一种燃气工业锅炉的炉胆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于：它包括一呈水平设置的圆筒状的炉胆本体，所述炉胆本体的两端分别设置有一端板，其中一所述端板的中心开设有一用于连接燃气燃烧器的中心孔，另一端板上开设有若干均匀分布的用于连接火管的圆孔；所述炉胆本体的内部水平设置有一筒状的卫燃室，所述卫燃室的横向截面为正三角形、正方形和正五边形之一，所述卫燃室与所述炉胆本体的连接处为圆角结构；所述卫燃室的敞口端面向所述中心孔所在一侧的所述端板且与该所述端板之间留有间距。本实用新型可以广泛应用于小型燃气工业锅炉。
【专利说明】一种燃气工业锅炉的炉胆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业锅炉的炉胆，特别是关于一种适用于低热值燃气燃烧的燃气工业锅炉的炉胆。
【背景技术】
[0002]随着世界能源需求的快速增长，能源价格不断攀升，以往被忽视的低热值燃气日益受到重视。许多冶金和化工企业在生产过程中会产生大量低热值燃气，如高炉煤气、合成氨尾气、电石炉尾气等。回收利用低热值燃气既能缓解能源紧缺，又能减少环境污染，目前已成为我国政府鼓励企业节能减排的一项重要内容。但由于低热值燃气的热值较低且组分多变，实际应用中燃烧稳定性差，影响设备的安全运行。
[0003]对于常见的小型燃气工业锅炉，在燃用低热值燃气时，为解决燃烧稳定性差的问题，需要在靠近燃气入口附近的炉胆内壁面上敷设一段卫燃带，来提高着火区域温度，帮助低热值燃气稳定着火燃烧。但是，由于卫燃带覆盖了一部分炉胆内壁，阻碍了该段高温烟气和水之间的传热，换热面的面积受到损失，导致排烟温度升高、热效率下降。在实际应用中，小型燃气工业锅炉的卫燃带敷设常面临两难:卫燃带面积过小，对低热值燃料的稳燃作用不明显；面积过大，会影响系统热效率。
[0004]中国专利申请号97107948.X提出的《旋转板式可调卫燃带》和中国专利申请号97107949.8提出的《层叠式可调卫燃带》通过特殊的结构设计实现了根据锅炉的负荷情况调节卫燃带的工作面积，在小负荷工况下能明显减少卫燃带对换热面的占用。但是，小型燃气工业锅炉通常长时间在额定功率下运行，即在满负荷工况下，上述两种可调卫燃带仍会占用大面积的换热面，影响系统热效率。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种占用换热面少、传热效率高的适用于低热值燃气燃烧的燃气工业锅炉的炉胆。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于:它包括一呈水平设置的圆筒状的炉胆本体，所述炉胆本体的两端分别设置有一端板，其中一所述端板的中心开设有一用于连接燃气燃烧器的中心孔，另一端板上开设有若干均匀分布的用于连接火管的圆孔；所述炉胆本体的内部水平设置有一筒状的卫燃室，所述卫燃室的横截面为正三角形、正方形和正五边形之一，所述卫燃室与所述炉胆本体的连接处为圆角结构；所述卫燃室的敞口端面向所述中心孔所在一侧的所述端板且与该所述端板之间留有间距。
[0007]所述卫燃室的水平长度为所述炉胆本体的长度的1/3?2/3。
[0008]所述卫燃室的敞口端与所述中心孔所在一侧的所述端板的间距为所述炉胆本体的内径的5%?15%。
[0009]所述卫燃室采用耐火温度高于1600°C的陶瓷耐火材料。[0010]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本实用新型的卫燃室相比于传统卫燃带，仅需占用少量的炉胆换热面，因而对传热效率的影响很小。2、本实用新型设置有一采用绝热材料制成的卫燃室，能够减少燃烧反应区的散热从而提高燃烧温度，促进低热值燃气的稳定着火燃烧，甚至能够将卫燃室内部任意点的温度提升至燃气的着火点以上，实现容积式燃烧，从而确保无熄火等燃烧稳定性问题。3本实用新型的卫燃室与炉胆之间形成了横截面积较小的气流通道，使得高温烟气进入气流通道后会流速加快，进而能够提高炉胆内壁的对流换热系数。4、本实用新型将燃烧限制在卫燃室内，与直接加热整个炉胆这样的传统方式相比，仅需加热卫燃室的内部空间，能够缩短暖炉所需时间。5、本实用新型结构简单，易于制造和安装。本实用新型可以广泛应用于小型燃气工业锅炉。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图(图中箭头为气流流向)；
