专利名称：层燃炉异型出口端炉拱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热能工程工业锅炉层燃技术，尤其涉及一种层燃炉异型出口端炉拱。
近年来，我国工业锅炉用煤质量下降，品种多变，导致燃烧恶化，改进炉拱的问题越来越受到重视。最早对炉拱的改进是加长和压低后拱，但这种改进虽能改善引燃，却容易导致冒正压，因而使用受到限制。加设中拱对促进引燃更有效，且不易冒正压，可对炉内前后两股气流的混合、乃至对它们的正常流动有妨碍。人字形炉拱(专利号87214390.2)对强化引燃和混合都有较大的作用，但高复盖率的人字形炉拱仍然容易产生冒正压现象。纵向中拱(专利号90215494)具有泄压作用，故不易冒正压。其中位于出口端的舌拱装在其它合适的后拱上，具有抗微爆能力，因而能进一步增大后拱复盖率，达到进一步强化引燃和混合的目的。超高复盖率的几字形后拱(专利号93206755.7)具有较大的拱下容积，能够容纳其中的可燃气体充分燃烧，而且易于保证有最佳的出口拱段反倾角，不仅有很好的引燃、混合和保温促燃作用，而且还有较好的抗微爆能力。几字形后拱与舌拱相结合而成的复合型后拱，可以达到迄今为止最大的后拱复盖率，其各方面的性能都很好，但近年来发现，这种超高复盖率的复合型后拱在燃低灰熔点或结渣煤时，出现前拱结渣乃至在前后拱间搭渣桥的倾向，为此，不得不减小炉拱复盖率，从而导致其性能的下降。
本实用新型的目的在于提供一种层燃炉异型出口端炉拱，该炉拱出口端的特殊缺口，促使烟气在炉拱出口作局部的横向流动，并能减小中部易结渣区的烟气流程，降低结渣率，进一步提高锅炉的运行可靠性和热效率。
本实用新型采用如下技术方案本实用新型层燃炉异型出口端炉拱，由拱身、拱头组成，拱头的端部凹口可以是对称型，也可是非对称的单侧缺口型。非对称单侧缺口型的拱头端部凹口可以是直角型、钝角型、锐角型、短侧有平端的斜坡型、长侧有平端的斜坡型、斜坡型、长侧和短侧均有平凸端的斜坡型、长侧有平凸端和短侧有平端的弯月型、短侧有平端的弯月型、长侧有平端的弯月型、弯月型。非对称单侧缺口型拱头端部凹口的炉拱同时用于前拱和后拱时，前、后拱的长侧与短侧可错开布置。非对称单侧缺口型拱头端部凹口的炉拱同时用于前拱和后拱时，前、后拱的长侧与短侧可相对布置。对称型的拱头端部凹口可以是V型、斗型、盘型、碗型、圆弧型、锅型、带有直段的圆弧型。
本实用新型异型拱头端部凹口采用对称型时，其出口两侧长、中间短，两侧烟气流得远，并有一部分烟气短路沿横向逐渐流入中间，不断与中间气流斜冲汇合，从而产生沿横向的烟气混合，拱头端部凹口采用非对称单侧缺口型时，其出口段沿宽度一侧长，另一侧短，长侧的烟气流得远，并有一部分烟气短路沿横向逐渐流入短侧，不断与短侧烟气汇合，在这种不对称单侧汇合流动的同时，能形成水平的旋涡流动，并带动周围气流旋转，最后，随着气流的向上流出，形成了龙卷风式的旋涡柱，产生了更为强烈的横向混合。本实用新型的异型炉拱，不仅存在着常规炉拱那样的前后和上下的平面流动，而且还存在着在出口区的局部沿左右的横向流动，并伴随着斜冲式或旋涡式汇合，因此能在出口区形成空间(三维)混合，再加上这种炉拱的超低长，流速高，故烟气的混合强度就比常规炉拱高得多，由于此处烟气混合十分完全，不仅有利于降低锅炉的气体不完全燃烧损失，提高热效率，而且更利于消除微爆燃。本实用新型的异型炉拱，用于后拱时更具有消除或减轻前拱结渣的作用，当后拱采用两侧低、当中高的弧型横截面时，其长侧均处于低位，从其中流出、向前流得最远的气流也都处于低位，同时前拱下段总是上倾的，因此后拱流出的气流越低，它们在前拱上的撞击点也就越前，这不仅使相应的前后拱间的水平距离越大，而且也使撞击点越接近着火区，因而那里的炉温也就越低，这两点对防止前拱结渣乃至拱间渣桥很有利，另外，有序的横向流动有效地疏导了长侧气流，有助于消除超长后拱因易于烟气壅塞乃至破坏烟气正常流动而引起的飞灰急剧带走，从而也提高锅炉热效率，本实用新型的异型炉拱与几字形超高复盖率后拱结合使用，效果更好。
