专利名称：纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，属于热工设备。
背景技术：
有机热载体锅炉也称导热油炉，是最近几年才发展兴起的一种新型工业锅炉，由于体积小，安装和布置灵活，运行成本低，深受用户欢迎，市场前景广阔。
有机热载体锅炉以燃煤为燃料，以导热油为介质，利用循环油泵强制导热油进行液相循环，将热能通过管道输送给用热设备，经过热传递降温后的导热油再通过返回管道回到加热炉重新加热，形成闭路循环。
由于用油作为传热介质，能在较低压力下获得较高的工作温度(300℃左右)，可以精确的控制温度，无需水资源和水处理设备，对使用条件没有苛刻的需求，可以精确控制温度，并构造简单，维修和运行非常方便，是种安全系数比较高的供热设备，被广泛的应用于纺织、印染、食品加工、油漆涂敷、化工设备、塑料建材、人造革、人造板、造纸、木材生产等行业。
有机热载体锅炉同通常的燃煤设备一样，烟煤中的可燃有效成份——挥发份(占30％-35％)，几乎全部都以黑烟的形式排向大气层，环境污染和能源浪费极为严重。对于立式手烧有机热载体锅炉来说，都是功率比较小的产品，但是市场容量却很大，品种型号也很多，各企业生产的设备对比之间都有一些差别，燃烧功率一般在125KW-2800KW之间(也称0.125-2.8MW)，前者耗煤量为1、5吨/24小时，后者的耗煤量为13-15吨/24小时(按工人上班三八制计算)。燃煤冒黑烟问题相当严重，煤资源浪费也是相当惊人。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种改进的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，能够解决燃煤冒黑烟问题，节约煤资源，提高热效率，保护环境。
本实用新型所述的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，炉体的上部为加热区，加热区的炉体内配装有导热油管，加热区的顶部设有引风机，炉体的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，燃煤装置有炉膛、炉排和加煤口，其炉膛的顶部连通有烟气燃烧通道，烟气燃烧通道中设有圆形水平旋流燃烧区，圆形水平旋流燃烧区上面连通高温气体出口，下面连通炉膛，与圆形水平旋流燃烧区的旋流方向相切设助燃风口。
在从炉排进入的燃烧空气的作用下，炉排上的煤层在高温下进行燃烧，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒组成的黑烟和其他碳氢气体、形成不完全燃烧的产物，一起涌入到圆形水平旋流燃烧区，在助燃风的助推下，使高温烟气以高速射流的形式切线进入圆形水平旋流燃烧区，射流的结果使烟气和助燃风(氧气)搅拌混合，引发猛烈燃烧，形成高温。经过彻底燃烧氧化后获得的干净的高温气体，经过出口被引风机引出，流经炉体加热区时，将导热油管加热。
将圆形水平旋流燃烧区与炉膛间的连通通道设计呈曲线状，连通通道的上口与圆形水平旋流燃烧区的旋流方向相切，促进旋流燃烧，优选螺旋曲线状。连通通道的横截面最好呈椭圆形、圆形等，也可以呈方形或矩形，但是后者因为机械角应力原因，容易产生断裂。烟气燃烧通道可以用不定形耐火料浇注制成一体式的整体结构，也可以分段制作，制成定型的异形耐火砖，使用时，直接组装即可。
在高温气体出口的上方架设有导流锥体，为了与导流锥体形状相适应，高温气体出口最好呈逐渐扩大的敞口状。可使高温气体扩展、旋流上升，让炉体内周边的导热油管得到均匀加热，避免加热死角，使热能的分布和传递更加高效合理，同时这种螺旋形的高温气体气流很大程度上强化了热力传递性能，提高了热效率。
本实用新型使烟煤中所占成分30％-35％的挥发份全部氧化(形成产物是二氧化碳和水的干蒸汽)变成热能，实现燃煤的100％燃烧，节煤达30％-35％。
在这种燃烧体制中，没有任何烟气排出，排出的废气无色、无味、透明，用肉眼根本看不到，林格曼黑度已经不复存在。高温烟气的传统之说也已是名不副实，所以我们称为纯无烟燃烧法。
清洁干净的炽热气流在炉体的加热区内和导热油管进行热交换，导热油管的导热油被加热，由工作油泵提供动力将热能源源不断地送到用热设备上，释放热量后的导热油通过回油管道再回到有机热载体锅炉，被重新加热，形成闭路循环。
本实用新型纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，结构简单，造价低廉，容易实施，可直接在现有有机热载体锅炉上进行改进，彻底解决了燃煤冒黑烟问题，排出的废气无色透明、干净、无污染，达到了纯无烟的效果，林格曼黑度为0，既节约了煤资源，提高了热效率，又保护了环境，经济效益和社会效益显著。
图1、本实用新型一实施例结构示意图。
图2、燃煤装置部分运行工况原理示意图。
图3、圆形水平旋流燃烧区定型异形耐火砖横截面结构示意图。
图中1、落灰池 2、出渣口 3、炉排 4、炉膛 5、助燃风道 6、螺旋连通通道 7、圆形水平旋流燃烧区 8、高温气体出口 9、支承架 10、导向锥体 11、炉体加热区 12、引风机连接管口 13、导热油管 14、炉体 15、高温气体出口耐火砖16、旋流燃烧区耐火砖 17、连通通道耐火砖 18、加煤口 F1、F2、F3、F4、助燃风。
