专利名称：带筒形旋风燃烧室的水管锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锅炉，特别是涉及一种带筒形旋风燃烧室的水管锅炉。
工业锅炉量大面广，尤其是燃煤工业锅炉，由于其燃烧技术落后，不仅耗能量大，而且对周边环境造成严重污染。
国家对环保要求越来越高，燃用气体燃料来代替燃煤，这是必然的趋势。传统的气体燃烧器都装在燃烧室的轴线方向。火焰沿燃烧室的轴线方向喷入或以轴对称旋转喷入，这类燃烧器的共同缺点是火焰和燃烧室周围的传热面之间缺乏强烈的紊流，传热强度低。同时，由于火焰集中，局部温度高，造成氮氧化物(NOX)的生成量高达100ppm以上。为了降低NOX生成而采用燃料与空气预混合或采用高过剩空气系数，以降低火焰温度，这类燃烧器在低负荷下运行时不稳定，最后，由于燃烧强度不高，火焰长，使燃烧器的体积增大。
针对上述情况，本实用新型的目的在于提供这样一种带筒形旋风燃烧室的水管锅炉，其结构紧凑、合理，室内形成大的回流区，使传热增强，燃烧温度高，燃烧稳定，增添了二次风形成了分级燃烧，提高了机组的整体热效率，降低排烟温度，减少了一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOX)等污染物的排出，达到了节能环保和经济的综合效益。
为达到上述目的，本实用新型采取了如下技术措施。
筒形燃烧器的前部置于锅炉的前下部，沿轴方向于筒壁上对称开有一排或一排以上喷口，使燃料和空气高速切向喷入，燃烧室的后部分，置于锅炉的下部，四周以水冷圈进行冷却，后部设有喉口，进一步造成燃烧产物的回流，中间设有二次风喷口，形成二级燃烧，锅炉由下至上布置有下集箱、管圈、上集箱、水平火管束。尾部竖井布置有进口水平管，与燃气进行对流换热，顶部装有蒸汽出口管。
本实用新型的主要优点为1.燃料与空气混合物从切向高速喷入，使高温燃气在旋风气流作用下形成大的回流增强了燃烧的稳定性，使燃烧可以在低至5％的过剩空气系数下仍能完全燃烧。
2.在喷口的进口处，设置可移动芯块，其在喷口处的位置可变，改变了截口面积，控制喷射速度在一定的范围内。
3.后部设有喉口，同样造成燃烧产物的回流，在室内形成龙卷风状的内循环流动，增强紊流和传热。
4.布置有切向进风的二次风口，形成二次燃烧。
5.燃烧器的下游，布置有水冷圈，进行冷却，高紊流度的旋风气流对水冷圈的传热大大增强，提高了整个机组的热效率，减少了传热管的数量。
6.使燃烧可以在低至5％的过剩空气系数下仍能完全燃烧。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型带筒形旋风燃烧室的水管式锅炉结构示意图。
图2为
图1的A-A剖视图。
如图所示燃烧室1水平置于锅炉4的前下部，其前端面的中心部位上开有点火及火焰检测器16。沿轴线于筒壁上对称切向开有燃料与空气喷孔14，下部喷孔14内也可以装点火及火焰检测器。在喷孔14的入口处装有可移动芯块17，燃烧室1的后端面的中心部位开有喉口9，其作用是造成燃烧产物的回流12，在燃烧室内形成龙卷风状内循环流动。中间部位装有二次风切向喷嘴11，形成空气分级燃烧，燃烧室1的后段装于锅炉下部，其圆周装有水冷却管圈10，锅炉4的本体部分从下至上依次装有下集箱13、管圈10、上集箱2、火管束7和蒸汽管5，前部为烟窗3，后部竖井内装有进水管8并连接进水联箱6。沿燃烧室1的轴向可设置一排或一排以上喷孔14，喷孔的中心线与燃烧室的中心线交角为70-90°，喷孔14距后部端面的距离为筒径的1.5至3倍，喉口9的直径为筒径大小的1/3至2/3。燃料和空气可经喷孔14直接喷入，也可先入混合器15混合后再喷入室内。
该装置结构紧凑，构思独特，机组整体效率高。
权利要求1.一种带筒型旋风燃烧室的水管锅炉，主要由燃烧室(1)和锅炉(4)组成，其特征在于燃烧室(1)水平置于锅炉(4)的前下部，其前端面的中心部位开有点火及火焰检测器孔(16)，沿轴向于筒壁上对称切向开有燃料空气喷孔(14)，喷孔(14)的入口处装有可移动芯块(17)，燃烧室(1)的后端面的中心部位开有喉口(9)，中间部位装有二次风的切向喷嘴(11)，锅炉(4)本体下部燃烧室(1)的后段，其圆周方向均装由水冷管圈(10)，锅炉(4)的本体部分从下至上依次装有下集箱(13)、管圈(10)、上集箱(2)、火管束(7)、蒸气管(5)，前部为烟窗(3)，后部竖井装有进水管(8)，并连接进水联箱(6)。
2.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于在燃烧室的侧壁上沿燃烧室(1)的轴向可设置两排以上喷孔(14)，喷孔(14)的中心线与燃烧室(1)的中心线交角为70-90°，喷孔(14)距后部端面的距离为筒径的1.5至3倍，喉口(9)的直径为筒径大小的1/3-2/3。
3.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于燃料和空气可经喷孔(14)直接喷入，也可以先入混合器( 5)混合后再喷入。
4.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于下部喷孔(14)内也可以装入点火及火焰检测器。
专利摘要一种带旋风燃烧室的水管锅炉,燃烧室置于锅炉的前下部,前部的筒壁以耐火材料砌制,后部以水冷管圈进行冷却。前部侧壁或端面上开有点火孔,沿轴向于筒壁上对称开有切向喷孔,使燃料与空气切向喷入形成旋风燃烧,喷孔的入口处装有可移动的芯块,对射流进行调节,控制流速在最佳范围内,后部端面开有喉口,造成燃烧产物的回流,中间部位装有二次风喷口,形成分级送风和燃烧,在燃烧室内热强度高,燃烧稳定和完全,在低于百分之五的过剩空气系数下,仍能稳定运行,完全燃烧,同时,燃烧室的强烈旋流和回流增强了对水冷壁管的传热,因而提高整体机组热效率。
文档编号F24H1/22GK2386383SQ99211819
公开日2000年7月5日 申请日期1999年5月25日 优先权日1999年5月25日
发明者熊天渝 申请人:熊天渝