以下结合附图具体叙述实施例
图1为本实用新型对称型拱头的立体图图2为本实用新型对称型拱头的正视图图3为本实用新型对称型拱头的俯视图图4为本实用新型对称型拱头的侧视图图5为本实用新型水平式拱头的示意图图6为本实用新型上倾式拱头(与拱身倾向一致)示意图图7为本实用新型上倾式拱头(与拱身倾向不一致)示意图图8为本实用新型下倾式(反倾式)拱头示意图图9为本实用新型非对称型单侧缺口拱头的立体图
图10为本实用新型非对称型单侧缺口拱头的俯视图
图11、
图12为本实用新型非对称型单侧缺口拱头前后拱错开布置图
图13、
图14为本实用新型非对称型单侧缺口拱头前后拱相对布置图
图15为本实用新型拱头端部凹口为V型的示意图
图16为本实用新型拱头端部凹口为斗型的示意图
图17为本实用新型拱头端部凹口为盘型的示意图
图18为本实用新型拱头端部凹口为碗型的示意图
图19为本实用新型拱头端部凹口为圆弧型的示意图图20为本实用新型拱头端部凹口为锅型的示意图图21为本实用新型拱头端部凹口为带直段圆弧型的示意图图22为本实用新型拱头端部凹口为直角型的示意图图23为本实用新型拱头端部凹口为钝角型的示意图图24为本实用新型拱头端部凹口为锐角型的示意图图25为本实用新型拱头端部凹口为短侧有平端的斜坡型示意图图26为本实用新型拱头端部凹口为长侧有平端的斜坡型示意图图27为本实用新型拱头端部凹口为斜坡型示意图图28为本实用新型拱头端部凹口为长侧和短侧均有平凸端的斜坡型示意图图29为本实用新型拱头端部凹口为长侧有平凸端和短侧有平端的弯月型示意图图30为本实用新型拱头端部凹口为短侧有平端的弯月型示意图图31为本实用新型拱头端部凹口为长侧有平端的弯月型示意图图32为本实用新型拱头端部凹口为弯月型示意图图中，1拱头、2拱身、3凹口、4叉肢本实用新型的异型出口端炉拱，由拱头1及拱身2组成，拱头端部的凹口3为对称型时，如
图1所示，沿宽度两侧长，中间短，两叉肢4对称、平齐。对称型的凹口3可有不同形状，如V型(
图15所示)，斗型(
图16所示)，盘型(
图17所示)，碗型(
图18所示)，圆弧型(
图19所示)，锅型(图20所示)，带有直段的圆弧型(图20所示)。拱头端部的凹口3为非对称单侧缺口型时，可以是直角型(图22所示)，钝角型(图23所示)，锐角型(图24所示)，短侧有平端的斜坡型(图25所示)，长侧有平端的斜坡型(图26所示)，斜坡型(图27所示)，长侧和短侧均有平凸端的斜坡型(图28所示)，长侧有平端和短侧有平端的弯月型(图29所示)，短侧有平端的弯月型(图30所示)，长侧有平端的弯月型(图31所示)，弯月型(图32所示)。本实用新型拱头沿长度可以为水平式(图5所示)或者为倾斜式，倾斜式包括，上倾(正倾)式以及下倾(反倾)式(图8所示)，上倾式中有与拱身倾向一致(图6所示)及不一致(图7所示)两种情况，本实用新型的异型炉拱，可用于前拱，也可以用于后拱，还可以同时用于前拱和后拱，当前拱与后拱均采用非对称单侧缺口的炉拱时，前、后拱的长侧一般错开布置，如
图11、