具体实施方式
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型所述的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，炉体14的上部为加热区11，加热区11的炉体内配装有导热油管13，加热区11的顶部通过引风机连接管口12连接引风机，炉体14的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，燃煤装置有炉膛4、炉排3和加煤口18，其炉膛4的顶部连通有烟气燃烧通道，烟气燃烧通道中设有圆形水平旋流燃烧区7，圆形水平旋流燃烧区7上面连通高温气体出口8，下面连通炉膛4，与圆形水平旋流燃烧区7的旋流方向相切设助燃风口，由助燃风道5提供助燃风。圆形水平旋流燃烧区7与炉膛4问的连通通道6呈螺旋曲线状，连通通道6的上口与圆形水平旋流燃烧区7的旋流方向相切。高温气体出口8的上方通过支承架9架设有导流锥体10，与导流锥体10形状相适应，高温气体出口8呈逐渐扩大的敞口状。
如图2所示，运行过程如下在从炉排3进入的燃烧风F3的作用下，炉排3上的煤层在高温下进行燃烧，大量的焦油蒸汽、一氧化碳、由微小碳粒组成的黑烟和其他碳氢气体、形成不完全燃烧的产物，一起涌入到圆形水平旋流燃烧区7，在助燃风道5射进的助燃风F4助推下，使高温烟气以高速射流的形式切线进入圆形水平旋流燃烧区7，射流的结果使烟气和助燃风(氧气)搅拌混合，引发猛烈燃烧，形成高温。经过彻底燃烧氧化后获得的干净的高温气体，在高温气体出口8处，在导向锥体10的导向作用下，使高温气体扩展、旋流上升，让炉体内周边的导热油管13得到均匀加热，最后高温气体经过高温气体出口8被引风机引出，流经炉体加热区11时，将导热油管13加热，导热油管13中的导热油被加热，由工作油泵提供动力将热能源源不断地送到用热设备上，释放热量后的导热油通过回油管道再回到有机热载体锅炉，被重新加热，形成闭路循环。
本实用新型中，各助燃风道可以通过布风盒，根据需要实现布风分布，由同一动力源提供布风动力，简化辅助设施。
供风系统可配装自动化变频控制系统，实现自动化操作。如供风量的调节可用变频调速的方式来解决，亦即通过改变风机电源的频率来改变风机的转速的方法控制供风量。利用烟气传感器(工业电子门市部都有市售)，如二氧化锆烟气传感器，它对一氧化碳呈现“气敏效应”，只要有烟气就是缺氧，只要缺氧就必然产生一氧化碳，所以，检测一氧化碳气体的含量多少，也就直接反映了燃烧设备内部的“配风系数”和燃烧工况。把一氧化碳气体的含量变成电压信号输入到变频器的电压信号输入端子上，即可利用电压信号控制频率变化，变频输出电源就是鼓风机的供电电源。
权利要求1.一种纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，炉体的上部为加热区，加热区的炉体内配装有导热油管，加热区的顶部设有引风机，炉体的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，燃煤装置有炉膛、炉排和加煤口，其特征在于炉膛的顶部连通有烟气燃烧通道，烟气燃烧通道中设有圆形水平旋流燃烧区，圆形水平旋流燃烧区上面连通高温气体出口，下面连通炉膛，与圆形水平旋流燃烧区的旋流方向相切设助燃风口。
2.根据权利要求1所述的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，其特征在于圆形水平旋流燃烧区与炉膛间的连通通道呈曲线状，连通通道的上口与圆形水平旋流燃烧区的旋流方向相切。
3.根据权利要求2所述的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，其特征在于圆形水平旋流燃烧区与炉膛间的连通通道呈螺旋曲线状。
4.根据权利要求1、2或3所述的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，其特征在于高温气体出口的上方架设有导流锥体。
5.根据权利要求4所述的纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，其特征在于与导流锥体形状相适应，高温气体出口呈逐渐扩大的敞口状。
专利摘要本实用新型涉及一种纯无烟节煤型立式有机热载体锅炉，炉体的上部为加热区，加热区的炉体内配装有导热油管，加热区的顶部设有引风机，炉体的下部为燃煤区，燃煤区配装有燃煤装置，燃煤装置有炉膛、炉排和加煤口，其炉膛的顶部连通有烟气燃烧通道，烟气燃烧通道中设有圆形水平旋流燃烧区，圆形水平旋流燃烧区上面连通高温气体出口，下面连通炉膛，与圆形水平旋流燃烧区的旋流方向相切设助燃风口。结构简单，造价低廉，容易实施，彻底解决了燃煤冒黑烟问题，排出的废气无色透明、干净、无污染，达到了纯无烟的效果，林格曼黑度为0，既节约了煤资源，提高了热效率，又保护了环境，经济效益和社会效益显著。
文档编号F23B80/02GK2919031SQ20062008630
公开日2007年7月4日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者王树洲 申请人:王树洲