专利名称：孪双锅筒管鳍煤塔胆体无炉排工业锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业(民用)锅炉的全面革新技术，它是采用创新的孪式双锅筒系统间置煤塔(单、复)而燃用各种优劣质原煤，尤其是减除了粉煤灰，实现无炉排技术困扰的自然通风、自然鼓风或辅助性机械引(鼓)风的净渣消烟的工业(民用)锅炉。
目前，已知的大、中型各种工业锅炉大都附设一整套造型的煤加工系统和庞大的炉排及其机械配风系统，其运行费用大，续煤间歇小，煤渣含炭高(小型锅炉和一般常压热水炉的金属利用率和热效率过低，锯末、叶秸等燃用率低，烟污染重)，加之严重地粉煤灰问题和炉排技术的突出矛盾，成为国内外各型种工业锅炉进一步提高经济指标和充分利用劣质煤(适用各优劣煤种和锯末，树叶等燃料)的主要障碍。
本发明的目的是大大简化工业锅炉的给煤(加工)系统，摆脱常规炉排技术在通风能力和相关燃煤参量矛盾化对炉内彻底燃烧的影响，简化消烟除尘机构并提高环保指标，消除粉煤灰，广适各种优劣煤种(以利就地就近取用和消耗包括矸煤在内的各种劣质煤，或者是乡镇取用锯末、树叶秸杆等，提高社会能源利用率和企业、商业运行效益)，燃烧彻底达“煤渣含炭量接近于0”并同时实现其出力与降耗、节能、环保、方便、省时的统一，为我国锅炉技术的更新作出贡献。
本发明的目的是这样实现的系统在保持一般工业锅炉常规的出力、安全、除垢及给(处理)水技术条件下，采用孪式双锅筒全对称的两两通长体的上、下锅筒分置两侧，呈横通汽(于上)水(于下)联管的传统锅炉的变异结构式，其各自“管束—燃烧室—对流室”全等对称置于体胆(单个或列位)之一侧，而列胆由两对应上下锅筒管束系统的各自内侧管束弯引单根以鳍片焊连成若干个正半圆柱桶状的煤塔“胆”半“体”，各对应并以整炉中轴线为中心全等对称的半体合二横向依中轴线焊接为一体(常压锅炉则是以板料制成的夹水水冷壁“胆体”为中心桶体，体桶内壁旋递焊若干条板条肋片，顺条衬护有耐火混凝土制成“龙”腹沟的若干盘旋自上而下的半裸壁于旋沟的耐火通风且辐射受热的胆桶，桶外壁板为对流受热本体，体周侧错位布设竖向水冷弯制旁路管，管速递次下引上功共通水为一体，管束局表外层由耐火保温砖砌成方或圆的柱型体)呈胆体(胆心悬加水管)的整体胆桶，桶内壁上下旋焊螺制若干条通风逆燃之用的板条肋片，片体由耐火混凝土护制成片腹下为裸体阴沟以便通风与燃烧受热而背呈渐稍附贴桶壁向上的阳面(横断面呈三角形)，以便下煤的耐火疏风给定特殊通风燃室的燃烧火道，道下段渐阔(以利于通过热流)，到塔底火口内缘为止的“龙”腹沟(若通风的辅助机械引、鼓风的参量值设计较大，则此道止点应渐远于胆口内缘，直至有足够的次燃层尾部阻力)；每胆桶内或设有相互错位的递位交叉管束弯制横段的横水管，胆口下是渣膛，膛上侧四周由系统管束悬置胆体煤塔并横引烟流侧外上入预留有胆外空间的水冷管束下的燃烧室而去，兹未予热分解的高温可燃烟流正巧与环源在次风腔的二次热风(由空气预热器或自然鼓风系而来)混合随燃，膛下是牙轮辕对对咬动泄渣的渣篦总成(篦下设输渣链条总成)；每胆外下部均为炉胆体侧(围)燃烧室，室上部的亚热区均布水冷管束和过热蒸汽管束并设局对应两侧的炉墙于上、下锅筒的中轴线上，每墙在近上锅筒的下部之顶横(段)开炉膛口，口外为对流室，室设对流受热管束及高、低温空气预热器且由耐火保温(砖)炉皮局制续下引烟流经下锅筒外侧向炉外开对应胆体煤塔一侧的引风性排烟口排出烟气；炉皮周护耐火保温层，唯上部对应各煤塔顶开煤门口，口门内设自然通风或辅助机械鼓风系统，门外上方设有原煤传送机(车、斗)。