[發(fā)明專利]一種單回程WNS結(jié)構(gòu)鍋爐

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710369096.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN107228351A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳黎;文午琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳黎
• 主分類號(hào): F22B31/00
• 分類號(hào): F22B31/00;F23C5/32;F23C9/00
• 代理公司: 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44372
• 代理人: 嚴(yán)泉玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃燒和熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單回程WNS結(jié)構(gòu)鍋爐。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，燃?xì)忮仩t由于其燃燒效率高，方便運(yùn)輸，運(yùn)行操作簡單，并且滿足可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，成為了鍋爐燃燒原料的首選，而WNS型鍋爐作為燃?xì)忮仩t的一種，則又以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、自動(dòng)化程度高、利于安裝、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，為大多數(shù)燃?xì)忮仩t所采用，發(fā)展趨勢(shì)良好，市場需求量高。

市場上現(xiàn)有的WNS燃?xì)忮仩t多采用三回程式結(jié)構(gòu)，使用高速直流燃燒器，增加了回燃室、前煙箱等高溫活動(dòng)部件，但是，這種結(jié)構(gòu)存在一定的問題，如：燃燒器氣體速度高，造成燃燒器阻力大；燃燒器火焰細(xì)長，火焰高溫區(qū)集中，會(huì)產(chǎn)生較多NOx污染物；轉(zhuǎn)向煙室結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造工藝繁瑣，則相對(duì)制造成本較高，且高溫轉(zhuǎn)向活動(dòng)部件容易產(chǎn)生煙氣泄露等問題，存在較大的安全隱患；為了滿足吸熱量，需要受熱面更大，因?yàn)槿爻淌浇Y(jié)構(gòu)中有兩回程煙管且較長，導(dǎo)致鍋爐阻力大，需要消耗更多能量。

鑒于此，克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題是：

現(xiàn)有的三回程式WNS燃?xì)忮仩t燃燒器的火焰中心溫度高，污染物NOx排放增加，煙氣回程較多，煙管部件較長，導(dǎo)致系統(tǒng)阻力大，高溫活動(dòng)部件容易煙氣泄露的問題，存在較大的安全隱患；

另一方面，本發(fā)明提出的單回程WNS結(jié)構(gòu)鍋爐還可以用于解決現(xiàn)有三回程式WNS燃?xì)忮仩t中存在的：零部件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝繁瑣，相對(duì)制造成本較高等問題。

本發(fā)明實(shí)施例是通過如下技術(shù)方案達(dá)到上述目的的：

一種單回程WNS結(jié)構(gòu)鍋爐，包括：控制柜、燃燒器、鍋殼、波形爐膛、煙管組、進(jìn)水口、熱水或蒸汽出口、節(jié)能器和煙氣出口，其中，進(jìn)水口、熱水或蒸汽出口和煙氣出口設(shè)置在鍋殼表面。控制柜控制整個(gè)鍋爐運(yùn)行，所述的燃燒器、波形爐膛和煙管組為同軸依次連接，燃燒器頂部的燒頭周圍布置有火嘴；燃燒器包括風(fēng)機(jī)、安裝管體、一次風(fēng)道、二次風(fēng)道、調(diào)節(jié)閥、一次風(fēng)葉片、二次風(fēng)噴嘴、燃?xì)鈬娮臁^、燃?xì)膺M(jìn)口；所述的風(fēng)機(jī)設(shè)置在安裝管體的一端，一次風(fēng)道和二次風(fēng)道內(nèi)分別設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，通過控制調(diào)節(jié)閥把風(fēng)量分配到一次風(fēng)道和二次風(fēng)道。燃?xì)膺M(jìn)口設(shè)置在安裝管體的中段表面，燃?xì)膺M(jìn)口通過輸送管道與燃?xì)鈬娮爝B接；燒頭設(shè)置在安裝管體的另一端。所述的波形爐膛和煙管組安裝在鍋殼內(nèi)構(gòu)成單回程結(jié)構(gòu)；對(duì)應(yīng)煙氣路徑，所述波形爐膛作為煙氣進(jìn)口，在鍋殼尾部的頂端設(shè)置有煙氣出口，在煙氣出口與煙管組之間設(shè)置有節(jié)能器。

進(jìn)一步的，燃燒器為旋流燃燒器，安裝管體內(nèi)由中心向外圈依次布置有一次風(fēng)道、燃?xì)夤艿篮投物L(fēng)道；一次風(fēng)口設(shè)置為旋流葉片式，燃?xì)夤艿揽诤投物L(fēng)口設(shè)置為噴嘴式。一次風(fēng)葉片、燃?xì)鈬娮旌投物L(fēng)噴嘴組成燒頭。一次風(fēng)和二次風(fēng)的流速范圍為20～30m/s，燃?xì)獾牧魉俜秶鸀?0～60m/s。

進(jìn)一步的，燒頭周圍的火嘴采用水冷型火嘴，水冷型火嘴為橢圓結(jié)構(gòu)，所述的水冷型火嘴兩端分別與鍋殼和波形爐膛焊接。該結(jié)構(gòu)可保證旋流火焰的形狀，并吸收火焰燃燒產(chǎn)生的熱量，降低燃燒溫度，防止?fàn)t體外壁溫度過高。

進(jìn)一步的，所述的煙管組為多根螺紋煙管組成，螺紋煙管的管壁上螺旋壓制有1～3mm深的凹槽；螺紋煙管在鍋殼的截面上，以波形爐膛的中軸為中心向四周密集分布，螺紋煙管可為正三角形等距排列或以波形爐膛中心線為圓心等弧長排列。

進(jìn)一步的，所述的節(jié)能器由聯(lián)箱與帶螺旋肋片的蛇形管組成，蛇形管為將螺旋肋片螺旋纏繞焊接在蛇形管體上制成；所述的蛇形管并列或錯(cuò)列排列在聯(lián)箱上。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種單回程WNS結(jié)構(gòu)鍋爐，采用一體化結(jié)構(gòu)旋流燃燒器，通過調(diào)節(jié)一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)壓，從而控制火焰尺寸，防止火焰接觸波形爐膛內(nèi)壁，燒壞波形爐膛。本燃燒器燃?xì)饬魉俑咔铱諝饬魉俚停衫昧魉俨詈涂諝庑鳎谷細(xì)夂涂諝獾慕佑|邊界大幅度增加，提高空氣和燃?xì)饣旌纤俣龋ＷC燃?xì)馀c空氣的完全混合，并在波形爐膛內(nèi)混合均勻并充分燃燒；燃燒器這種分級(jí)的燃燒方式，使高溫區(qū)溫度和氧濃度有所下降，減少了NOx的生成量。

2、本發(fā)明的燃燒器具有中心回流的特點(diǎn)，使波形爐膛尾部的高溫?zé)煔饽軌蚧亓鞯綗^處，加強(qiáng)煙氣與燃?xì)狻⒖諝庠跓^處混合，提高了此處的溫度，改善了燃料的著火條件，使本鍋爐能燃燒不同種類燃料，又能夠穩(wěn)定火焰，避免回火和脫火。

3、本發(fā)明的燃燒氣流速度低，鍋爐單回程結(jié)構(gòu)，減小了系統(tǒng)運(yùn)行阻力，進(jìn)一步減小了運(yùn)行時(shí)的電能消耗，為燃?xì)忮仩t的技術(shù)發(fā)展提供了積極的意義。