专利名称：燃煤气化蒸汽锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种全新的蒸汽锅炉，属于煤气发生器与蒸汽锅炉一体化设备。
众所周知，出于对环境保护及充分利用能源的考虑，市场对于各种燃煤蒸汽锅炉提出了日益苛刻的要求。要求其热效率要高，既要没有烟尘污染，又要烧劣质煤。为此，人们想到利用煤气，煤气燃烧后热值高，烧后温度可达1200℃之多并且不冒黑烟，符合环保要求。比如中国专利95220187.9“预制煤气正烧立式锅炉”，就设置了一个煤气发生室，将煤气与主燃烧室热烟气混合，可以达到充分燃烧的目的。但是，由于结构有限，这个方案只能达到消除炉内飞灰、消除烟尘与减轻劳动强度的目的，热效率并不高，不是理想的烧自产煤气的蒸汽锅炉，更不是理想的煤气与锅炉一体化设备。本实用新型的目的在于提供一种燃烧自产煤气的蒸汽锅炉，它专烧劣质煤及褐煤，并且无烟尘污染，是一种结构全新的煤气发生器与蒸汽锅炉一体化设备。
本实用新型的目的是这样达到的在包括水箱、水泵、供水管、鼓风机、送风管、煤气管、蒸汽管、控制阀、液位计、温度计、压力表、安全阀在内的燃煤气化蒸汽锅炉中，由顶部中央带有篦齿封严钟罩式加煤器、圆锥台形散煤器，夹层之间带有加强肋，上部有汽室，下部有进水口并呈圆柱状的水夹套与沿圆周在水夹套外壁上设置的若干立式水管构成主锅体；由环绕并包容主锅体及带有探火孔、人孔、蒸汽出口、保温层的外壳，在该外壳顶部侧边设置的烟囱，在该外壳下端切向设置的带有喷咀的燃烧室，保温层与水夹套外壁之间形成的环行旋转烟道以及利用水密封包容水夹套内壁下端、中央焊有带破渣刀之宝塔形灰山、背部中央依靠双套管水密封其横截面呈W形的旋转灰盘构成主炉体。当然，为达到更好的换热，水夹套外壁上的立水管可分内外层沿圆周分布。为确保灰盘的功能，采用大轴承支撑固定灰盘，采用单齿齿圈结构旋转灰盘。
附图图面说明如下
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为立式水管沿圆周分布示意图。
图3为内外两层水管在外壁上安装示意图。
图4为烟囱及燃烧室在圆周上位置示意图。
图5为钟罩式加煤器封严篦齿示意图。
图6为灰盘单齿齿圈传动示意图。
图7为水夹套加强肋呈环状时示意图。
图8为灰盘大轴承示意图。
图9为灰盘背部双套管水密封及灰山结构示意图。
图10为破渣刀分布示意图。
图中件号说明如下(1)料斗；(2)压力表；(3)蒸汽出口；(4)蒸汽管；(5)放散阀；(6)煤气管；(7)喷咀；(8)送风管；(9)供水管；(10)立柱；(11)拨灰刀；(12)燃烧室；(13)人孔；(14)煤气出口；(15)汽室；(16)钟罩；(17)散煤器；(18)探火孔；(19)安全阀；(20)烟囱；(21)液位计；(22)加强肋；(23)外壳；(24)保温层；(25)立式水管；(26)减速机传动装置；(27)灰盘；(28)大轴承；(29)灰山；(30)破渣刀；(31)点火门；(32)水夹套内壁；(33)水夹套外壁；(34)升气管；(35)汽水分离器；(36)止退棘轮；(37)除尘阀；(38)进水孔；(39)篦齿；(40)齿圈；(41)轴销；(42)单齿拨轮；(43)上轨道；(44)下轨道；(45)大钢球；下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详述参阅