如此而施，以单体煤塔式制造小型工业锅炉或热水锅炉，或以复式煤塔数量(或不同高度设计)之差别设计大、小型锅炉出力，各型均设通长锅筒(适布出力及安全系统)横列为一体；当供水正常和安全出力系统无误，可于各煤塔内适铺渣于泄渣篦之上，复加煤并夹富柴旺火干间(及燃，两三次吊装续煤至塔满)，其煤与塔桶内壁接触，因煤粒相互应力，实质上就是一个将整体的重力大部均匀地分配到粗造度异常大的“龙”腹沟群布的塔桶壁上的过程，而递及塔底下泄渣篦上的“过剩”重力量也最多不过是一个塔桶底几何面积上45°锥形煤体的总重量，在这个假想锥体内渣挤风细，恰巧处在火尽燃渣冷却过程之末，又不至于影响锥侧递行烟流，决不会“压死”炉火或压坏渣篦)，由于螺旋“龙”腹沟群(适当密布量，从十条到几十条乃至更多条视设计任务而定)的各路通(给)风可以根据沟旋螺距大小得出对应裕富的设计量，更可以依据“龙”腹沟深度由小渐大得出疏导烟流允许量并适当保证风擦沟壁对对应煤(渣)粒内层横向应力性充气的而得各部通风截面；风或经横水管下部互通，携其不能上串而只能在一定的干馏层切近有上层超复煤的塔段之下部汇引入“龙”腹沟顺风逆下的可燃性挥发气体流逆穿氧化层(其中夹带加渗水所产的预定水蒸汽、水分子过氧化层后分解氢、氧气体且因其过程性时空裕量较大或特殊大而进行得比较彻底，尤其可以这种水分子分解助燃来解决系统“缺风”而富氧达到减少二氧化氮的排放量又强化燃烧)继燃逆下，顺较阔的设计延伸度很大的螺旋“龙”腹沟形成燃烧的“火龙”(如果设计允许，可以尽可能地伸延“火龙”而得到足够大的通风和辐射受热面积)，“龙”，条条绕其已被氧化并持温不减的未烬煤体，体受高温迫使可燃炭素汽化“流”出而随“龙”燃烧(此称为热煤气净渣过程)直至随排泄渣一步步历下持温的净渣过程(渣体内的“煤层厚度”特大，其烈燃的程度是受限制的，加之“龙”腹沟内剧燃高温随处被水冷系吸收以及系统引带或推送转移的特殊“散热”的参与，即便是包括氧化层在内，渣、煤层内温度也不至于超过1100℃，但却始终统一持温在这种温度状态而被操作或自动控温系统限制在1000～1100℃切近的程度直至进入渣膛才被“微风”冷却并适时被咬动泄渣篦排出炉外；至于自动控温系统，是通过辅助机械引风或鼓风的大小与通给风随机节制量的小大之同步谐和量配合过程而实现炉内持温平衡的)，胆体煤塔内的各条“龙”腹沟的“火龙”，只能按给定的给风标准等逐渐逐渐地向上平移(相对于泄渣行为的不断进行，其空间位置大致不动的)氧化层，层上有适量预给的蒸汽补来，层内CO2还原加速并开始分解水分子(水汽化后必生势能上腾之力，因克服上升时的煤层“无限大”的阻力，只能斜横进入“龙”腹沟而欲腾不能却缓缓随火龙热流慢下不怠，此可根据风速与水汽腾升正负量的和设计水分子再分解的化学过程的时空裕量)，层下各渣递层因高效持温“流”出热煤气(这里大抵相当一个庞大的分级性又急剧降级并合流的弱煤气发生源，锅炉热出力量主要是由本源辅助下结合适当配风的氧化层向上平移的速度来决定。假如底层渣膛之下咬动泄渣“领步”适当的话，则在塔内续煤不断的条件下保证其氧化层与“龙”绕之空间位置基本不动并据以计算额定或随机于不同的空间位置参量的受热面积和设计出力的基本标准是毫无疑问的；本源只要把握或设计加、渗水量不致使塔心煤体欠燃和过氧剧燃结焦熔渣，大可正常进行燃水量的递加试行加水管或自身水压与受热生压之合力渗水的定量运行……)当出力过大，可以停止或减少某个或若干个煤塔系统的给、通风以及降低泄渣持速(但二次风不得减少，因为将有大量的因氧化层已持温所生的热煤气排放待燃其足可以维持一段热力惯性，倘缺少二次风量会造成燃料浪费且污染大气，这种热煤气自释量只能在炉内滞态持温低于一定参量之下才显著减少)和停止