专利名称：多层换热、倒置烟道、低温平衡排放组合式节能锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃煤锅炉，特别涉及一种高效节能、极少污染的以多层换热、倒置烟道、低温平衡排放为其特征的组合式节能锅炉。
锅炉作为一种热能交换工具，普遍应用于国民经济和人民生活之中。现有锅炉设计采用薄层燃料、强制鼓风、引风、高烟囱抽风、或综合式助燃方式燃烧，上置烟道，将经燃烧获得的未被充分利用的热空气、可燃气体、硫化物等作为废气排放。因而存在着热效率低、能耗高、污染严重等问题。
本实用新型的目的是提供一种多层换热、倒置烟道、低温平衡排放组合式节能锅炉。具有燃料燃烧充分、换热区配置合理、充分利用空气自然流动原理、无需强制鼓风、引风、和建设高大烟囱抽风，节省电能和投资。降低噪声和污染物的排放。
本实用新型的目的是这样实现的一种多层换热、倒置烟道、低温平衡排放组合式节能锅炉，包括炉体、炉膛、水套、烟道，其特征在于其结构由三部分组成，A．下炉体其内腔为呈锥形的深腔燃烧室(3)，其下底有炉排(2)，炉排下为调节进风口(1)及除灰室，其上端侧壁有加燃料口(6)，所述燃烧室由夹层水套(4)包围；B．上炉体其内腔为呈锥形的燃气收集燃烧室(801)，由炉壁和炉顶水套(10)包围，与下炉体的锥形燃烧室(3)相衔接，该燃气收集燃烧室(801)中心设置有环状水套(802)，该环状水套(802)的下端经若干径向管道(803)与炉壁水套相通，其上端与炉顶水套相通；所述锥形燃气收集燃烧室(801)、环状水套(802)及炉壁水套(10)一起组成高腔锥体多层内胆倒置温区换热器(8)；所述燃气收集燃烧室(801)中的烟气及环状水套(802)中心的烟气在上升途中可燃物质再燃烧，废气与尘埃经设置于上炉体的由水套包围的上倒置烟道(9)向下进入设置于下炉体的由水套包围的下倒置烟道(5)后从底部进入烟尘分离室(17)；C．平衡排放烟道其下底为有一定容积的烟尘分离室(17)，该分离室上顶中心为竖管式平衡排放烟道(15)，所述烟道(15)的排放口略高于炉体，在该烟道(15)与设置于上、下炉体水套中的倒置式烟道(9)、(5)构成不等高的U形烟气排放通道，在该烟道(15)的进口处设有调节阀(16)，所述分离室(17)及排放烟道(15)均由夹层水套包围，在平衡排放烟道(15)的上部设有水箱(13)与水套相通，该水箱(13)的水位高于上炉体的水套(10)的水位；所述A、B、C三部分的水套(4)、(10)、(13)相通，水套下部设有进水口(18)，水套上部设有出气、出水口(12)。
在较佳实施例中，所述A，下炉体；B．上炉体；C．平衡排放烟道三个部分为分体组合结构；A、B部分从熔膛燃烧室分体，A、C部分从倒置烟道的下部分体，A、B、C三部分组合后上、下炉体的倒置烟道(9)、(5)相通，下炉体倒置烟道(5)与C部分的烟尘分离室(17)相通；上下炉体的水套(10)、(4)相通，C部分的水套(13)经连接水箱的压水导管(14)与下炉体的水套(4)相通。
本实用新型有以下积极有益的效果1、下炉体的深腔锥体燃烧室(3)形成深层燃烧层，不需强制鼓风、引风、抽风助燃，而是通过调节进风口(1)调节空气流量，利用空气自然流通助燃，可使燃料充分燃烧，不需任何加工可烧劣质煤炭，从而节约了电能、设备投资和燃料费用。
2、上炉体内的高腔锥形多层内胆组成的燃气收集燃烧室倒置温区换热器(8)用于收集燃烧过程中产生的可燃气体、硫化物等可燃物质，利用燃烧产生的高温进行充分燃烧、换热，既使燃料充分的燃烧降低了污染物的排放，又利于热能的回收利用。