图1，水夹套呈双层圆柱状，由点状或环状加强肋(22)将内壁(32)与外壁(33)固连而成，环状如图7所示，带孔槽钢形成了加强肋。水夹套上部是汽室(15)，内外壁之间是水，顶部中央是带篦齿封严结构的钟罩式加煤器中的圆锥形钟罩(16)，和钟罩(16)斜面封合起密封作用的篦齿(39)如图5所示。为使煤均匀撒入炉底，钟罩下方焊在内壁顶部中央的是呈圆锥台形的散煤器(17)，最上面是进煤的料斗(1)。水夹套内壁(32)上开有人孔(13)、探火孔(18)，人孔内圆壁上开有煤气出口(14)，环绕人孔内圆的水夹套外壁上开有进水孔(38)，水夹套外壁(33)上开有蒸汽出口(3)、连接有压力表(2)、安全阀(19)及液位计(21)。沿水夹套外壁(33)圆周分布着38 个内外两层立式水管(25)用以水循环，为防水锤、汽堵，该立水管与壁面连接处要倾斜一个角度固连，如图2、图3所示。所有上述的零部件构成本实用新型的主锅体。参阅
图1，环绕并包容着主锅体及衬有保温层(24)的外壳(23)、位于外壳(23)顶部侧边设置的烟囱(20)、位于外壳(23)下端沿外圆切向设置的带有喷咀(7)的燃烧室(12)、由水夹套外壁(33)与保温层(24)之间形成的具有一定面积的环形旋转烟道以及位于水夹套下方、中间焊有带破渣刀(30)呈宝塔形的灰山(29)、通过水密封将水夹套内壁(32)下端浸在其中的灰盘(27)构成本实用新型的主炉体。其中为使下边鼓来的含有水蒸汽的空气均布炉底，灰山上沿圆周开有均布的孔。灰盘横截面呈W形，灰盘中间下部通过双套管水密封结构防止水夹套内部煤气外泄，并且，开在固定在升气管(34)上的大套管上的进水与出水口，保证了套管间密封用水的存量。如图9所示。图9中的灰山(29)呈宝塔形，各段由钢板滚制焊接而成。各层间加工有均布的孔，以保证均匀向炉底佈气，其斜面上的破渣刀也由钢板制成，按照其转向焊在灰山之上，如
图10所示。灰盘(27)底部支撑固定在大轴承(28)上，大轴承如图8所示。其中，(43)是上轨道，(44)是下轨道，(45)是钢球。减速机传动装置(26)使灰盘平稳转动，参阅图6，(40)是固定在灰盘(27)上的齿圈，用角钢制成。(42)是电机通过减速机传动装置(26)带动的单齿拨轮，与其啮合的(41)是固定在齿圈(40)上的轴销。这套装置，保证了灰盘一小时转一周。固定在立柱(10)上的止退棘轮(36)，也是通过齿圈(40)中的轴销(41)，可以有效起到止退功能。主锅体及主炉体形成的锅炉，通过4根大立柱(10)固定在大盘上。本实用新型的炉胆由带有立式水管的加强了的水夹套构成。采用篦齿密封的钟罩式加煤器，当然为求效果更好，还可采用双钟罩结构。旋转的灰盘带动灰山，通过破渣刀及水夹套内壁(32)下端内侧竖直的破渣板将灰渣破碎并挤入灰盘，而焊在水夹套内壁(32)下端的拨灰刀(11)随时将灰渣翻出灰盘。这些形成了本实用新型的排渣系统。工作时，先通过人孔(13)将炉内的劈柴点燃。煤由斗式提升机提至料斗(1)，经钟罩式加煤器及散煤器撒向炉底。下面通过送风管(8)将鼓风机鼓来的风，及蒸汽管(40)送来的一部分蒸汽一齐经汽水分离器(35)、升气管(34)吹入灰山(29)，这样上边下来的煤的燃烧，与下边的风、水蒸汽相遇，产生了复杂的氧化还原反应，生成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性物质即热煤气。煤气经人孔上的煤气出口(14)输送出去，经除尘阀(37)处理，其中不合格的煤气，经放散阀(5)放散掉。而合格煤气经煤气管(6)送喷咀(7)。这样，通过燃烧室(12)上的点火门(31)即可将送入环形火道中的煤气点燃。切向旋转烟道，沿长了火焰及烟气所走的路线。水夹套内部氧化反应释放出的热量，被水夹套内壁吸收。