加、渗水，只是待再次恢复正常出力时，给通风要缓慢地进行，否则，滞于“龙”腹沟内的高温煤气将可发生爆燃现象(但不会有危险，因为仅存的煤气量有限，尤其渣内热煤气不能也决不会与氧瞬即过量结合，只要设计有比现行锅炉较保守一些的防爆标准就行了；也不会有热煤气上塔现象，因为锅炉烟囱或临塔引带负压仍然由塔底口传递，加之煤门口限隙和仅由各通风引道透向大气决不可能有失封“逃逸”之途，至于渣膛内，渣厚且假想锥体煤渣体重密压，其漏风阻力过大，是可以忽略不计其漏风的—燃用锯末、叶秸时的消烟原理亦大致相同)。在实际操作过程，可根据出力情况，随时间调节各塔的泄渣与配风的速度和量级，便可以得到设计档次允许的各级出力量度，由于系统采用的是原煤等直接利用和辅助机械引鼓通风，则从根本上杜绝了粉煤灰及“浓烟”现象而由本体系统充分利用和渣化于无(因而，也就大大简化了消烟除尘设备等)。这里，本发明将以不同限高指标设计制造出各式等功率却适宜各种环境要素和能源组合的或不同生产车间、锅炉房使用的同一种类锅炉。更可以自然通风或自然鼓风保证基本出力和燃用各种优劣质煤类或禾木碎料等，为现行工业锅炉和民用炉大大降低成本、全面提高经济指标乃至适应各地城乡能源状况提出了切实可行的方案，以一次逆燃、次燃、水气利用的全面创新，为国内外锅炉的节能适能环保工作开辟一条新的道路。
由于采用了上述方案，使锅炉的设计制造基本摆脱了现行炉排技术和煤加工以及粉煤灰问题的长期困扰，尤其一般工业锅炉的设计制造可以基本实现自然通风(其中包括自然鼓风和辅助机械引、鼓风)，以胆体煤塔轨制原煤等廉价能源的完全燃烧，结合水分解技术简易化，提高了锅炉效率和环保质量，节能指数约可以提高5-20％，限制粉煤灰源生率达95％左右，林格曼黑度(实验运行)接近0级，大大降低了常规工业锅炉的二氧化氮气体排放，将为目前国内外各地劣质煤的充分利用和水混合能源常规化的煤炭产业整体利益及社会环境保护，能源节能效益产生积极而深远的影响。
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
图1、是本发明的第一个实施例的正剖示意2、是图1的A—A剖位上视图。
图3、是本发明的第二个实施例的正剖主视图。
图4、是本发明的第三个小型(燃油、气)实施例的正剖主视图。
图中1、孪式通长体上锅筒(简上锅筒)；2、下锅筒；3、单水冷管排连鳍片胆体煤(禾木柴料)塔桶(简胆体或称塔桶)；4、燃烧室；5、耐火复合通风塔桶内壁(简桶壁)；6、塔底递压过火口(简底口)；7、炉膛口；8、过热蒸汽管束与亚热辐射水冷管束并设区(简亚热区)；高(低)温空气预热器(简预热器)；10、炉墙；11、引风性排烟口(简排烟口)；12、降尘除灰室；13、次风边角板拼耐火混凝腔盘(简次风腔或称二风腔)；14、渣膛(燃气)耐火壁；15、耐火砖层炉皮(简炉皮)；16、渣膛；17、机械对辕式牙轮咬动泄渣渣篦总成(简泄渣篦)；18、输渣链条总成；19、支座；20、煤塔主体；21、通风(调节门、引道、鼓等)系统；22、塔顶仰口节制通风对合叠式煤门(简煤门口或称盖门)；23、传输煤(斗、车)系统；24、除灰门；25、对流沉降(尘)室；26、单管束中段弯制换侧出入横水管(简横水管)；27、鳍片；28、锅筒孪式水(汽)下(上)联管(简下联管)；29、耐火混凝肋条胆壁沟体(筒壁沟体)；30、对流受热水冷管束；31、夹层性烟室；32、外(内)旁路弯制水冷管束(简旁路管)；33、阻流(热水炉)错口板；34、回水管；35、烟囱(偏后)座；36、自然鼓风次风腔(简自风腔或称次风腔)；37、受热横(竖)速风风咀(眼)孔(简风咀)；38、次风调节门(