专利名称：：焦炭锅炉的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于燃用固体燃料锅炉的设计及改进技术，具体的讲是一种锅壳式的焦炭锅炉。技术背景现有锅壳式锅炉按燃料燃烧时所处在的位置，可分为两种形式。一种是内燃式，另一种是外燃式。内燃式锅壳锅炉的燃料在炉胆内燃烧，这种结构多见于燃用液体或气体燃料。它包括燃烧器、炉胆、火箱、管束(烟管)、前后管板、炉壳、前后烟箱等部件。燃料燃烧放出的热量，以辐射的形式被炉胆和火箱吸收。锅炉的体积小、结构紧凑、外型美观、制造简单，这是内燃式锅壳锅炉的最大优点。外燃式锅壳锅炉结构，目前多用于燃用固体燃料，它包括燃烧设备、燃烧室、炉排、燃烬室、管束(烟管)、前后管板、炉壳、前后烟箱、水墙管、集箱等部件。外燃式锅壳锅炉一般无炉胆、火箱。燃料在燃烧室内燃烧，燃烧室在炉壳之外，由前墙、后墙、水墙管、侧墙、部分炉壳外表面、炉排所围成。紧邻水墙管一般设有侧墙，炉墙的主要作用是密封。水墙管的两端分别与炉壳和集箱相接。水墙管是燃烧室内的主要辐射受热面。目前热功率在7WM以下的外燃式锅壳锅炉，虽然也达到整机快装或组装，但是由于结构和技术上的原因，火焰对炉壁的辐射热小于内燃式锅壳锅炉火焰对炉胆的辐射热。通常燃用固体燃料的燃烧空间，要比燃用液体或气体燃料的空间大。为此，外燃式锅壳锅炉的外形尺寸远比内燃式锅壳锅炉大，制造成本高，这是外燃式锅壳锅炉显著的缺点之一。焦炭是煤焦化后的产物，它的特点是含碳量高，燃烬所霈的时间长，绝热燃烧的温度高，挥发份少，难着火，燃烧时的火焰长度比煤短，发热量高。焦炭的固有特性，使设计燃用焦炭的锅炉，可能保留内燃式锅壳锅炉的优点。
发明内容本实用新型的目的，旨在提供一种新结构的锅壳式锅炉，它的燃料主要是焦炭，它保持内燃式锅壳锅炉的优点，除去外燃式锅壳锅炉的缺点，达到着火迅速、燃烧稳定、结构紧凑、制造简单、外型美观、成本低廉。为了实现本实用新型的目的，采用的技术方案是主体结构自上而下包括锅炉本体、燃烧装置、排烟装置、送风装置、点火装置等组成，锅炉本体内自上而下设置有介质室、烟管、火箱、燃赆室、燃烧室，锅炉本体内的介质室的顶部和底部分别设有介质出口和介质进口。燃烧装置由风道、风仓、炉排、灰仓、底座构成；风道围绕在风仓的四周，炉排是风仓的顶面。风道由前、后、左、右风道构成，其中左、右、后风道被分隔为外环风、底风、内环风、侧风四个支风道；前风道被压火门截为左右两段风道，分别与左、右风道内的外环风支风道贯通；各外环风支风道均开有孔与风仓相通；而左、右风道上的底风支风道和内环风支风道，用底风管和内环风管将底风和内环风引入炉排下的预定区域。后风道的外环风、底风、内环风、侧风支风道上均开有风口，分别与分风装置上的相应风管连接。所述的排烟装置由除尘装置，引风机、烟道和烟囱组成；点火装置和送风装置分别设置在燃烧装置的两侧和下部，所述的燃烬室为曲面形炉胆内壁、前墙上部、拱、后墙、后风道上平面、火箱前管板所构成的空间；燃烧室为前墙、后墙、两侧墙、拱组成的空间构成,并在拱上设置通道与燃烬室贯通；锅炉本体内的介质室包括曲面形炉胆、不完整的柱状面炉壳、左右板、前管板、火箱、烟管束、后管板、中部管板构成；所述的送风装置由鼓风机、鼓风管、分风装置构成。鼓风管两端分别与鼓风机和分风装置的进风口连接。分风装置上设有侧风管座、底风管座、内环风管座和外环风管座，分别与后风道上的对应支风管贯通。分风装置的各管座内设有风门自动启闭装置。所述的点火装置由点火器、油箱、供油管、回油管、电控箱、导线连接部件构成，其中点火器由电机、油泵、电磁阀、液压调风装置、点火变压器、高压油管、油嘴、点火棒、燃烧头、点火器外壳连接组成。点火器外壳的下端仅与左(或右)风道的侧风支管贯通，上端与燃烧室相通。液压调风装置处在点火器外壳内，调整进入点火器外壳内的风量。所述的燃烧设备中的炉排是由耐高温的复合材料和铸铁边框叠合组成。本实用新型的结构方式，使炉胆下形成的弓形空间，得到了充分的、合理的利用。"