[發(fā)明專利]一種高效節(jié)能鍋筒式火管蒸汽鍋爐及其使用方法

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• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107620945A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余生明;余偉
• 申請（專利權(quán)）人: 余生明;余偉
• 主分類號: F22B9/04
• 分類號: F22B9/04;F22B35/00;F23B90/06
• 代理公司: 北京東方昭陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11599
• 代理人: 呂玉健

1.一種高效節(jié)能鍋筒式火管蒸汽鍋爐，設(shè)有支架(25)或底座，在支架或底座上設(shè)有爐體；其特征是：所述爐體設(shè)有氣化燃燒室、鍋筒式熱交換組件；所述鍋筒式熱交換組件設(shè)置在所述氣化燃燒室的上方，設(shè)有上鍋筒(1)和下鍋筒(14)，上鍋筒為一個密封長圓筒形，在其上側(cè)面設(shè)有蒸汽出口(34)；所述下鍋筒也為一個密封長圓筒形，設(shè)置在上鍋筒的下方，通過設(shè)置的蒸汽輸送管道(35、36)與上鍋筒連通；在下鍋筒內(nèi)設(shè)有豎直設(shè)置的多排管形且上下開口的上火道(10)、下火道(9)、上煙道(4、6、8)和下煙道(5、7)，在該火道和煙道上下兩端設(shè)置有分火箱(12、31)和分煙箱(3、11、32、33)，該上火道、下火道、上煙道和下煙道通過分火箱和分煙箱依序前后連通，即上火道的上出口與下火道的上進口連通，下火道的下出口與上煙道的下進口連通，上煙道的上出口與下煙道的上進口連通；在最末端的上煙道(4)出口設(shè)有尾氣排放口(2)，在該尾氣排放口設(shè)置有引風(fēng)機和凈化尾氣的除塵器；所述最前端的上火道(10)的下開口與所述氣化燃燒室連通；在火道和煙道的管道內(nèi)流通從氣化燃燒室進入的火焰和煙氣，在火道和煙道的外圍為下鍋筒筒壁內(nèi)充滿的水層構(gòu)成內(nèi)水系(15)；在所述蒸汽輸送管道上設(shè)汽水分離器；下鍋筒設(shè)有補水口(21)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火管蒸汽鍋爐，其特征是：所述上、下火道和上、下煙道的下方設(shè)有積灰箱(22、23、24)和出灰口，以清除從火道和煙道內(nèi)沉積下來的煙灰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火管蒸汽鍋爐，其特征是：所述上鍋筒的蒸汽出口與設(shè)置在氣化燃燒室上方的過熱蒸汽管(18)連通，使蒸汽再進行二次加熱，用以生產(chǎn)過熱蒸汽。