3、本节能锅炉的由上倒置烟道(9)、下倒置烟道(5)组成的倒置烟道、烟尘分离室(17)、调节阀(16)、平衡排放烟道(15)构成了不等高U字型排放体系，可以控制烟尘的排放速度，保证充分燃烧、换热和除尘。
4、本节能锅炉的由下炉体水套(4)、下倒置烟道水套(7)高腔锥形多层内胆组成的燃气收集燃烧室倒置温区换热器(8)、上炉体水套(10)、上倒置烟道水套(11)、水套水箱(13)，将换热分为三个区域进行，提高了换热效果，降低了排放温度，形成了高效率的换热体系。
5、本节能锅炉的构造可用于水锅炉、气锅炉和汽、水锅炉，具有广泛的开发应用前景。
附
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
图中各部分分别为A部分1．调节进风 2．炉排3．深腔锥体燃烧室4．下炉体水套5．下倒置烟道6．加燃料口7．下倒置烟道水套B部分8．离腔锥体多层内胆倒置温区换热器801．高腔锥体燃气收集燃烧室802．环状水套803．上炉体内连接换热器与水套的径向管道9．上倒置烟道10．上炉体水套11．上倒置烟道水套 12．出水(气)口
C部分13．水套、水箱 14．压水导管15．平衡排放烟道 16．调节阀17．烟尘分离室 18．进水口本实用新型的高效节能、多层换热、低温排放、极少污染的组合式锅炉主要包括A．下炉体深腔锥体燃烧室(3)，使燃料形成较厚的燃料层，无需鼓、引、抽风助燃，便可充分燃烧，下炉体水套(4)、下烟道水套(7)换热结构，有效地吸收了热能量。
B．上炉体高腔锥体多层内胆组成的，燃气收集燃烧室倒置温区换热器(8)可使燃气中可燃物质得以充分燃烧，同时与上炉体水套(10)、上倒置烟道水套(11)一同组成换热结构，更有效地吸收了热能量。
C．烟尘处理机构调节阀(16)调节烟尘流量、烟尘分离室(17)减速分离烟尘、废气进入平衡排放烟道(15)，低温排放少量废气，达到了最大限度的吸收热能量，极少污染物排放的目的。
这种由上炉体、下炉体、烟尘处理机构组合而成的组合式锅炉，其高效、节能、极少污染排放的特点是1．高效率的燃烧方式，采用深腔锥体燃烧室(3)，利用空气自然流动的原理，免去了强制鼓风、引风、抽风的传统助燃方式，节省了电能，减少了投资，降低了噪声污染。燃料在燃烧室内停留时间长，可使用劣质煤碳，不用任何加工都能燃烧化为灰烬；高腔锥形多层内胆组成的，燃气收集燃烧室倒置温区换热器(8)，是为了保证燃料燃烧过程中产生的可燃气体燃烧而设计的。上下炉体两燃烧室保证了可燃物质的充分燃烧和利用。
2．多层换热方式，是利用了温差越大热能置换率越高的原理，合理分布换热面积，利用水温高度差进行水流处理，充分地进行了热能量的置换，上层的水套，高腔体多层内胆式的受热方式，一个“高腔”是为了使腔内热能量不能积蓄产生高温反射造成热量损失，在腔内形成了下部高温、上部低温的倒置温区，有利于热能量的充分置换；一个“多层内胆”增大了受热面积，使最大量的热能留在这里进行置换，倒置的烟道更充分地吸收了热量，是高温区；下层的水套和倒置的烟道，比较充分地吸收了这一区域的热能量，是中温区；烟尘处理机构的外置水套、水箱更有效地吸收了剩余的热量，是低温区，这样就保证了热能量最大限度的置换、充分的利用，降低了热能量的损失。