炉"与"锅"两部份有机结合，燃烬室处在曲面形炉胆的内侧面，其横截面为月牙形，受热面布置自由充分，结构紧凑，优化配置，外形美观。同时风道设置在风仓的四周，空气在风道内流动时，吸收燃料在炉排面上燃烧时，向周围空间传递的部分热量，提高了空气温度，利于燃料着火、燃烧与燃烬，节约能源。此外，该焦炭锅炉具有平衡通风、负压通风、自生抽风通风方式，实现了高负荷、较高负荷、低负荷的独立运行和自动转换运行；焦炭锅炉的燃烬室、燃烧室、风道与风仓为立体叠加设置，燃烬室处在燃烧室的上部；焦炭锅炉的炉排采用复合式耐高温炉排片，耐高温炉篦的理化要求为<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述焦炭锅炉的自动点火系统的供风方式，由系统鼓风机配置的方法。本实用新型的优点在于-(1)保持了内燃式锅壳锅炉的优点；炉与锅合理整合，结构新颖，制造简单。(2)燃烬室、燃烧室、风道与风仓叠加式设置，充分利用空间，结构紧凑，外型美观。(3)利用曲面形的炉胆，作为燃烬室的构成部分，使锅炉辐射受热面的布置灵活、充分。(4)燃料的适应性较广，不仅能燃用焦炭，还可燃用型煤和块煤。(5)高负荷、较高负荷、低负荷的独立运行方式或自动转换运行方式，是其显著的特点。图1是本实用新型的纵向剖视结构示意图图2是图1中分风装置的B—B剖视图图3是图1的A—A剖视图图4是左侧风道的横剖视图图5是右侧风道的横剖视图图6是自动点火装置示意图图7是点火器结构示意图图8是尾部设备连接示意图具体实施方式以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图l、2、3所示，本实用新型由鼓风管l、分风装置3、燃烧设备ll、燃烧室31、燃烬室34、锅炉本体37、自动点火系统29等部件构成。分风装置3由进风管口61、集风箱62和分风管座组成。分风管座由側风镣座63、底风管座65、内环风管座60和外环风管座64组成，各管座内均设有风门自动启闭装置。燃烧设备11由风道、灰仓5、风仓8、炉排9等组成。风道围绕在风仓8的四周，由前风道13、后风道2、左侧风道28、右侧风道38组成。后风道2分隔为侧风、内环风、底风和外环风、四个平行的支风道。如图4和图5，左侧风道28和右侧风道38也分隔为侧风、内环风、底风和外环风四个支风道。在左、右侧风道内，内环风支风管和侧风支风管叠加；底风支风管与外环风支风管叠加。底风管6与底风支风管相通，内环风管7与内环风支风管相通。在底风管6和内环风管7上均开有通风孔，它们将底风、内环风分别输送到炉排下的预定区域。后风道2的两端分别与左侧风道28、右侧风道38相接，后风道内的四个平行支风道与左、右侧风道的四个对应支风道各自沟通。前风道13的两端与左、右侧风道相接，正中部被压火门12截为两段，左段与左侧风道内的外环风支风道沟通，右段与右侧风道内的外环风支风道沟通。前、后、左、右风道内的外环风支风道，均开有孔与风仓8相通。风仓8是炉排9下的配风空间，风仓8的顶是炉排9，底是底板10和灰仓5，周边是前、后、左、右风道。在后风道2的下平面上，开有四个方孔，分别与分风装置3上的对应支风管座接通。当风由鼓风管1进入分风装置3之后，启动风门自动启闭装置，风被分配到风道的支风管。风道的设置形式，其特点在于空气在风道内流动时，吸收燃料在炉排上燃烧时，向周围构件传递的热量，提高了空气温度，促进了碳与氧的反应速度，利于焦炭的着火、燃烧、燃烬；减少锅炉表层散热，节约能源；减薄了保温厚度。燃烧室31为前墙15、后墙4、两边的侧墙30、拱33、炉排,所围成的空间构成。前墙15上设有加料口14，拱33上设有烟气出口；燃烬傘34由前墙15的上部、拱33、炉胆16、火箱前管板20、后风道2的后部上平面所围成的空间构成。锅炉本体37由前管板18、后管板22、炉胆16、左右板32、炉壳19、火箱26、第I烟管束35、第II烟管束36等部件组成。