4.根據(jù)權(quán)利要求1－3中之一所述的火管蒸汽鍋爐，其特征是：所述氣化燃燒室與加料倉(16)相連通，該加料倉設(shè)置在所述下鍋筒的上火道前部，氣化燃燒室內(nèi)的爐火直接進入上火道的下口，在加料倉下方設(shè)有爐門(26)和提供所需氧氣的空氣匹配管(20、27)；由于無需爐膛，該進料倉可以一次放入供較長時間燃燒的燃料；在氣化燃燒室外側(cè)設(shè)有觀火孔(19)；在所述加料倉的外周倉壁內(nèi)，設(shè)有密閉的水層(17)，在所述分火箱和分煙箱的外壁均設(shè)有密閉的水層，該水層與加料倉的水層構(gòu)成外水系，該外水系設(shè)有進水口和出水口，該出水口與另外設(shè)置的保溫水箱連通，該保溫水箱與下鍋筒的補水口連通；在加料倉的下方設(shè)有爐排(28)和清除爐渣的積渣池(29)和推渣器(30)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火管蒸汽鍋爐，其特征是：還設(shè)有自動控制系統(tǒng)，該自動控制系統(tǒng)包括控制器、溫度傳感器、壓力傳感器、煙氣濃度傳感器、安全閥；所述溫度傳感器、壓力傳感器、煙氣濃度傳感器、安全閥分別與控制器進行信號和控制連接；所述溫度傳感器和壓力傳感器、安全閥設(shè)置在上鍋筒的頂部；溫度傳感器和壓力傳感器還設(shè)置在所述內(nèi)水系和外水系中，用于實時檢測內(nèi)水系、外水系中的水溫、水壓、蒸汽溫度及蒸汽壓力；在氣化燃燒室中設(shè)有熱電偶，用于實時檢測氣化燃燒室中的火焰溫度值；控制器從上述溫度傳感器、壓力傳感器、熱電偶獲取到水溫信號、水壓信號、蒸汽溫度信號、蒸汽壓力信號與火焰溫度信號；控制器將接收到的水溫信號、水壓信號、蒸汽溫度信號、蒸汽壓力信號、火焰溫度信號進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及處理，并與相應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值進行比較；根據(jù)比較的結(jié)果調(diào)節(jié)控制相應(yīng)的氣化燃燒室的空氣匹配管的空氣流量值、水系的進水流量值；在所述尾氣排放口處，還設(shè)有煙氣濃度傳感器，用于實時檢測排放尾氣中的煙氣濃度，并將檢測的煙氣濃度信號發(fā)送至控制器；自動控制系統(tǒng)還包括與控制器連接的顯示裝置，所述顯示裝置用于顯示實時監(jiān)測的火焰溫度值、水溫值、水壓值及煙氣濃度值；控制器還與設(shè)置的報警器進行控制連接，當(dāng)所述火焰溫度、水溫、水壓、蒸汽溫度、蒸汽壓力信號或煙氣濃度信號在設(shè)定的時間內(nèi)持續(xù)超過或低于設(shè)定值時啟動報警器進行報警。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火管蒸汽鍋爐，其特征是：所述自動控制系統(tǒng)還包括與控制器相連接的無線收發(fā)模塊，所述控制器通過無線收發(fā)模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通信連接，并將檢測到的火焰溫度值、水溫值、水壓值、蒸汽溫度值、蒸汽壓力值及煙氣濃度值及報警信號發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；所述無線收發(fā)模塊包括無線網(wǎng)絡(luò)，該無線網(wǎng)絡(luò)采用2G、3G、4G或者WIFI網(wǎng)絡(luò)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的火管蒸汽鍋爐的使用方法，其特征是包括如下步驟：

1)將燃料加至燃料加料倉中，然后在氣化燃燒室點火燃燒；

2)氣化燃燒室產(chǎn)生的火焰經(jīng)過鍋筒式熱交換組件中下鍋筒內(nèi)的上火道、下火道、上煙道、下煙道，在此過程中將下鍋筒中的內(nèi)水系加熱，蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽；下鍋筒內(nèi)的蒸汽經(jīng)蒸汽輸送管道進入上鍋筒，上鍋筒內(nèi)的蒸汽一部分輸出利用，一部分再經(jīng)過超熱蒸汽管進一步加熱生產(chǎn)超熱蒸汽輸出利用；

3)在氣化燃燒室運行過程中，外水系被加熱，經(jīng)出水管送入保溫水箱，保溫水箱中的預(yù)熱水不斷地向下鍋筒中補水；由于外水系已經(jīng)被預(yù)熱，大大降低了下鍋筒的熱消耗；

4)上述運行過程中，通過觀火孔人工實時進行觀察，監(jiān)視氣化燃燒室的燃燒狀況，同時實時觀察水溫、水壓、蒸汽溫度、蒸汽壓力狀況，以及尾氣排放狀況，適時對氣化燃燒室的加料、空氣匹配管的進氣量和水系的進水量排水量進行調(diào)整，以保證鍋爐的正常運行，不再執(zhí)行第5)步；或者從第1)步后直接執(zhí)行第5)步；

5)打開自動控制器系統(tǒng)，打開自動控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)連接，啟動控制器運行，對鍋爐的運行理行自動控制，設(shè)置值班人員對報警情況進行及時處理。