专利名称：具有二次燃烧室的锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃烧装置领域，涉及一种具有二次燃烧室的锅炉。
背景技术：
锅炉一般均由两部分组成，一部分为水汽系统，一部分为燃烧系统；就传统锅炉的本体而言，水汽系统由省煤器、泡包、下降管、水冷壁等部件组成，水在锅炉中自然循环的过程为给水进入省煤器吸收烟气热量升温后进入汽包，汽包中的水经下降管进入底部联箱，再经炉膛四周的水冷壁进入上联箱，随即又回入汽包，对于燕汽锅炉而言，汽则由汽包顶部的管子引出；燃烧系统由炉膛、烟道、空气预热器、燃料给送装置及排碴(灰)装置等部件组成，空气进入及燃烧排放的过程为送风进入空气预热器(排在省煤器之后)之后，一次式或二次式进入炉膛，燃烧后的烟气经烟道，再经省煤器、空气预热器后排放；而锅炉本体之外还有辅助设备给水泵、送风机、吸风机、烟囱以及除灰、除尘设备等。锅炉的结构尽管在不断改进、提高，但基本上保有传统模式，单一汽包和烟道直通式，既便是较大负荷的采暖供水锅炉也同样如此；其不足之处在于，设备庞大，附助设备也多，而且燃料特别是煤燃烧不好，排烟中CO含量高，排烟温度高、污染环境、热效率低；炉膛的侧壁是水冷壁(排管状)与耐火材料构成，高温下容易损伤；汽包也称炉胆(以下同)，炉膛也称燃烧室(以下同)。
发明内容
解决的技术问题提供一种具有二次燃烧室的锅炉，改变传统锅炉中的单一汽包和烟道直通式，能克服现有技术中存在的不足，结构简单，所需辅助设备少，水循环结构合理，利于吸收和回收热量，燃烧完全，排烟中CO含量低、排烟温度低、热损失少、含尘少，热效率高，可达90％以上，尤其适用于常压小、中负荷的采暖供水锅炉。
采用的技术方案具有二次燃烧室的锅炉，由炉胆及相应的水汽系统、燃烧室、烟道、排碴室、加料口、清灰口及相应辅件组成，其特征在于水汽系统结构为，具有通过外夹套1相互连通在一起的下炉胆2和上炉胆3，还具有与外夹套1相互连通在一起的内夹套4，该夹套的柱状空芯为烟气直排通道5，外、内夹套1和4的顶面为带烟气对外排放接口6的顶板7，外、内夹套1和4的间隙9内通过竖向规则设置的夹层隔墙8将二者连通在一起，该隔墙的顶部、底部端口相对于外、内夹套1和4的间隙9而言均是密封的；燃烧系统结构为，具有第一燃烧室10，由下炉胆2及其下方的炉栅14组成，其室壁为外夹套1向下延伸的尾部的内壁，还有第二燃烧室11，位于下炉胆2与上炉胆3之间，其室壁为外夹套1的内壁，并通过下炉胆2上的中央孔12与第一燃烧室10相互连通，该室通过烟气出口13与外、内夹套1和4的间隙9连通在一起；间隙9内具有烟气的竖向往返通道15，各通道均由外夹套1的内壁、内夹套4的外壁与相应的夹层隔墙8组成，烟气直排通道5的底部具有与相应的竖向往返通道15连通的烟气连通口16；依据烟气走向的往返流程，竖向往返通道15分为烟气上升往返通道17和烟气下降往返通道18；在往返流程开始与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15，基于锅炉整体组装的型式不同，该通道可以是烟气上升往返通道17，也可以是烟气下降往返通道18，同时可以是左、右双向往返式，也可以是单向往返式；对于双向往返式，其两道夹层隔墙8同时分别在其顶部具有烟气上升往返开口19，或者同时分别在其底部具有烟气下降往返开口20，对于单向往返式，其中一道夹层隔墙8的顶部具有烟气上升往返开口19或者在其底部具有烟气下降往返开口20，二者必居其一，而另一道夹层隔墙8为盲墙，既没有烟气上升往返开口19，也没有烟气下降往返开口20；在往返流程终了与烟气连通口16直接连通的下降往返通道18中，其两道夹层隔墙8，一道或二道的顶部具有烟气上升往返开口19，当只有一道的顶部具有烟气上升往返开口19时，则另一道为盲墙；往返流程过程中的各竖向往返通道15的两道夹层隔墙8，分别择一又不同的具有烟气上升往返开口19或者具有烟气下降往返开口 20；烟气连通口16及每个烟气下降往返开口20所在部位，均对应装有横贯外夹套1的清灰口39。