水夹套外部环形火道煤气燃烧的热量，被水夹套外壁及立水管吸收。这种结构节能特点十分突出。由蒸汽室(15)经蒸汽出口(3)引出的蒸汽，绝大部分供工业及取暖用，只有一小部分经管路送入炉底。利用顶部探火孔(18)，可随时观察内部燃烧情况。锅炉用水包括水夹套之中用水及灰盘密封用水。水泵将水箱的水通过止回阀、单向阀及供水管(9)送入水夹套及灰盘，水泵压力0.7MPa。锅炉用风包括喷咀燃烧用风及炉内氧化还原反应用风。鼓风机通过闸板阀、碟阀及送风管8保证每小时1400M3的风的供应。本实用新型实施例设置控制系统，控制上料电机、灰盘转动电机，控制出口煤气温度、压力，控制风的入口压力、温度，保证超温、超压报警。本实施例一小时烧劣质煤150Kg，产蒸汽0.7吨，蒸汽压力达0.4MPa。本实用新型的优点在于，它利用劣质煤自产煤气，然后烧自身的夹套立管锅炉，实现了煤气发生器与蒸汽锅炉的一体化。一台设备两种功能，占地面积小还可节省大量人力物力，更便于自动化。它还解决了遍及全国各地区的褐煤、劣质煤的利用开发问题。本实用新型的结构设计巧妙、紧凑合理，充分利用了燃料的热能，热效率可达85％，尤其是不冒烟，解决了燃煤蒸汽锅炉烟尘污染大气的老大难问题。其中，人孔(13)一个开孔两个功能，既起老式炉人孔的作用，又是自产煤气的输出通道。炉胆下部插入灰盘内的水密封和灰盘中部背面与固定的升气管之间的双套管水密封，防止煤气泄漏，保证了炉体下部的可靠密封。炉胆上部带篦齿封严的钟罩式加煤器，也防止煤气泄漏，保证了炉体上部的可靠密封。采用此一体化设备，一年投资当年就可收回成本，推广价值极大。而且，诸如老锅炉房、锻件时效炉、隧道窑炉，凡是烧煤用火焰的地方都可以用，如果再考虑秸杆等均可用来造煤气的话，经系列化、标准化、大型化，其市场潜力十分巨大。
权利要求1.一种燃煤气化蒸汽锅炉，包括水箱、水泵、供水管、鼓风机、送风管、煤气管、蒸汽管、控制阀、液位计、温度计、压力表、安全阀，其特征在于——由顶部中央带有篦齿封严钟罩式加煤器、圆锥台形散煤器，夹层之间带有加强肋，上部含有气室，下部有进水口并呈圆柱状的水夹套与沿圆周在水夹套外壁上设置的若干立式水管构成主锅体；——由环绕并包容主锅体及带有探火孔、人孔、蒸汽出口、保温层的外壳，在该外壳顶部侧边设置的烟囱，在该外壳下端切向设置的带有喷咀的燃烧室，保温层与水夹套外壁之间形成的环形旋转烟道以及利用水密封包容水夹套内壁下端、中央焊有带破渣刀之宝塔形灰山、背部中央依靠双套管水密封其横截面呈W形的旋转灰盘构成主炉体。
2.根据权利要求1所述的燃煤气化蒸汽锅炉，其特征是水夹套外壁上的立式水管分内外层沿圆周分布。
3.根据权利要求1或2所述的燃煤气化蒸汽锅炉，其特征是固定灰盘用的由若干大钢球在轨道中转动形成的大轴承。
4.根据权利要求1或2所述的燃煤气化蒸汽锅炉，其特征是驱动灰盘的单齿齿圈结构。
专利摘要本实用新型属于煤气发生器与锅炉一体化设备。特点是在加强的水夹套外壁沿圆周设置若干立水管构成主锅体;由环绕并包容主锅体的保温层外壳、外壳下端切向设置的燃烧室、外壳顶部侧边设置的烟囱、水夹套与外壳间环形旋转烟道以及采用水密封横截面呈W形的旋转灰盘构成主炉体。本实用新型解决了一体化问题,热效率高、无烟尘污染,推广价值极大。
文档编号F22B33/00GK2407235SQ9925013
公开日2000年11月22日 申请日期1999年10月29日 优先权日1999年10月29日
发明者尹士杰, 苏殿经, 李玉俭, 李会清, 李仁路, 邱风端, 郭景荣, 高铁川, 傅正元 申请人:沈阳黎明设备工程公司