图12所示，也可以相对布置，如
图13、
图14所示。本实用新型异型拱头端部凹口3采用对称型时，如V型缺口凹头拱，其出口两侧长、中间短，两侧烟气流得远，并有一部分烟气短路沿横向逐渐流入中间，不断与中间气流斜冲汇合，从而产生沿横向的烟气混合，拱头端部凹口采用非对称单侧缺口型时，如直角型□炉拱，其出口段沿宽度一侧长，另一侧短，在这种炉拱的引导下，长侧的烟气流得远，并有一部分烟气短路沿横向逐渐流入短侧，不断与短侧烟气汇合，在这种不对称单侧汇合流动的同时，能形成水平的旋涡流动，并带动周围气流旋转，最后，随着气流的向上流出，形成了龙卷风式的旋涡柱，产生了更为强烈的横向混合。本实用新型的异型炉拱，不仅存在着常规炉拱那样的前后和上下的平面流动，而且还存在着在出口区的局部沿左右的横向流动，并伴随着斜冲式或旋涡式汇合，因此能在出口区形成空间(三维)混合，再加上这种炉拱的超低长，流速高，故烟气的混合强度就比常规炉拱高得多，由于此处烟气混合十分完全，不仅有利于降低锅炉的气体不完全燃烧损失，提高热效率，而且更利于消除微爆燃。本实用新型的异型炉拱，用于后拱时更具有消除或减轻前拱结渣的作用，因为，当后拱采用两侧低、当中高的孤型横截面时，无论对称型(如V型)或不对称型(如直角型)，其长侧均处于低位，从其中流出、向前流得最远的气流也都处于低位，同时前拱下段总是上倾的，因此后拱流出的气流越低，它们在前拱上的撞击点也就越前，这不仅使相应的前后拱间的水平距离越大，而且也使撞击点越接近着火区，因而那里的炉温也就越低，这两点对防止前拱结渣乃至拱间渣桥很有利，另外，有序的横向流动有效地疏导了长侧气流，有助于消除超长后拱因易于烟气壅塞乃至破坏烟气正常流动而引起的飞灰急剧带走，从而也提高锅炉热效率，本实用新型的异型炉拱与几字形超高复盖率后拱结合使用，效果更好。
实践证明，本实用新型的层燃炉异型炉拱，设计科学合理，克服了现有炉拱存在的缺陷，达到了预期的设计目的。
权利要求1.一种层燃炉异型出口端炉拱，由拱身、拱头组成，其特征在于，拱头的端部凹口可以是对称型，也可是非对称的单侧缺口型。
2.根据权利要求1所述的层燃炉异型出口端炉拱，其特征在于，所述非对称单侧缺口型的拱头端部凹口可以是直角型、钝角型、锐角型、短侧有平端的斜坡型、长侧有平端的斜坡型、斜坡型、长侧和短侧均有平凸端的斜坡型、长侧有平凸端和短侧有平端的弯月型、短侧有平端的弯月型、长侧有平端的弯月型、弯月型。
3.根据权利要求1、2所述的层燃炉异型出口端炉拱，其特征在于，所述非对称单侧缺口型拱头端部凹口的炉拱同时用于前拱和后拱时，前、后拱的长侧与短侧可错开布置。
4.根据权利要求1、2所述的层燃炉异型出口端炉拱，其特征在于，所述非对称单侧缺口型拱头端部凹口的炉拱同时用于前拱和后拱时，前、后拱的长侧与短侧可相对布置。
5.根据权利要求1所述的层燃炉异型出口端炉拱，其特征在于，所述对称型的拱头端部凹口可以是V型、斗型、盘型、碗型、圆弧型、锅型、带有直段的圆弧型。
专利摘要层燃炉异型出口端炉拱，由异型拱头以及后续拱身组成，拱头端部凹口可为多种形状的缺口，利用出口端缺口所产生的局部横向流动，在出口区形成空间混合，从而减少锅炉气体不完全燃烧热损失，提高锅炉热效率，消除因残余可燃气体的微爆燃而产生的炉膛冒正压，从而可进一步增长炉拱以强化引燃，扩大锅炉煤种适应范围，还可防止前拱结渣。
文档编号F23M5/06GK2270896SQ9522459
公开日1997年12月17日 申请日期1995年10月27日 优先权日1995年10月27日
发明者吴绍荣 申请人:吴绍荣