锅炉用洁净燃气助燃消烟系统的制作方法

本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种锅炉用洁净燃气助燃消烟系统。

背景技术：

如煤等固态可燃物的燃烧原理分为三个阶段：第一是着火前的阶段，包括燃干燥、析出挥发分和形成固态炭，固态可燃物在炉中加热、干燥、蒸发水分，随着温度增高，其中有机质开始热分解，主要是从大分子上断裂下来的侧链和官能团所形成的挥发分，其主要成分为co、co2、h2、h2o、ch4及各种烃类化合物，热分解的剩余产物是固态炭，在此过程中固态可燃物要吸收热量；第二是挥发分和炭的燃烧，当温度达到燃点时开始着火，然后可燃挥发分和固态碳开始燃烧，固态可燃物的挥发分越高，燃烧速度就越快；第三是炉渣炉灰中残余固态碳燃烬。

对应上述燃烧原理，固态可燃物的燃烧分为三层，包括位于底层的燃烧灰烬层、位于燃烧灰烬层上方的氧化燃烧层、位于氧化燃烧层上方的干燥还原层，还原层上方是挥发分和炭燃烧产生的火焰。

现有炉排锅炉技术中都是从锅炉炉排的底部，即燃料的燃烧灰烬层供给空气，这样空气优先供给未完全燃烧的灰烬继续燃烧，释放残存热能；然后提供给氧化燃烧层进行燃烧，释放热量并将热能提供给干燥还原层；干燥还原层吸收热能，分解出挥发分，挥发分燃烧以产生大量所需要的热能。

上述燃烧原理在实际燃烧中会出现许多技术问题，因为空气是从燃烧灰烬层供给，燃烧的最高温度在氧化燃烧层，容易造成干燥还原层裂解出大分子官能团，干燥还原层上方的燃烧空间温度满足不了挥发分的完全燃烧条件，从而易形成浓烟，造成燃烧不彻底，而且从锅炉炉排底部供风，空气穿过锅炉炉排的缝隙才能够供给燃料燃烧，容易造成燃料燃烧不均匀，上述问题都造成能源的极大浪费和环境的污染。

鉴于我国是产煤大国，煤炭还处于基础能源地位，作为消耗煤炭的锅炉，其本身结构较为复杂，建造成本较高，所以对传统锅炉的改造成为现阶段对传统锅炉再利用的主要措施，而提高燃煤燃烧率也成为目前对传统锅炉改造必然的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种在传统锅炉上直接改造使用，可迅速形成燃烧环境、提高燃煤燃烧率且减少环境污染的锅炉用洁净燃气助燃消烟系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：锅炉用洁净燃气助燃消烟系统，包括与锅炉炉膛连通的高温燃烧腔，所述高温燃烧腔的下方设有向锅炉炉排送料的腔内炉排，所述高温燃烧腔的一端设有与锅炉炉膛连接的喷火出渣口，所述高温燃烧腔的另一端设有加料口，所述加料口上设有加料装置，所述高温燃烧腔的腔壁上设有若干吸热水管，若干所述吸热水管的一端共同连接有进水主管，若干所述吸热水管的另一端共同连接有出水主管；所述高温燃烧腔的腔壁上设有朝向所述腔内炉排的供风管，所述供风管伸出所述高温燃烧腔的腔壁连接有布风装置，所述布风装置连接有风机，所述布风装置与所述风机之间设有供给可燃与助燃混合气体的混合气供给装置。

作为优选的技术方案，所述腔内炉排与锅炉炉排呈台阶设置。

作为优选的技术方案，所述加料装置包括与所述加料口连接的加料通道，所述加料通道内设有推料块，所述推料块连接有推料油缸；所述加料通道上设有进料口。

作为优选的技术方案，所述吸热水管沿所述腔内炉排送料方向布置。

作为优选的技术方案，所述布风装置包括与所述风机连接的主风管，所述主风管连接有若干位于所述高温燃烧腔的腔壁外上方的副风管，每根所述副风管上设有若干穿过所述高温燃烧腔的腔壁的所述供风管。

作为优选的技术方案，所述混合气供给装置包括连接在所述主风管上的水电解器。

作为优选的技术方案，所述水电解器与所述主风管之间设有送气风泵。

由于采用了上述技术方案，锅炉用洁净燃气助燃消烟系统，包括与锅炉炉膛连通的高温燃烧腔，所述高温燃烧腔的下方设有向锅炉炉排送料的腔内炉排，所述高温燃烧腔的一端设有与锅炉炉膛连接的喷火出渣口，所述高温燃烧腔的另一端设有加料口，所述加料口上设有加料装置，所述高温燃烧腔的腔壁上设有若干吸热水管，若干所述吸热水管的一端共同连接有进水主管，若干所述吸热水管的另一端共同连接有出水主管；所述高温燃烧腔的腔壁上设有朝向所述腔内炉排的供风管，所述供风管伸出所述高温燃烧腔的腔壁连接有布风装置，所述布风装置连接有风机，所述布风装置与所述风机之间设有供给可燃与助燃混合气体的混合气供给装置；本发明通过氢氧混合气体的燃烧可使高温燃烧腔内迅速形成高温燃烧环境，避免煤炭的不完全燃烧，而且助燃气体作为清洁能源，不会产生新的大气污染；腔内炉排上的煤炭进入高温燃烧腔时，煤炭可迅速被气化，没有燃烧死角，同时风机开启后供风管持续强制送风，燃烧层富氧燃烧，产生大量的热量并被吹向煤炭的内层，内层的煤炭进行热分解并产生可燃气体，经过腔内炉排的反弹，重新穿过位于煤炭表层的燃烧层，在此过程中可燃气体被进一步裂解燃烧，有效降低了传统锅炉造成的环境污染；本发明可在传统锅炉上直接改造使用，改造工艺简单，煤炭燃烧充分彻底，可显著降低锅炉的污染气体排放，具有较高的推广价值。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的正视结构示意图；