第I烟管束35的前端与前管板18相接，后端与火箱前管板20相接；第II烟管束36的前端也与前管板18相接，后端与后管板22相接。火箱26为火箱前管板20、火箱后管板25、火箱短节21所围成的空间构成。本体37内介质占有的空间为炉壳19的内表面、曲面形炉胆16的外表面、火箱26的外表面、前管板18的内壁、左右板32、后管板22的内壁、中部管板27、烟管束中各管子的外表面所围成的空间构成。其特点在于利用半曲面形炉胆16所形成的月牙形的空间，将燃烧设备ll、燃烧室31和燃烬室34进行合理整合。使燃烬室、燃烧室、燃烧设备实现了空间立体叠加式布置。既满足了固体燃料燃烧所需要的空间与路程，又协调、合理的利用了空间。"炉"与"锅"达到有机、紧凑、合理、经济的组合。这种组合结构，炉排既可设置为固定式结构，也可设置为活动式结构，还可设置为机械传动式结构。从而使燃用固体燃料的锅壳式锅炉，在结构上保留了内燃式锅壳锅炉的优点。如图6、图7所示，自动点火系统由鼓风机40、鼓风管l、分风装置3、后风道2、左侧风道28、右側风道38、底风管6、内环风管7、点火器39、油箱42、供油管44、回油管43、电控箱41、导线45等部件构成。点火器39由电机54、油泵53、电磁阀52、液压调风装置55、点火变压器51、高压油管50、油嘴46、点火棒48、燃烧头47、点火器外壳49等组成。自动点火不但是点火器39点燃，主要是保证炉排9上的所有燃料及时着火。侧风主要是供点火器39点火所需的空气，其次是在点火器完成点火过程后，将己着火的焦炭产出的热量，吹向燃烧室的另一侧；底风和内环风是加速被点燃区域内的焦炭的反应速度。点火前开启油箱42的供、回油阀，开启鼓风机40的调风门，接通电控箱41的电源，设定侧风的吹扫时间、底风和内环风加载的时刻与时间。启动按钮，鼓风机启动，分风装置3上的侧风自动启闭装置全开，空气由鼓风道l，分风装置3、进入后风道2的侧风支风管，再进入左风道28和右风道38'的侧风支风管，经点火器外壳49、燃烧头47、送入燃烧室31内。此时点火器39上的电机54启动，电磁阀52打开，油泵53运转，液压调风装置55自动将风门调整到点火位置。油经油箱42、供油管44进入油泵53内，再经高压油管50、送入油嘴46喷出。此时点火棒48产生火花，油被点燃。燃油产生的火焰连续对焦炭加热，当温度达到焦炭的着火点时，焦炭被点燃。炉排上焦炭着火的顺序，是以点火器的火焰喷出口为中心逐步向外扩散的，当点火器39达到设定的点燃时间，点火器自动关闭。在点火器关闭之前某时刻，底风开启，直接向着火的焦炭区域供风，加快着火区的化学反应速度和热量的扩散速度，促使着火区域扩展。当着火区域扩大到一定范围时，内环风开启，空气量增加，燃烧加剧，燃烧室内温升加快，反应更激烈，推动着火区域快速扩展。当左、右两侧的着火区域快要衡接时，外环风开启，促使着火区域更快扩展，连成一片，炉排上的燃料着火完成。上述自动点火过程其特点在于点火器所需的空气，由锅炉鼓风机供给，焦炭着火所需空气，采用底风直接定向供到着火中心，内环风供向着火区域，外环风供向整个炉排面的方法，加速焦炭着火与燃烧。如图8所示，尾部辅机由除尘装置56、引风机58、烟囱59和旁通烟道57组成。它们之间用烟道连接，旁通烟道57的进口和引风机58的入口均设置了调节门。如图l、图2、图3、图6、图7和图8所示，本实用薪型与辅机组成一个完整的运行系统。燃料从加料口14投入炉排9上，自动点火系统29将燃料点燃，在燃烧室31内燃烧。燃烧产物经燃烬室34、火箱26、第I烟管束35、前烟箱17、第II烟管束36、后烟箱23、排烟口24、除尘装置56、引风机58(或旁通烟道57)、由烟囱59排出。燃料燃烧所需要的空气，可由两条路径供给；一条由鼓风机调风门进入，经鼓风机40、鼓风管l、分分风箱3、风道、风仓8供给,称为风道系统。由风道系统供给的空气是热空气；另一条经压火门12，直接向风仓8供风。利用不同的通风方式，本实用新型可在控制面板上设定不同的运行负荷，实现不同负荷下的转换。