[發明專利]倒置層燃鍋爐

有效

• 申請號: 201210038134.3
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102563853A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 于耀中;于耀華;于耀國;李玉梅
• 申請（專利權）人: 于耀中
• 主分類號: F24H1/40
• 分類號: F24H1/40;F24H9/18;F24H9/00
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李壯男

一、技術領域

本發明屬于固體燃料鍋爐技術領域，具體涉及一種常壓熱水鍋爐。

二、背景技術

目前，工業生產和社會供暖所使用的固體燃料層燃常壓熱水鍋爐，按照其不同的燃燒方式可分為固定爐排和機械化移動爐排兩種。固定爐排指的是將固體燃料置于固定不動的爐排上的燃燒方式。這是一種最古老、結構簡單的層燃燃燒方式。采用固定爐排的層燃燃燒方法最大的問題在于燃料的添加及灰渣的清除。由于每次添加的燃料量有限，導致添加十分頻繁，每次添加的冷燃料直接覆蓋在燃燒層上面，預熱不充分，造成燃燒效率的降低。而對灰渣而言，一方面如果不及時清除，灰渣覆蓋在燃料上，會導致燃燒難以持續；而另一方面，頻繁的除渣不可避免的會破壞燃燒層，導致大量的熱損失。

為解決添料和除渣的問題，在固定爐排的基礎上開發了機械化移動爐排，主要為鏈條爐排，其工作方式可概括為：燃料落到爐排上，隨爐排的移動進入燃燒室燃燒，形成的灰渣又隨著爐排的移動帶出燃燒室。盡管鏈條爐在一定程度上解決了添料和除渣的問題，但仍存在一些難以克服的問題，可歸為以下幾個方面：(1)由于燃料在行進中燃燒，而在行進過程中，燃料的狀態一直發生變化，由初始狀態到逐漸預熱，到部分分解，到部分燃燒直至完全燃燒。其燃燒過程的復雜性和不均勻性都會導致燃料難以燃燒徹底，造成熱量的損失。(2)換熱水管是利用熱輻射的方式接收熱量。由于燃料是在行進中燃燒，不同的燃燒階段釋放出的熱量各不相同。復雜的輻射方式導致換熱水管難以將各不同階段所釋放出的熱量全部最大化的吸收，熱量的進一步損失造成鍋爐的熱效率進一步降低。(3)除了熱效率較低的問題外，鏈條爐對燃料還很挑剔。鏈條爐不僅對燃料的品質有嚴格的要求，對燃料的尺寸同樣有嚴格的要求。燃料的熱值偏高，會造成燃料的浪費，燃料的熱值偏低，會造成鍋爐不能持續燃燒。燃料的尺寸有著類似的影響。(4)同固定爐排有著同樣的問題，一次性添加的燃料有限，需頻繁添加。

三、發明內容

本發明的目的在于提供一種倒置層燃鍋爐，它具有高效的導熱方式，并且能夠一次性添充足夠長時間的燃料，充分燃燒。

本發明采用的技術方案是：倒置層燃鍋爐包括給料系統、燃燒系統、換熱系統、除渣系統和排煙系統，它具有筒狀的爐體，燃燒室在爐體下部，進料口在爐體的頂部，進料口下面有料倉，料倉有與燃燒室之間隔離的密封門；爐體上面和四周均有密封保溫層，只在燃燒室下部爐排處有進風口；排煙通道位于燃燒室下部側面。

工作時，將燃料投入進料口，經料倉、密封門進入燃燒室，一直落至爐排上，燃料將換熱管埋在其中。燃料添完后，將上蓋關閉，使爐體上部保持封閉狀態，然后由爐排下面點火。

本發明的燃燒方式完全不同于傳統的固定爐排或機械化移動爐排的燃燒方式。其優勢在于穩定的燃燒層，高效的導熱方式，換熱水管始終處于穩定的燃燒層之中。另外在降低選擇燃料標準的同時，降低了單位時間內燃料的添加次數。從理論上說，只要鍋爐結構制作方面允許，就可以無限制的增加一次性添料的總量。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

(1)新型層燃燃燒方法：傳統的層燃燃燒方法均為將固體燃料置于爐排上，燃燒過程為自上而下燃燒，換熱水管置于燃燒層上方，與燃料有一定的間距。本發明實現了一種新型的層燃燃燒方法。即將一定厚度的固體燃料，置于只有底端開口而其余面封閉的容器中，因燃燒必備條件氧氣作用，使燃料只能在露出容器底端與氧氣相接觸時才能燃燒。燃燒層始終處于燃料底部，實現了燃料倒置底部層燃的一種新型燃燒方法。燃燒過程是自下而上燃燒。換熱水管置于燃料內部。始終處于燃燒層之中。

(2)熱效率高：傳統的層燃燃燒的熱交換方式為熱輻射。固體燃料燃燒后，熱量在爐膛內反射后集中至換熱水管處。本發明所采用的熱交換方式為熱傳導，換熱水管直接置于燃燒層內，燃燒生成的熱量直接由熱傳導的方式由固體燃料交換至換熱水管。熱交換的效率大大提高。

(3)穩定均勻的燃燒層：在使用鏈條爐排層燃燃燒方式時，由于燃料在不停的移動，不同階段的燃料溫度及狀態有著較大的差異，使得燃料難以充分燃燒。與之相比，本發明的倒置層燃燃燒方式燃燒層固定不動，穩定而均勻，使燃燒更加充分。