专利名称：抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构。
抛煤机的燃烧方式，是古老手烧方式的机械化，由于它有自己独特的优点而深受用户的欢迎。它的优点是①对煤种的适应性比链条炉、往复推动炉排炉好，适合我国燃料国情；②它属于半层燃，半悬燃，炉排热负荷比纯层燃炉高，锅炉结构紧凑、体积小；③锅炉负荷调节灵敏、调节范围大，压火性能远优于一般层燃炉。但它也存在着严重的不足，而受环保部门的限制。1983年，北京市首先作出禁止抛煤机锅炉进京的决定，接着许多城市也禁止使用抛煤机锅炉。旧式抛煤机炉主要的不足是①锅炉原始排尘浓度高，配装一般除尘器难以达到环保规定的排尘标准；②排烟黑度达林格曼黑度3～5级，更是严重超标。因此用户常年受到罚款或强制停产处理。对抛煤机锅炉严重的环境污染，近年来提出了许多的治理措施和方案，并进行了实践。这些治理方案可归纳为二大类①抛弃抛煤机给煤的燃烧方式，将炉子改为链条炉或往复推动炉排炉。这是一种消极的方案，它未能保留抛煤机炉燃烧的特点，取消了抛煤机炉的燃烧方式，不大合理。而且由于抛煤机炉炉排热负荷高，要改成纯层燃炉，必须加大炉排面积，改炉难度大，费用高，工程时间长，很不合算；②在保留抛煤机燃烧方式的前提下，对炉膛结构进行适当改造，使炉膛本身具有消烟除尘(减尘)作用，改善燃烧工况，达到治理污染的目的。这类措施包括a、在炉内加设前、后拱，下部设卫燃带，目的是提高炉膛温度，加强炉内气流的搅动混合，以强化燃烧。这种方案对消烟除尘有一定作用，但不可避免要遮盖炉内大量受热面积，前炉拱上部出现大面积气流死区。因此锅炉出力下降，不受用户欢迎；b、在炉膛前、后墙上加设二次风。由于抛煤机炉炉内氧气是足够的(尤其是倒转链条炉排抛煤机炉，其炉排上煤层很薄，一次风很容易穿透煤层进入炉膛)，因此二次风主要目的是使炉内可燃物与过剩氧进行充分混合强化燃烧。但由于二次风风温低，未能随锅炉负荷变化进行及时的合理调节(这种调节对一般锅炉房来说，实际上也十分困难)。因此，加设二次风后，反而使炉温下降，过剩空气系数大大增加，未能起到应有的效果，不少单位只好将二次风关掉；c、向炉内喷射蒸汽，企图达到强化燃烧和消烟除尘的目的，其理论根据是水蒸汽与高温炽热的碳粒相遇将产生化学反应，产生H2和CO(水煤气)，便于燃尽。但这类方案没有考虑如何有效地提高炉膛温度的措施，致使喷蒸汽的效果不大，有的炉子照样冒黑烟，因此，有些人在省煤器后的烟道，又加上一道蒸汽喷咀，使蒸汽消耗量进一步增加，烟道堵塞加剧，也不受用户欢迎。这种喷蒸汽的炉膛结构由抛煤机1、煤斗2、喷蒸汽系统3、红砖外墙5、耐火砖内墙6、集汽管7、水冷壁管8、集汽管保温壳9、耐火砖隔墙10、后拱12、层燃炉排13、炉膛烟气出口14组成，并在炉膛前部、后拱、靠近炉膛出口侧墙后部加设了一系列的喷蒸汽系统3。
本实用新型的目的在于提供一种抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构，可在不降低锅炉出力的前提下，实现消烟减尘，达到环保的要求。
本实用新型的解决方案是通过在炉膛内设置有与炉膛同宽的中拱，同时，在炉膛中拱与后拱之间靠近后拱处，设置有与炉膛同宽且在炉宽方向有不同高度的挡火墙，挡火墙砌筑在与后拱相对应的炉拱上，并在挡火墙11前与中拱4的后上方浇筑有导火拱16和在炉膛前部的两侧墙上设置有喷蒸汽系统。这样，可在不降低锅炉出力的前提下，实现消烟减尘，达到环保的要求。
本实用新型由抛煤机、煤斗、喷蒸汽系统、红砖外墙、耐火砖内墙、集汽管、水冷壁管、集汽管保温壳、耐火砖隔墙、后拱、层燃炉排、炉膛烟气出口组成，喷蒸汽系统设置在炉膛前部，炉膛烟气出口设置在耐火砖隔墙上，其特征在于在炉膛内设置有与炉膛同宽的中拱，同时，在炉膛中拱与后拱之间靠近后拱处，设置有与炉膛同宽且在炉宽方向有不同高度的挡火墙，挡火墙砌筑在与后拱相对应的炉拱上，并在挡火墙11前与 中拱4的后上方浇筑有导火拱16和在炉膛前部的两侧墙上设置有喷蒸汽系统。其特征还在于中拱、导火拱、挡火墙用耐热混凝土浇筑而成，或者采用耐火砖砌筑而成。对原先未设置后拱的“开式”炉膛，尚需增设后拱根据设计需要，导火拱及挡火墙也可做成一体，这时由锅炉后水冷壁管向前弯出作为拱体支承架。