图2是本发明实施例的正视剖视结构示意图；

图3是图2的a-a结构示意图；

图4是图3的i处结构放大示意图。

图中：1-传统锅炉；11-锅炉炉膛；12-锅炉炉排；2-高温燃烧腔；21-腔内炉排；22-喷火出渣口；23-加料口；3-加料装置；31-加料通道；32-推料块；33-进料口；41-吸热水管；42-进水主管；43-出水主管；5-供风管；6-布风装置；61-主风管；62-副风管；63-风管座；7-风机；8-混合气供给装置；81-水电解器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图4共同所示，锅炉用洁净燃气助燃消烟系统，包括与锅炉炉膛11连通的高温燃烧腔2，锅炉炉膛11内设有锅炉炉排12，所述高温燃烧腔2的下方设有腔内炉排21。本实施例所述腔内炉排21与锅炉炉排12呈台阶设置，且所述腔内炉排21倾斜设置、锅炉炉排12水平设置，当然所述腔内炉排21也可水平设置且可同时与锅炉炉排12一体设置。本实施例示意所述腔内炉排21与锅炉炉排12均为往复式炉排。本实施例设置单独的所述腔内炉排21，这样可以在传统锅炉1的基础上只需改造进料口33即可，可以减少改造的工序和改造成本。

所述高温燃烧腔2的一端设有与锅炉炉膛11连接的喷火出渣口22，本实施例所述喷火出渣口22的上部喷出本实施例所述高温燃烧腔2内燃烧产生的火焰，热量进入锅炉炉膛11进行利用，而所述喷火出渣口22的下方由所述腔内炉排21将燃烧产生的灰渣送到锅炉炉排12上进行余热燃烧释放。所述高温燃烧腔2的另一端设有加料口23，所述加料口23上设有加料装置3。所述加料装置3包括与所述加料口23连接的加料通道31，所述加料通道31内设有推料块32，所述推料块32连接有推料油缸；所述加料通道31上设有进料口33。本实施例所述推料油缸为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述且在图中未示出。

所述高温燃烧腔2的腔壁上设有若干吸热水管41，若干所述吸热水管41的一端共同连接有进水主管42，若干所述吸热水管41的另一端共同连接有出水主管43。本实施例所述吸热水管41沿所述腔内炉排21送料方向布置且每五根为一组，如图4所示，相邻的两组所述吸热水管41之间为所述供风管5下端供风提供空间；所述进水主管42位于所述喷火出渣口22上方，所述出水主管43位于所述加料口23上方，所述进水主管42、所述吸热水管41与所述出水主管43与传统锅炉1上的水循环系统并联，所述传统锅炉1的水循环系统为公知技术，在此不再赘述且在图中未示出。

所述高温燃烧腔2的腔壁上设有供风管5，所述供风管5伸出所述高温燃烧腔2的腔壁连接有布风装置6。所述布风装置6包括与所述风机7连接的主风管61，所述主风管61连接有若干位于所述高温燃烧腔2的腔壁外上方的副风管62，每根所述副风管62上设有若干穿过所述高温燃烧腔2的腔壁的所述供风管5。本实施例所述高温燃烧腔2的截面呈矩形，如图3所示，所以本实施例所述供风管5是垂直于所述高温燃烧腔2的腔顶布置的，所述副风管62横向设置，所述供风管5沿所述副风管62轴向设置成若干排，每根所述副风管62连接三至四排所述供风管5，每根所述副风管62用钢板焊接的风管座63固定在所述高温燃烧腔2的两侧壁上端，每根所述副风管62上连接的三至四排所述供风管5用槽钢或者角钢加固，槽钢或者角钢的两端也固定在两侧的所述风管座63上。

所述布风装置6连接有风机7，所述布风装置6与所述风机7之间设有供给可燃与助燃混合气体的混合气供给装置8。所述混合气供给装置8包括连接在所述主风管61上的水电解器81。本实施例配置水电解器81，将电解出的氢气和氧气混合气体同时供入所述高温燃烧腔2，可提高所述高温燃烧腔2内的基础温度。所述水电解器81与所述主风管61之间设有送气风泵，为平衡所述风机7供风所产生的气压，在所述水电解器81供出氢氧混合气体时，也需进行加压。所述风机7、所述水电解器81、所述送气风泵均为公知常用技术，在此不再赘述，且所述送气风泵在图中未示出。

本实施例通过氢氧混合气体的燃烧可使所述高温燃烧腔2内迅速形成高温燃烧环境，避免煤炭的不完全燃烧，而且助燃气体作为清洁能源，不会产生新的大气污染；所述腔内炉排21上的煤炭进入所述高温燃烧腔2时，煤炭可迅速被气化，没有燃烧死角，同时所述风机7开启后所述供风管5持续强制送风，燃烧层富氧燃烧，产生大量的热量并被吹向煤炭的内层，内层的煤炭进行热分解并产生可燃气体，经过所述腔内炉排21的反弹，重新穿过位于煤炭表层的燃烧层，在此过程中可燃气体被进一步裂解燃烧，所有有害气体例如二噁英被完全分解，有效降低了传统锅炉造成的环境污染；本发明可在传统锅炉1上直接改造使用，改造工艺简单，煤炭燃烧充分彻底，可显著降低锅炉的污染气体排放，具有较高的推广价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。