专利名称：集散式自动型煤热水单元及其运行方式的制作方法
技术领域：
本发明属于生活用锅炉的改进技术，具体为一种无人值守的集散式自动型煤热水单元及其运行方式。
背景技术：
现有技术中，生活用型煤锅炉大多是由燃烧设备(包括炉膛和烟道)和锅炉本体两部分组成。锅炉本体由水冷壁管、锅筒等构成，吸收燃烧设备燃料所放出的热量，将锅炉给水加热到需要的热水，其炉膛左右两侧有水冷壁管，上连锅筒，水冷壁管采用立式排列，直接与锅筒连通，这种方式的热水竖向流动，可以起到防止局部汽化的作用。现有型煤锅炉上煤一般有两种方式，一是采用固定炉箅，用推煤器将摆放好的型煤按顺序定时推入炉膛内，并推动前边的炉渣落入排渣室，再行清除；二是采用机械传动炉排，进炉膛前，需提前在入口端将型煤摆放整齐。上述两种方式普遍存在加煤和除渣操作不方便的缺点。
中国发明专利申请(申请号200410155296.0，公开号CN1587820A)公开了一种锅炉智能控制系统及其多煤种控制方法，该系统由数据采集系统、智能控制器及报警系统、工业控制计算机、实时以太网接口、数据通信网络、远程监控制服务、数据管理系统和不同煤种燃烧计算与管理系统等软硬件构成。以无人值守的箱式一体化室外机组取代人力燃煤锅炉房、采用移动火焰式燃烧设计方案、车载筐装手推式活动炉排兼上煤除渣机构的集散式自动型煤热水单元，国内外文献检索中未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、上煤和除渣方便、热效率高、无人值守的集散式自动型煤热水单元及其运行方式。
本发明的技术方案是一种集散式自动型煤热水单元，具有锅炉，锅炉采用抽屉式燃烧室结构，抽屉式燃烧室包括移动部分和固定部分，移动部分由水平推拉式轨道小车及安装于其上的活动式型煤筐构成，小车及型煤筐组合成可水平进出锅炉的移动式炉排。
所述固定部分为由侧冷水壁水管束、循环加热水管束及锅筒构成的炉膛，侧冷水壁水管束、循环加热水管束及锅筒自下而上均水平安装，三者呈S型串联连接。
所述锅炉内设有四个风阀，锅炉的两侧各设置两个风阀，第一风阀设置于炉门下侧，第二风阀设置于与炉门对应的锅炉另一端下侧，第三风阀设置于锅筒的炉门侧，第四风阀设置于锅筒背向炉门侧；第一风阀和第四风阀为一组，第二风阀和第三风阀为一组，两组切换使用，形成正反烧控制结构。
该热水单元的主烟道外侧设有套筒，主烟道于单元内的末端设有主风阀，套筒于单元外设有第五风阀，套筒另一端侧面开口与锅炉的风口相通，形成空气预热装置。
所述锅炉两侧分别通过管路连通一膨胀水箱，第一膨胀水箱通过定压管连至锅炉，定压管上通过管路连接有消防喷淋头，形成自动喷淋装置；第一膨胀水箱通过浮球开关与补水管相连；锅炉出水管上通过管路连有大气连通管至第一膨胀水箱，同时出水管上通过管路连有第二膨胀水箱，该管路上设有电动阀，第二膨胀水箱通过管路连至第一膨胀水箱，该管路上设有水泵。
本发明每个热水单元内可设微电脑控制器，水泵状态、出水温度、回水温度、炉房温度、炉膛温度信号输入到微电脑控制器，并由微电脑控制器将其发送到监控中心的计算机控制单元。
本发明热水单元内的微电脑控制器可通过手机自动拨号的形式将信号发送到监控中心的计算机控制单元。
本发明锅炉外侧设有外围护结构，外围护结构采用金属面绝热夹心板制成，外形呈房型或箱式，形成操作及维修均在围护结构外的露天结构。
本发明烟气经过的管道涂刷防酸涂料进行防酸处理，同时，在烟囱、集烟室底部通过管路连接凝结水收集系统，该系统包括设于管路上的凝结水疏通阀以及与管路相通的容器。
所述的集散式自动型煤热水单元的运行方式，该热水单元采用分散燃烧、集中监控、远程服务的运行方式，采用火焰移动式燃烧、正向燃烧和反向燃烧结合的燃烧方式，采用温度调节、安全报警、安全自救、换煤预警及远程通讯的监控方式，监控中心接到报警后，经排队进行区域性服务，车队根据天气情况、用户需求，按事先设计好的上煤量上煤，同时拉回炉中的灰渣，制成免烧砖，实现循环经济运行模式，24小时服务一次，现场无人、无煤、无渣。
本发明的有益效果是1、本发明锅炉部分采用抽屉式燃烧室结构，抽屉式燃烧室由移动部分和固定部分组成，采用抽屉式燃烧室及一次性装卸(装煤、卸渣)方式，将活动小车(移动式炉排)拉出，一次性将煤渣卸下，同时将型煤装上，送进燃烧室，其操作简单、方便。本发明抽屉式燃烧室的固定部分之侧冷水壁管束、加热水管束、锅筒三者均水平安装，通过水集箱呈S型连接构成炉膛，工作时，水在锅炉内呈S型长行程强制流动、强迫循环，热效率高。