3．由调节阀(16)、烟尘分离室(17)、平衡排放烟道(15)、上倒置烟道(9)、下倒置烟道(5)形成了不等高U字形结构的烟尘排放形式。通过调节阀调节烟尘流量、流速，其一，排放口略高于炉体，这样排放抽力就略大于倒置烟道的反吸力，便于调节，达到适当排放的目的。第二，由于U字形烟尘排放体系两力的平衡作用保证了可燃气体和热能量的停留时间，有利于可燃气体的燃烧和热能的充分置换。第三，进入倒置烟道的烟尘下进入烟尘分离室，膨胀减速分离，尘埃在重力作用下落在分离室底部，气体通过平衡烟道缓慢降温排入空中，这样就达到了低温和极少污染物排放的目的。
综上所述，本实用新型具有燃料自然充分燃烧、节约能源和投资、热效率高、低温排放、极少污染物排放、无噪声污染。解决了传统锅炉的能耗高、热效率低、高温排放大量污染物、噪声污染等诸多弊端，具有广泛的推广应用价值和开发前景。
权利要求1．一种多层换热、倒置烟道、低温平衡排放组合式节能锅炉，包括炉体、炉膛、水套、烟道，其特征在于其结构由三部分组成，A．下炉体其内腔为呈锥形的深腔燃烧室(3)，其下底有炉排(2)，炉排下为调节进风口(1)及除灰室，其上端侧壁有加燃料口(6)，所述燃烧室由夹层水套(4)包围；B．上炉体其内腔为呈锥形的燃气收集燃烧室(801)，由炉壁和炉顶水套(10)包围，与下炉体的锥形燃烧室(3)相衔接，该燃气收集燃烧室(801)中心设置有环状水套(802)，该环状水套(802)的下端经若干径向管道(803)与炉壁水套相通，其上端与炉顶水套相通；所述锥形燃气收集燃烧室(801)、环状水套(802)及炉壁水套(10)一起组成高腔锥体多层内胆倒置温区换热器(8)；所述燃气收集燃烧室(801)中的烟气及环状水套(802)中心的烟气在上升途中可燃物质再燃烧，废气与尘埃经设置于上炉体的由水套包围的上倒置烟道(9)向下进入设置于下炉体的由水套包围的下倒置烟道(5)后从底部进入烟尘分离室(17)；C．平衡排放烟道其下底为有一定容积的烟尘分离室(17)，该分离室上顶中心为竖管式平衡排放烟道(15)，所述烟道(15)的排放口略高于炉体，在该烟道(15)与设置于上、下炉体水套中的倒置式烟道(9)、(5)构成不等高的U形烟气排放通道，在该烟道(15)的进口处设有调节阀(16)，所述分离室(17)及排放烟道(15)均由夹层水套包围，在平衡排放烟道(15)的上部设有水箱(13)与水套相通，该水箱(13)的水位高于上炉体的水套(10)的水位；所述A、B、C三部分的水套(4)、(10)、(13)相通，水套下部设有进水口(18)，水套上部设有出气、出水口(12)。
2．如权利要求1所述的多层换热、倒置烟道、低温平衡排放组合式节能锅炉，其特征在于所述A，下炉体；B．上炉体；C．平衡排放烟道三个部分为分体组合结构；A、B部分从熔膛燃烧室分体，A、C部分从倒置烟道的下部分体，A、B、C三部分组合后上、下炉体的倒置烟道(9)、(5)相通，下炉体倒置烟道(5)与C部分的烟尘分离室(17)相通；上下炉体的水套(10)、(4)相通，C部分的水套(13)经连接水箱的压水导管(14)与下炉体的水套(4)相通。
专利摘要一种多层换热、倒置烟道、低温平衡排放组合式节能锅炉,包括:A、下炉体:其内腔为呈锥形的深腔燃烧室,B、上炉体:其内腔由锥形燃气收集燃烧室、环状水套及炉壁水套一起组成高腔锥体多层内胆倒置温区换热器;C、平衡排放通道,与设置于上、下炉体水套中的倒置式烟道构成不等高的U形烟气排放烟道,在该烟道的进口处设有调节阀;本实用新型具有燃料燃烧充分,无需强制鼓风、引风、和建设高大烟囱抽风,节省电能和投资,降低噪声和污染物的排放等优点。
文档编号F22B7/00GK2311695SQ9723019
公开日1999年3月24日 申请日期1997年12月15日 优先权日1997年12月15日
发明者于进才, 马国琪 申请人:于进才