有益效果第二燃烧室11及通过竖向往返通道15使烟气滞留时间较长，并与水反复往返换热，因此燃料燃烧完全，排烟中CO含量低、排烟温度低、热损失少、含尘少，热效率高，可达90％以上，有利于环境保护；同时结构简单，辅助设备少，尤其适用于常压小、中负荷的采暖供水锅炉。
图1、锅炉整体组装立式结构示意图；图2、锅炉整体组装卧式结构示意图；图3、按图1中所示的A-A剖视(a)图；图4、按图3中所示的竖向往返通道15四回程展开示意图；图5、按图1中所示的A-A剖视(b)图；图6、按图5中所示的竖向往返通道15六回程展开示意图；图7、按图2中所示的B-B剖视图；图8、按图7中所示的竖向往返通道15八回程展开示意图；具体实施方式
结合附图进一步详加说明；图中画有剖线的部分示为水汽系统，箭头示为烟气流动方向，○、○分别示为烟气的流出与流入，①、②、......⑧示为烟气往返回程数；每一个竖向往返通道15视为一个回程。
如图1所示，在锅炉整体组装为立式结构中，内夹套4的底口还直接与上炉胆3连通式焊接在一起，并且不设烟气下降往返开口20的夹层隔墙8的底部端口也均直接与上炉胆3连通式焊接在一起，不设烟气上升往返开口19的夹层隔墙8的顶部端口均焊接在顶板7上；第二燃烧室10的烟气出口13直接开设在与外、内夹套1和4的间隙9相对应部位的上炉胆3的本体上；与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为烟气上升往返通道17。
如图2所示，在锅炉整体组装为卧式结构中，外夹套1分为同时与下炉胆2和上炉胆3直接连通在一起的主体段外夹套21和独立式的副体段外夹套23，主、副体段外夹套21和23通过连通管24相互连通在一起，上炉胆3与主体段外夹套21共用一块主封顶板22；第二燃烧室11的烟气出口13开设在主体段外夹套21上，并通过过渡管25横贯副体段外夹套23而连通副体段外夹套23与内夹套4的间隙9；内夹套4完全位于副体段外夹套23之内，二者共用密封底板26和副封顶板27；不设烟气下降往返开口20的夹层隔墙8的顶部端口均焊接在带烟气对外排放接口6的副封顶板27上；通过过渡管25与烟气出口13首先直接连通在一起的竖向往返通道15为烟气下降往返通道18。
如图3、4所示，在立式结构中，与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为单向往返式的烟气上升往返通道17，烟气往返为四回程。
如图5、6所示，在立式结构中，与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为双向往返式的烟气上升往返通道17，烟气往返为六回程。
如图7、8所示，在卧式结构中，通过过渡管25与烟气出口13首先直接连通的竖向往返通道15为双向往返式的烟气下降往返通道18，烟气往返为八回程。
如图1、2所示，第一燃烧室10的炉栅14，由两端连通在外夹套1上的水管28规则组排而成，一般管间距控制在15～45mm，专用于烧块煤。
如图1、2所示，还具有吹风室29紧挨炉栅14之下，由室壁30和与送风接口33连通在一起的环管31组成，环管31上具有规则分布并朝第一燃烧室10的方向吹风的吹风孔32。
如图1、2所示，第一燃烧室10具有加燃料用的密封炉门34，其门颈35上装有防止开门加煤时炉火外喷的吹风幕帘装置36，并由送风接口33供风。
如图1、2所示，灰碴仓37位于炉栅14下边，并有仓门38。