简次风门)；39、除渣门；40、疏风燃烧“龙”腹沟(简“龙”腹沟)；41、夹水水冷胆板体壁(简胆壁)；42、胆板内(外)桶壁(简壁)；43、出力管；44、炉座；45、支座灰腔；46、随动捅泄煤加、渗水鳍斜螺片管(简加水管)；47、配风备用引管道(简备风引管)；48、泄渣被动圆辕篦条(简圆辕条)；49、水冷上升管；50、水冷下降管；51、烟箱；52、炉体；53、逆来顺去烟光(螺纹)管(简烟管)；54、上(下)管(脚圈封头)板；55、容水区；56、内胆；57、耐火衬层；58、上集烟燃(油、气)烧室；59、防爆炉门(简炉门)；60、球形封头；61、衬悬复胆气(油)初燃室耐火群竖眼桶壁(简复胆壁)；62、圆桶初燃复胆(简复胆)；63、脚圈桶；64、逆热流环巷；65、气(油)燃盘系统；66、气(油)管道。
在图1中，两上锅筒(1)与两下锅筒(2)矩阵式布局呈室左右两两孪式全对称的双锅并式之炉，炉中置以对应侧锅筒(1、2)顺弯递布单根水冷管用鳍片(27)焊连接成各侧半胆体(3)并合为统一桶体，体桶内壁螺旋焊制由耐火混凝土护制的板条肋片且以此并递若干自上而下“开”生背上稍附胆(3)渐斜成三角耐火断面而腹下裸胆通风受热的“龙”腹沟(40)构桶壁(5)、体桶上口开出炉皮(15)设煤门口(22)，口门内设通风系统(21)，体桶底口是设塔底口(6)，口下为渣膛(16)，膛(16)向下的半程始盘设次风腔(13)，腔内壁为渣膛耐火壁(14)而闭合环腔且环式开细口(通风于系统之中)，膛(16)底口对外并卡设下泄渣篦(17)，篦推渣落于炉外下部的输渣链条总成(18)上；胆体(3)过底口(6)唯通侧外的燃烧室(4)，再上亚热区(8)而呈炉系中心，中心系对称两侧的锅筒(1、2)中轴线上设炉墙(10)，墙于上项近上锅筒(1)处横(段)开炉膛口(7)，口(7)引烟流受局于炉皮(15)返烟向下冲刷各自一侧等设的水冷下降管(50)束和预热器(9)，以至于底部的下锅筒(2)外侧对称向外排过排烟口(1)而并入烟囱里去。
在图2中，三全等正圆组合胆体(3)纵列在炉系中心，每由若干根单管连鳍片(27)焊接成塔桶，桶内四条“龙”腹沟(40)，壁沟体(29)的桶壁(5)的附着耐火通风体，每桶(5)内下部纵横若干根单管递及近塔底的横水管(26)，竖下加水管(46)于桶心位，胆体塔桶(3)外为燃烧室(4)上的亚热区(8)，区(8)内竖上若干根(排)水冷上升管(49)，次外全对称在锅筒(1、2)之位上下堵设炉墙(10)，墙(10)外为对流室(25)，其纵布两排竖下若干根水冷下降管(50)，正对下部排烟口(11)之位每设预热器(9)，再外矩式闭结炉皮(15)为整个矩形平面二维全对称结构式。
在图3中，以水冷胆壁(41)为主体中心，通体上口设煤口盖门(22)，下口悬置于渣膛耐火壁(14)之上，其内胆壁(42)并旋设若干条壁沟体(29)腹下的“龙”腹沟(40)和下部纵横递设横水管(26)，壁(42)上外侧错位纵设外旁路管(32)一周(或两侧)，以管(32)局表周围炉皮(15)、皮(15)内上部顶设夹层性烟室(31)，室于后部皮(15)上通烟囱座(35)；渣膛耐火壁(14)由边角板片耐火混凝而成漏斗状正对上悬设胆壁(41)桶而周设若干风咀(37)，咀(37)通于自风腔(36)，于斗状下口处设泄渣篦(17)。
在图4中，以内胆(56)为主体中心，胆(56)桶倒扣口式连缘焊接于下管板(54)开口之上，胆外过板(54)上下穿烟管(53)一圈(或若干圈、若干根)入上部烟箱(51)，箱(51)唯通向排烟口(11)；胆(56)内顶护耐火土衬层(57)构成上集烟燃烧室(58)，下部匀竖八根内旁路管(32)，管(32)共挟适置圆桶复胆(62)，胆(62)周身耐火复胆壁(61)，壁(61)内穿竖通大气的竖射次风风咀(37)，胆(62)下口设布通风系统(21)并气(油)燃盘系统(65)。
