可燃点。

如图5所示，本实用新型实施例三的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉，以无烟洁净型煤作为燃料，本实施例以另一水火管链条炉排蒸汽锅炉为例进行说明，包括底座1和锅炉本体，锅炉本体置于底座1上，设置有钢架护板4，锅炉本体包括锅筒5和炉膛3，锅筒5的前部设置有前烟箱，后部设置有后烟箱62，锅筒5内部的两侧分别设置有前管板和后管板，中部设置有进水管、汽水分离装置和多根烟管18，优选的，本实施例中的烟管18采用了高效传热的螺纹烟管技术，多根走烟用的烟管18水平设置在锅筒5内，烟管18的两端焊接在前管板和后管板上，烟管16的一端与前烟箱连通，烟管的另一端与后烟箱62连通。

优选的，后烟箱62出口处连接省煤器14，本实施例中的烟管18采用了高效传热的螺纹烟管技术，传热效果更好。

本实用新型的新型水火管燃无烟洁净型煤锅炉，充分利用过去不能使用的无烟煤燃料作为锅炉的主要燃料，解决了目前由于大量使用天然气、轻柴油等燃料导致的成本高问题，节约资金，环保可靠。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。