实际应用中水汽系统中的水进口40和水出口41在立式结构中分别装在外夹套1的下部和上部，安全阀43装在外夹套1的上部，还具有相应的排污口42；在卧式结构中，水进口40和水出口41分别装在副体段外夹套23和主封顶板22上，安全阀43装在主封顶板22和副封顶板27上，还具有相应的排污口42；烟筒可直接装在烟气对外排放接口6上；同时还可以配装进一步回收排放烟气中热量的空气预热器和/或省煤器。
整体组装完成后，试压、保温，即可投入运行。
锅炉负荷较小，宜采用立式结构，烟气往返回程三～六。
锅炉负荷较大，宜采用卧式结构，烟气往返回程大于六。
烟气在竖向往返通道15内的所谓左、右双向往返式，是指烟气在某一竖向往返通道15内上升(或下降)至折返部位时，能同时向紧邻该通道左、右两侧的两条竖向往返通道15内折返下降(或上升)；而所谓单向往返式，是指烟气在某一竖向往返通道15内上升(或下降)至折返部位时，只能向紧邻该通道左侧或右侧的一条竖向往返通道15内折返下降(或上升)。
权利要求1.具有二次燃烧室的锅炉，由炉胆及相应的水汽系统、燃烧室、烟道、排碴室、加料口、清灰口及相应辅件组成，其特征在于水汽系统结构为，具有通过外夹套(1)相互连通在一起的下炉胆(2)和上炉胆(3)，还具有与外夹套(1)相互连通在一起的内夹套(4)，该夹套的柱状空芯为烟气直排通道(5)，外、内夹套(1)和(4)的顶面为带烟气对外排放接口(6)的顶板(7)，外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)内通过竖向规则设置的夹层隔墙(8)将二者连通在一起，该隔墙的顶部、底部端口相对于外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)而言均是密封的；燃烧系统结构为，具有第一燃烧室(10)，由下炉胆(2)及其下方的炉栅(14)组成，其室壁为外夹套(1)向下延伸的尾部的内壁，还有第二燃烧室(11)，位于下炉胆(2)与上炉胆(3)之间，其室壁为外夹套(1)的内壁，并通过下炉胆(2)上的中央孔(12)与第一燃烧室(10)相互连通，该室通过烟气出口(13)与外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)连通在一起；间隙(9)内具有烟气的竖向往返通道(15)，各通道均由外夹套(1)的内壁、内夹套(4)的外壁与相应的夹层隔墙(8)组成，烟气直排通道(5)的底部具有与相应的竖向往返通道(15)连通的烟气连通口(16)；依据烟气走向的往返流程，竖向往返通道(15)分为烟气上升往返通道(17)和烟气下降往返通道(18)；在往返流程开始与烟气出口(13)首先直接连通的竖向往返通道(15)，基于锅炉整体组装的型式不同，该通道可以是烟气上升往返通道(17)，也可以是烟气下降往返通道(18)，同时可以是左、右双向往返式，也可以是单向往返式；对于双向往返式，其两道夹层隔墙(8)同时分别在其顶部具有烟气上升往返开口(19)，或者同时分别在其底部具有烟气下降往返开口(20)，对于单向往返式，其中一道夹层隔墙(8)的顶部具有烟气上升往返开口(19)或者在其底部具有烟气下降往返开口(20)，二者必居其一，而另一道夹层隔墙(8)为盲墙，既没有烟气上升往返开口(19)，也没有烟气下降往返开口(20)；在往返流程终了与烟气连通口(16)直接连通的下降往返通道(18)中，其两道夹层隔墙(8)，一道或二道的顶部具有烟气上升往返开口(19)，当只有一道的顶部具有烟气上升往返开口(19)时，则另一道为盲墙；往返流程过程中的各竖向往返通道(15)的两道夹层隔墙(8)，分别择一又不同的具有烟气上升往返开口(19)或者具有烟气下降往返开口(20)；烟气连通口(16)及每个烟气下降往返开口(20)所在部位，均对应装有横贯外夹套(1)的清灰口(39)。