2、本发明采用无人值守的箱式一体化室外机组取代人力燃煤锅炉房。一体化机组包括常压热水锅炉、水泵及智能化控制装置，管道、阀门及金属夹心保暖板制成的外维护结构，外观美观大方，与别墅整体环境相适应。
3、本发明外围护结构由金属面绝热夹心保暖板制成，它起到保温防水的功效，这种房式或箱式外围护结构的体积小于锅炉体积的2倍，锅炉操作及维修时，人员均在围护结构外操作，它是一种露天安装的常压热水锅炉单元。
4、本发明一体化机组，采用计算机对采暖系统进行智化控制，分散燃烧、集中监控、远程服务的供暖管理方式。具有温度调节、安全报警、安全自救、换煤预警及远程通讯功能。监控中心在接到换煤预警后，通过排队进行区域性换煤服务，及根据用户特殊需要进行个性化服务。24小时服务一次，现场无人、无煤、无渣。
5、本发明采用环保型煤作为燃料，除排放达到标准外，对型煤的冷强度和灰强度也有较高要求，以保证现场无固体污染。因此更具有环保和低供暖成本的特点。
6、本发明采用车载筐装、平推式活动炉排兼上煤除渣机构，彻底解决了型煤炉上煤除渣不方便的问题。
图1为本发明热水单元结构示意图。
图2为本发明热水单元的水循环结构示意图。
图3为图1的A向视图(带外围护结构)。
图4为本发明补泄水降温控制及喷淋装置结构示意图。
图5为本发明控制方式示意图。
图中，1锅炉；2炉门；3第一风阀；4回水管；5小车；6型煤；7侧冷水壁水管束；8第二风阀；9第四风阀；10集烟室；11出水管；12主风阀；13第五风阀；14循环加热水管束；15锅筒；16燃烧室；17烟管；18套筒；19主烟道；20烟囱；21第三风阀；22煤筐；23外围护结构；24补水管；25第一膨胀水箱；26浮球开关；27消防喷淋头；28大气连通管；29定压管；30水阀；31水泵；32电动阀；33第二膨胀水箱；34水泵；35疏通阀；36容器。
具体实施例方式
如图1-3所示，本发明是基于锅炉及锅炉房一体化思想设计的一种独立的热水单元，它包括锅炉1、外围护结构23等部分，外围护结构23采用金属面绝热夹心板制成，外形呈房型或箱式。锅炉1采用抽屉式燃烧室结构，抽屉式燃烧室由移动部分和固定部分组成。移动部分由平推(拉)式轨道运载小车5及活动式型煤筐22组成，小车5及型煤筐22组合成可水平进出锅炉的移动式炉排。上煤和除渣时，将小车5拉出炉膛，一次性将煤渣卸下，同时将型煤6装上，送进燃烧室16，从而实现一次性更换完毕。固定部分为由侧冷水壁水管束7、循环加热水管束14及锅筒15构成的炉膛。它的特点是侧冷水壁水管束7、循环加热水管束14及锅筒15自下而上均水平安装，三者通过水集箱(图2中A、B、C为水集箱)呈S型串联连接。工作时，水在锅炉内呈S型长行程强制流动。该热水单元具有外型美观、结构紧凑、操作简单、环保及热效率高的特点。锅炉1的一侧面设有集烟室10，另一侧面设有烟囱20，集烟室10和烟囱20通过烟管17连通，烟气经过主烟道19排出。
如图1、3所示，本发明的空气预热装置结构如下该热水单元的主烟道19外侧设有套筒18，主烟道19于单元内的末端设有主风阀12，套筒于单元外设有第五风阀13，套筒18另一端侧面开口与锅炉1的风口相通，来自风机的冷空气由第五风阀13进入，冷空气运行方向与烟气运行的方向相反，经过预热的空气进入放置锅炉的单元内，为燃烧室16供风，形成空气预热装置，从而提高了燃烧效率。
如图1、3所示，本发明的燃烧控制系统包括自动调节风阀和正反烧切换开关，结构如下在锅炉1内设有四个风阀，锅炉的两侧各设置两个风阀，第一风阀3设置于炉门2下侧，第二风阀8设置于与炉门2对应的锅炉另一端下侧，第三风阀21设置于锅筒15的炉门侧，第四风阀9设置于锅筒15背向炉门侧。第一风阀3和第四风阀9为一组，第二风阀8和第三风阀21为气组，两组切换使用，形成正反烧控制结构。