一、平衡通风高负荷运行在控制箱的操作屏上点击菜单,选取"平衡通风"，鼓风机、引风机启动，鼓、引风机的调风门自动打开，且自动调整到匹配开度。空气由风道系统供入，锅炉高负荷运行。高温烟气被吸热后，经除尘装置、引风机、烟囱排出。二、负压通风一般负荷运行点击菜单选取"负压通风"，引风机启动，鼓风机不启动，鼓、引风机调风门自动调整到合适开度，空气仍由风道系统供入，锅炉在一般负荷运行。烟气流向与高负荷运行时相同。三、自吸抽风低负荷运行点击菜单选取"自吸抽风"，鼓风机、引风机均不启动，鼓、引风机调风门关闭，旁通烟道入口的调节门自动全开，压火门12自动微开。空气和烟气的流动，依靠烟囱产生的自生抽力运动。空气直接吸入风仓8，烟气经锅内、除尘装置、旁通烟道、由烟囱排出。四、当点击菜单选取"负荷自动运行"时，锅炉在"高负荷"、"一般负荷"和"低负荷"之间自动切换，但这时指的负荷为一段范围值。权利要求1、一种焦炭锅炉，主体结构自上而下由锅炉本体、燃烧装置、排烟装置、点火装置、送风装置等组成，锅炉本体内自上而下设置有介质室、烟管、火箱、燃烬室、燃烧室，介质室的顶部和底部分别设有介质出口和介质进口；燃烧装置由风道、风仓、炉排、灰仓、底座构成，风道设置在风仓的四周；排烟装置由除尘装置，引风机、烟道和烟囱组成；点火装置和送风装置分别设置在燃烧装置的两侧和下部，其特征是燃烬室为曲面形炉胆内壁、前墙上部、拱、后墙、后风道上平面、火箱前管板所构成的空间；燃烧室为前墙、后墙、两侧墙、拱组成的空间构成，拱上设置了通道与燃烬室贯通；锅炉本体内的介质室由曲面形炉胆、不完整的柱状面炉壳、左右板、前管板、火箱、烟管束、后管板、中部管板构成。2、根据权利要求1所述的焦炭锅炉，其特征是所述的风道围绕在风仓的四周，构成前、后、左、右四段主风道，其中左、右、后主风道被分隔为外环风、底风、内环风、侧风四个支风道；外环风支风道开有孔与风仓相通；左、右主风道内的底风和内环风支风道，由底风管和内环风管导入炉排下的预定区域；所述的送风装置由鼓风机、鼓风管、分风装置构成；鼓风管两端分别与鼓风机和分风装置的进风口连接，分风装置上设有侧风管座、底风管座、内环风管座和外环风管座，分别与后风道上的对应支风管贯通，各风道管座内设置风门自动启闭装置，所述的点火装置包括点火器、油箱、供油管、回油管、电控箱、导线连接部件构成，其中点火器由电机、油泵、电磁阀、液压调风装置、点火变压器、高压油管、油嘴、点火棒、燃烧头、外壳连接组成，液压调风装置的进风口与后风道贯通。3、根据权利要求1或2所述的焦炭锅炉，其特征是炉胆下形成的月牙形横截面的弓形空间，构建燃烬室；风道置于风仓的四周，吸收燃料燃烧时向周围元件传导的部分热量，加热空气，减薄保温层厚度的方式；利用平衡通风、负压通风、自生抽风通风方式，实现了高负荷、较高负荷、低负荷独立运行和自动转换运行的方式；锅炉本体、燃烬室、燃烧室、风道、风仓为立体叠加设置的方式。4、根据权利要求1或2所述的焦炭锅炉，其特征是所述的燃烧设备中的炉排由耐高温的复合材料和铸铁边框叠合组成。专利摘要本实用新型属于燃用固体燃料的焦炭锅炉。主体结构包括锅炉本体、燃烧装置、排烟装置、送风装置、点火装置等，锅炉本体内自上而下设置有介质室、烟管、火箱、燃烬室、燃烧室，锅炉本体内的介质室的顶部和底部分别设有介质出口和介质进口。燃烧装置由风道、风仓、炉排、灰仓、底座构成；风道围绕在风仓的四周，风道由前、后、左、右风道构成，前风道被压火门截为左右两段风道，分别与左、右风道内的外环风支风道贯通；各外环风支风道均开有孔与风仓相通；而左、右风道上的底风支风道和内环风支风道，用底风管和内环风管将底风和内环风引入炉排下的预定区域。本实用新型保持内燃式锅壳锅炉的优点，达到着火迅速、燃烧稳定、结构紧凑、外型美观、成本低廉。文档编号F22B13/04GK201034310SQ20072001778公开日2008年3月12日申请日期2007年1月25日优先权日2007年1月25日发明者廉金奇,斌徐,李德华申请人:斌徐