2.根据权利要求1所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于在锅炉整体组装为立式结构中，内夹套(4)的底口还直接与上炉胆(3)连通式焊接在一起，并且不设烟气下降往返开口(20)的夹层隔墙(8)的底部端口也均直接与上炉胆(3)连通式焊接在一起，不设烟气上升往返开口(19)的夹层隔墙(8)的顶部端口均焊接在顶板(7)上；第二燃烧室(10)的烟气出口(13)直接开设在与外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)相对应部位的上炉胆(3)的本体上；与烟气出口(13)首先直接连通的竖向往返通道(15)为烟气上升往返通道(17)。
3.根据权利要求1所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于在锅炉整体组装为卧式结构中，外夹套(1)分为同时与下炉胆(2)和上炉胆(3)直接连通在一起的主体段外夹套(21)和独立式的副体段外夹套(23)，主、副体段外夹套(21)和(23)通过连通管(24)相互连通在一起，上炉胆(3)与主体段外夹套(21)共用一块主封顶板(22)；第二燃烧室(11)的烟气出口(13)开设在主体段外夹套(21)上，并通过过渡管(25)横贯副体段外夹套(23)而连通副体段外夹套(23)与内夹套(4)的间隙(9)；内夹套(4)完全位于副体段外夹套(23)之内，二者共用密封底板(26)和副封顶板(27)；不设烟气下降往返开口(20)的夹层隔墙(8)的顶部端口均焊接在带烟气对外排放接口(6)的副封顶板(27)上；通过过渡管(25)与烟气出口(13)首先直接连通在一起的竖向往返通道(15)为烟气下降往返通道(18)。
4.根据权利要求1、2或3所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于第一燃烧室(10)的炉栅(14)，由两端连通在外夹套(1)上的水管(28)规则组排而成。
5.根据权利要求1、2或3所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于还具有吹风室(29)紧挨炉栅(14)之下，由室壁(30)和与送风接口(33)连通在一起的环管(31)组成，环管(31)上具有规则分布并朝第一燃烧室(10)的方向吹风的吹风孔(32)。
6.根据权利要求4所述的具有二次燃烧室的锅炉，其特征在于还具有吹风室(29)紧挨炉栅(14)之下，由室壁(30)和与送风接口(33)连通在一起的环管(31)组成，环管(31)上具有规则分布并朝第一燃烧室(10)的方向吹风的吹风孔(32)。
专利摘要具有二次燃烧室的锅炉属于燃烧装置领域，主要解决燃烧不完全及热效率低的问题；水汽系统由通过外夹套(1)相互连通在一起的下炉胆(2)和上炉胆(3)，以及通过夹层隔墙(8)与外夹套(1)相互连通在一起的内夹套(4)组成；燃烧系统具有第一燃烧室(10)，由下炉胆(2)与外夹套(1)和炉栅(14)组成，下、上炉胆(2)和(3)之间为第二燃烧室(11)，并通过下炉胆(2)上的中央孔(12)与第一燃烧室(10)连通；外、内夹套(1)和(4)的间隙(9)内具有由夹层隔墙(8)组成的烟气的竖向往返通道(15)；第二燃烧室(11)具有连通间隙(9)的烟气出口(13)，烟气在竖向往返通道(15)内上、下反复往返后，由内夹套(4)的柱状空芯烟气直排通道(5)排出；有益之处燃烧完全，排烟中CO含量低、温度低、热损失少，热效率高，尤其适用于常压小、中负荷的采暖供水锅炉。
文档编号F24H1/46GK2919111SQ20062002324
公开日2007年7月4日 申请日期2006年7月10日 优先权日2006年7月10日
发明者闫维乐 申请人:闫维乐