将车载筐装的型煤6自锅炉1前端的炉门2推入，在炉膛尾部点火(锅炉后端)。当锅炉前端的第一风阀3、第四风阀9打开，第二风阀8、第三风阀21关闭时，进入第一风阀3的风经循环后，经过打开的第四风阀9，然后进入集烟室10，由集烟室10、烟管17至烟囱20、主烟道19排出，此种燃烧方式为反向燃烧方式，风向与火焰运行方向相反，减少烟尘排放量，提高了燃烧效率；当锅炉后端的第二风阀8、第三风阀21打开，第一风阀3、第四风阀9关闭时，进入第二风阀8的风经循环后，经过打开的第三风阀21，然后经过管路进入集烟室10，由集烟室10、烟管17至烟囱20、主烟道19排出，此种燃烧方式为正向燃烧方式，风向与火焰运行方向相同，实现点火之初瞬间提升温度。
如图4所示，本发明的补泄水降温控制及喷淋装置结构如下在锅炉1两侧分别通过管路连通一膨胀水箱，第一膨胀水箱25通过定压管29连至锅炉1，可以实现锅炉定压、安全，定压管29上通过管连接有消防喷淋头27，形成自动喷淋装置，实现防火安全自救，第一膨胀水箱25通过浮球开关26与补水管24相连；锅炉出水管11为用户供水，出水管11上设有水阀30、水泵31，出水管11上通过管路连有大气连通管28至第一膨胀水箱25，同时出水管11上通过管路连有第二膨胀水箱33，该管路上设有电动阀32，第二膨胀水箱33通过管路连至第一膨胀水箱25，该管路上设有水泵34。当供水温度较高时，电动阀32打开，将热水排放到第二膨胀水箱33内，再经第二膨胀水箱33内的冷水降温，并用水泵34将第二膨胀水箱33内的经降温处理的水送到第一膨胀水箱25内，回水管4中的水流回锅炉1，继续循环使用。
本发明安全报警及安全自救系统包括停泵停电报警、单元内温度显示报警、换煤报警、自动喷淋装置及风阀自动关闭(安全自救)，采用常规技术控制(如图5所示)，每个热水单元内设微电脑控制器，水泵状态、出水温度、回水温度、炉房温度(外围护结构内侧空间的温度)、炉膛温度等信号输入到微电脑控制器，控制器根据出回水温度，控制单元的第一～四风阀以及风机、主风阀、水阀等，而对停泵、停电、单元内温度显示报警、换煤报警等报警信号，则通过手机自动拨号系统发送到监控中心计算机，由监控中心作出处置，监控中心同时要将根据天气预报作出的换煤量发送到各单元，以提醒换煤工作人员。
烟气经过的管道涂刷防酸涂料(如沈阳中科腐蚀控制工程技术中心生产的防腐耐酸涂料，型号为JK-09)进行防酸处理，同时，在烟囱20、集烟室10底部通过管路连接凝结水收集系统，该系统包括设于管路上的凝结水疏通阀35以及与管路相通的容器36。由于低温燃烧情况下，烟气经过的管道更容易腐蚀，烟气温度在140℃以下温度时，二氧化硫容易液化形成酸，从而进一步对炉体造成腐蚀，因此在常规设计中，烟气温度必须较高，这就要求锅炉燃烧温度较高。而本发明锅炉燃烧温度较低，提高了热交换效率，为防止低温烟气腐蚀炉体，采用上述低温除硫技术，使排放烟气中的SO2大大减少，用容器收集凝结水集中处理，防止污染。
该热水单元采用分散燃烧、集中监控、远程服务的运行方式，采用火焰移动式燃烧、正向燃烧和反向燃烧结合的燃烧方式，正向燃烧实现瞬间提升温度，风向与火焰运行方向一致，反向燃烧减少烟尘排放量，提高了燃烧效率，风向与火焰运行方向相反。本发明采用大炉膛和移动火焰式燃烧方式(煤不动，火焰移动)设计方案，使锅炉在24小时之内自动燃烧。采用温度调节、安全报警、安全自救、换煤预警及远程通讯的监控方式，监控中心接到报警后，经排队进行区域性服务，车队根据天气情况、用户需求，按事先设计好的上煤量上煤，同时拉回炉中的灰渣，制成免烧砖，实现循环经济运行模式，24小时服务一次，现场无人无煤无渣。本发明中的型煤要求具有较好的冷强度和灰强度(燃烧后仍然具备一定的强度)，以便于成筐回收。
权利要求
1.一种集散式自动型煤热水单元，具有锅炉(1)，其特征在于锅炉(1)采用抽屉式燃烧室结构，抽屉式燃烧室包括移动部分和固定部分，移动部分由水平推拉式轨道小车(5)及安装于其上的活动式型煤筐(22)构成，小车(5)及型煤筐(22)组合成可水平进出锅炉的移动式炉排。
2.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于所述固定部分为由侧冷水壁水管束(7)、循环加热水管束(14)及锅筒(15)构成的炉膛，侧冷水壁水管束(7)、循环加热水管束(14)及锅筒(15)自下而上均水平安装，三者呈S型串联连接。