[0012]图2是图1沿A-A向的视图；
[0013]图3是图1沿B-B向的视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0015]如图1?3所示，本实用新型包括一呈水平设置的圆筒状的炉胆本体1，炉胆本体I的两端分别设置有一端板2、3，其中一端板2的中心开设有一用于连接燃气燃烧器(图中未示出)的中心孔4，另一端板3上开设有若干均匀分布的用于连接火管(图中未示出)的圆孔5。炉胆本体I的内部设置有一卫燃室6，卫燃室6呈水平布置且一端敞口一端密闭的筒状结构，其横截面可以是正三角形、正方形和正五边形中的一种。卫燃室6与炉胆本体I内壁的连接处为圆角结构。卫燃室6的敞口端靠近中心孔4所在一侧的端板2，且与端板2之间留有间距。
[0016]在一个优选的实施例中，卫燃室6的长度为炉胆本体I的长度的1/3?2/3。
[0017]在一个优选的实施例中，卫燃室6的敞口端与端板2的间距为炉胆本体I的内径的5%?15%。
[0018]在一个优选的实施例中，卫燃室6采用耐火温度高于1600°C的陶瓷耐火材料。
[0019]本实用新型安装于小型燃气工业锅炉中且周围被水包围，本实用新型在使用时，由燃气燃烧器(图中未示出)喷出低热值燃气和空气，燃气和空气以一定的速度从端板2的中心孔4进入炉胆本体1，并在在卫燃室6中着火燃烧。因卫燃室6将绝大部分的燃烧释热限制在其内部空间，故提高了燃烧反应区域的温度，有利于低热值燃气的稳定着火燃烧。随后，燃烧产生的高温烟气回流至卫燃室6的敞口端，通过卫燃室6和端板2的间隔进入到由卫燃室6外壁和炉胆本体I内壁组成的气流通道中。此时，因气流通道横截面积较小，高温烟气的流速加快，有利于提升高温烟气和炉胆本体I内壁之间的对流换热系数。最后，高温烟气进入炉胆本体I的后腔，通过端板3上的圆孔5进入火管(图中未示出)。在上述过程中，本实用新型仅炉胆本体I和卫燃室6相贴合部分的换热面被占用，从而保留了其余大部分的炉胆本体换热面。同时，本实用新型能够将卫燃室6内部任意点的温度提升至低热值燃气的着火点以上，实现容积式燃烧，因而可确保无熄火等燃烧稳定性问题。此外，与直接加热整个炉胆本体I这样的传统方式相比，本实用新型仅需加热卫燃室6的内部空间，可缩短暖炉所需时间。
[0020]本实用新型仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于:它包括一呈水平设置的圆筒状的炉胆本体，所述炉胆本体的两端分别设置有一端板，其中一所述端板的中心开设有一用于连接燃气燃烧器的中心孔，另一端板上开设有若干均匀分布的用于连接火管的圆孔；所述炉胆本体的内部水平设置有一筒状的卫燃室，所述卫燃室的横截面为正三角形、正方形和正五边形之一，所述卫燃室与所述炉胆本体的连接处为圆角结构；所述卫燃室的敞口端面向所述中心孔所在一侧的所述端板且与该所述端板之间留有间距。
2.如权利要求1所述的一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于:所述卫燃室的水平长度为所述炉胆本体的长度的1/3?2/3。
3.如权利要求1所述的一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于:所述卫燃室的敞口端与所述中心孔所在一侧的所述端板的间距为所述炉胆本体的内径的5%?15%。
4.如权利要求2所述的一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于:所述卫燃室的敞口端与所述中心孔所在一侧的所述端板的间距为所述炉胆本体的内径的5%?15%。
5.如权利要求1至4中任一项所述的一种燃气工业锅炉的炉胆，其特征在于:所述卫燃室采用耐火温度高于1600°C的陶瓷耐火材料。
【文档编号】F27D1/00GK203758260SQ201420154485
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】米建春, 梅振锋 申请人:北京大学