权利要求
1.一种孪双锅筒管鳍煤塔胆体式无炉排工锅炉，其特征是以两上锅筒(1)与两下锅筒(2)矩成左右两两孪式全对称的双锅同炉或者胆体(3)呈夹水板壁设外(内)旁路管(32)结构为中心主体成炉，设有单根水冷管以鳍片(27)焊连接成中位煤塔塔桶(3)，桶(3)悬置位于漏斗状的渣膛耐火壁(14)之上，壁(14)外环有次风腔(13)，壁(14)底口向下卡设泄渣篦(17)，篦(17)下的系统体下设输渣链条总成(18)；桶(3)内以若干条上下旋于胆体塔桶壁(50)上开“龙”腹沟(40)对满塔之由加渗水管(46)湿润煤以逆向施燃，唯过底口(6)巧得次风腔(13)热风而用自然通风(或辅助机械引风)周侧向上流经左右全对称的燃烧室(4)、亚热区(8)再翻炉墙(10)过炉膛口(7)返下对流室(25)于底部侧(并)出排烟口(11)的以原煤输入塔顶受煤门口(22)、通风系统(21)胁调的无炉排工业(民用)锅炉。
2.根据权利要求1所述的工业锅炉，其特证是胆体(3)由左右上、下锅筒(1、2)系统水冷上升管(49)对应弯制随机竖置单根管呈圆桶排列的鳍片(27)焊连成煤塔桶，桶壁(5)引旋若干条“龙”腹沟(40)的煤塔施燃系统。
3.根据权利要求1所述的工业锅炉。其特征是，设有煤塔桶(3)内的加水管(46)并于炉内给定水分子分解的高持温标准和时空裕量的燃氢助氧系统。
4.根据权利要求1所述的工业锅炉，其特征是孪双锅筒两两通长上、下锅筒(1、2)间置列胆体全等塔桶(3)而对应均设上、下联管(28)并按“龙”腹沟(40)递延量或塔高特征结合调节煤塔劳逸而设计或操作统一出力大小的工业锅炉新技术。
5.根据权利要求1所述的工业锅炉，其特征是无炉排的以泄渣篦(17)的牙轮对辕咬动泄渣的适速结合“龙”腹沟(40)调节相应风量的与氧化层位置经验参量的设计受风受热双面新技术。
6.根据权利要求1所述的工业锅炉，其特征是，夹水板壁胆体煤塔(3)的外壁(42)竖式错位周布外旁路管(32)局以炉皮(15)之内而圆方成炉型或者内壁(42)竖式均布内旁路管(32)而限温悬制复胆(62)施用油、气燃分级施燃成炉壁的胆体内、外壁(42)竖布内、外旁路管结构技术。
7.根据权利要求6所述的工业锅炉，其特征是内壁(42)内旁路管(32)于局间置复胆(62)，其复胆壁(61)间于管(32)成桶，桶开有竖通大气的耐火风咀(37)，壁(61)外向与内壁(42)构成由集烟燃烧室(58)热源而来烟流的逆热流环巷(64)的燃油燃气之炉膛分级燃烧式。
8.根据权利要求7所述的工业锅炉，其特征是复胆(62)体呈圆柱桶状，其体壁(61)内匀开竖向风咀(37)造型取代现行民用蜂窝煤炉炉芯技术而单独造型适用于全国各地民用炉炉膛、民用灶炉、土灶炉改造成型，和型煤、散煤兼用达同样节能环保指标的耐火炉芯新技术。
全文摘要
一种无炉排工业锅炉,它是采用孪式双锅筒系统间置单根水冷管排连鳍片成闭合胆体塔桶而燃用各种优劣原煤(小型炉可用锯末叶秸等累加而无烟),减除粉煤灰,实现现行无炉排技术困扰的自然曼鼓风或辅助机械引(鼓)风的净渣消烟技术,尤其燃用包括矸煤在内的各地原煤,节能提高5—10%,林格曼黑度接近0级且含有水分解助燃以减少二氧化氮排放量的工业锅炉。
文档编号F22B7/00GK1173607SQ96111089
公开日1998年2月18日 申请日期1996年8月8日 优先权日1996年8月8日
发明者管理 申请人:管理