3.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于所述锅炉内设有四个风阀，锅炉的两侧各设置两个风阀，第一风阀(3)设置于炉门下侧，第二风阀(8)设置于与炉门对应的锅炉另一端下侧，第三风阀(21)设置于锅筒(15)的炉门侧，第四风阀(9)设置于锅筒(15)背向炉门侧；第一风阀(3)和第四风阀(9)为一组，第二风阀(8)和第三风阀(21)为一组，两组切换使用，形成正反烧控制结构。
4.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于该热水单元的主烟道(19)外侧设有套筒(18)，主烟道(19)于单元内的末端设有主风阀(12)，套筒于单元外设有第五风阀(13)，套筒(18)另一端侧面开口与锅炉的风口相通，形成空气预热装置。
5.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于所述锅炉两侧分别通过管路连通一膨胀水箱，第一膨胀水箱(25)通过定压管(29)连至锅炉(1)，定压管(29)上通过管路连接有消防喷淋头(27)，形成自动喷淋装置；第一膨胀水箱(25)通过浮球开关(26)与补水管(4)相连；锅炉出水管(11)上通过管路连有大气连通管(28)至第一膨胀水箱(25)，同时出水管(11)上通过管路连有第二膨胀水箱(33)，该管路上设有电动阀(32)，第二膨胀水箱(33)通过管路连至第一膨胀水箱(25)，该管路上设有水泵(34)。
6.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于每个热水单元内设微电脑控制器，水泵状态、出水温度、回水温度、炉房温度、炉膛温度信号输入到微电脑控制器，并由微电脑控制器将其发送到监控中心的计算机控制单元。
7.按照权利要求6所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于热水单元内的微电脑控制器通过手机自动拨号的形式将信号发送到监控中心的计算机控制单元。
8.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于锅炉外侧设有外围护结构(23)，外围护结构(23)采用金属面绝热夹心板制成，外形呈房型或箱式，形成操作及维修均在围护结构外的露天结构。
9.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元，其特征在于烟气经过的管道涂刷防酸涂料进行防酸处理，同时，在烟囱(20)、集烟室(10)底部通过管路连接凝结水收集系统，该系统包括设于管路上的凝结水疏通阀(35)以及与管路相通的容器(36)。
10.按照权利要求1所述的集散式自动型煤热水单元的运行方式，其特征在于该热水单元采用分散燃烧、集中监控、远程服务的运行方式，采用火焰移动式燃烧、正向燃烧和反向燃烧结合的燃烧方式，采用温度调节、安全报警、安全自救、换煤预警及远程通讯的监控方式，监控中心接到报警后，经排队进行区域性服务，车队根据天气情况、用户需求，按事先设计好的上煤量上煤，同时拉回炉中的灰渣，制成免烧砖，实现循环经济运行模式，24小时服务一次，现场无人、无煤、无渣。
全文摘要
本发明涉及一种无人值守的集散式自动型煤热水单元及其运行方式，单元内的锅炉采用抽屉式燃烧室结构，抽屉式燃烧室包括移动部分和固定部分，移动部分由水平推拉式轨道小车及安装于其上的活动式型煤筐构成，小车及型煤筐组合成可水平进出锅炉的移动式炉排。该热水单元采用分散燃烧、集中监控、远程服务的运行方式，采用火焰移动式燃烧、正向燃烧和反向燃烧结合的燃烧方式，采用温度调节、安全报警、安全自救、换煤预警及远程通讯的监控方式，监控中心接到报警后，经排队进行区域性服务，车队根据天气情况、用户需求，按事先设计好的上煤量上煤，同时拉回炉中的灰渣，制成免烧砖，实现循环经济运行模式，24小时服务一次，现场无人、无煤、无渣。
文档编号F24H1/41GK1804496SQ20061004564
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月13日 优先权日2006年1月13日
发明者张诚实 申请人:张诚实