这样，通过在炉内增设中拱及导火拱后，有效地增强了炉内气流的扰动，不但提高了拱下炉膛的温度，而且通过导火拱及设置在炉膛内与炉膛同宽且在炉宽方向有不同高度的挡火墙的配合诱导，使高温烟气和过剩氧气在炉膛上部与可燃物强烈混合燃烧；挡火墙的设计还减少了炉膛水冷程度，提高了炉膛容积热负荷和炉膛上部的温度，并改变了由于原炉膛烟气从一侧出口而造成的烟气偏流现象，使火焰能充满整个炉膛，延长了可燃物在炉内的停留时间，改善了炉内的燃烧工况，保证了锅炉的出力；在炉膛前部两侧设计的喷蒸汽系统，迫使从抛煤机抛出来的细小煤粉及析出的挥发分与中拱过来的高温烟气和过剩氧气混合，使其及时着火燃烧，还可迫使部分细煤粉流经中拱下部高温区或分离到炉排上燃尽，蒸汽与从中拱过来的高温炽热的碳粒相遇生成水煤气，使其燃烧更加迅速和完全。这样，中拱、导火拱、挡火墙、喷蒸汽系统等措施的联合作用，不但促使炉内可燃气体和可燃颗粒的迅速燃尽，使烟气中的碳粒减少，降低排烟含尘浓度，而且也增强了烟气中飞灰的分离作用，使锅炉的原始排尘浓度进一步减小。因此，该炉膛具有良好的消烟、减尘作用，而且提高了锅炉燃烧效率，确保了锅炉的出力。
同时，由于只在局部进行蒸汽喷射，其蒸汽消耗量仅为目前推广使用的喷蒸汽系统的30％以下，耗汽量显著减小。
此外，该结构还具有结构简单、施工容易、维护管理方便等特点，适用于抛煤机炉新产品的炉膛设计，也可用于对现有抛煤机的炉膛改造。
图1是本实用新型的主剖视图。
图2是本实用新型的A－A剖面图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型如附图所示，由抛煤机1、煤斗2、喷蒸汽系统3、红砖外墙5、耐火砖内墙6、集汽管7、水冷壁管8、集汽管保温壳9、耐火砖隔墙10、后拱12、层燃炉排13、炉膛烟气出口14组成，喷蒸汽系统3设置在炉膛前部，炉膛烟气出口14设置在耐火砖隔墙10上，其特征在于在炉膛内设置有与炉膛同宽的中拱4，同时，在炉膛中拱4与后拱12之间靠近后拱12处，设置有与炉膛同宽且在炉宽方向有不同高度的挡火墙11，挡火墙11砌筑在与后拱12相对应的炉拱15上，并在挡火墙11前与中拱4的后上方浇筑有导火拱16和在炉膛前部的两侧墙上设置有喷蒸汽系统3。其特征还在于中拱4、导火拱16、挡火墙11用耐热混凝土浇筑而成，或者用耐火砖砌筑而成。炉膛结构按图示砌筑，中拱4、导火拱16、挡火墙11、后拱12浇筑后，须进行养护，使用前应试烧，喷蒸汽系统3的外部管路与一般蒸汽系统无异，而喷蒸汽用的喷嘴则可用耐热不锈钢制作。
权利要求1.抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构，由抛煤机1、煤斗2、喷蒸汽系统3、红砖外墙5、耐火砖内墙6、集汽管7、水冷壁管8、集汽管保温壳9、耐火砖隔墙10、后拱12、层燃炉排13、炉膛烟气出口14组成，喷蒸汽系统3设置在炉膛前部，炉膛烟气出口14设置在耐火砖隔墙10上，本实用新型的特征在于在炉膛内设置有与炉膛同宽的中拱4，同时，在炉膛中拱4与后拱12之间靠近后拱12处，设置有与炉膛同宽且在炉宽方向有不同高度的挡火墙11，挡火墙11设置在与后拱12相对应的炉拱15上，并在挡火墙11前与中拱4的后上方浇筑有导火拱16和在炉膛前部的两侧墙上设置有喷蒸汽系统3。
2.根据权利要求1所述的抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构，其特征在于中拱4、导火拱16、挡火墙11用耐热混凝土浇筑而成。
3.根据权利要求1所述的抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构，其特征在于中拱4、导火拱16、挡火墙11用耐火砖砌筑而成。
专利摘要一种抛煤机锅炉消烟减尘炉膛结构，通过在炉膛内设置与炉膛同宽度的中拱4，在炉膛中拱4与后拱12之间靠近后拱12处，设置有与炉膛同宽度且在炉膛宽度方向有不同高度的挡火墙11，挡火墙11浇筑在后拱12相对应的炉拱15上，并在挡火墙11前、中拱4的后上方浇筑导火拱16和在炉膛前部的两侧墙上设置喷蒸汽系统3。这样，在不降低锅炉出力的前提下，消除了抛煤机锅炉冒黑烟现象，降低了锅炉原始排尘浓度，达到了环保节能的目的。
文档编号F23M5/06GK2092677SQ91212650
公开日1992年1月8日 申请日期1991年5月10日 优先权日1991年5月10日
发明者姚圣聪, 杨志昂, 刘光荣 申请人:湖南大学