[其他]多駐渦消煙爐拱

無效

• 申請號: 87214390
• 申請日: 1987-10-16
• 公開（公告）號: CN87214390U
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 黃祥新;繆正清
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23M3/12
• 分類號: F23M3/12
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 汪人和

本實用新型屬于工業鍋爐層燃技術領域。

爐拱是鏈條爐等一類移動層燃爐中的關鍵部件，它對新燃料引燃和爐內煙氣混合起促進作用。

爐拱有前拱和后拱之分。前拱位于爐排前端，它能接收火焰和已燃煤層的輻射熱量，并傳給剛入爐的新煤，使之著火。后拱的作用是將爐排中、后部的高溫煙氣輸送到前部，以提高那里的溫度，從而有效地加強前拱的輻射引燃作用。同時，前后拱的合理配合還能使前部的可燃氣體和后部的過量空氣得到良好混合，從而促進了氣體和飛灰的燃燒。

但是，在本實用新型發明之前，因受“反射”傳熱傳統觀點的束縛，人們歷來采用高而短的前拱；同時為了防止拱區冒正壓，一般采用高而短的后拱。這種結構，使得爐拱的引燃和混合性能都很差，導致在燃燒中、低質煤時著火不良，甚至無法引燃的后果，我國使用最廣泛的水火管快裝爐在大部分地區長期存在著出力嚴重不足、效率不穩定、煤種適應性差的問題，就是這種情況的反映。這種爐拱在燃燒高揮分煤，如氣煤時，由于爐內氣體混合不好，揮發分在高溫缺氧的情況下分解生成大量炭黑，致使鍋爐在運動時煙囪排煙黑度達到林格曼3～5級（國家規定排煙黑度為林格曼1～2級以下），污染了環境，影響了工農業生產的發展。（文獻：〔1〕《鍋爐原理》（上冊）陳學俊、陳聽寬主編????機械工業出版社????1981。〔2〕“火床爐爐拱的特性”黃祥新《動力工程》1984.NO2總20期）

本實用新型的目的在于通過前拱的特殊結構及前后拱的合理配合，控制新煤揮發分的析出速度，并使所產生的揮發分立即進入富氧的旋渦區，使之良好混合和燃燒，從而排除了大量揮發分的高溫缺氧分解成炭黑的可能性，因而也就避免了鍋爐煙囪冒黑煙。

本實用新型是雙“人”字形爐拱的發展，由“M”形階梯前拱、后拱、后拱上的格子隔墻組成。“M”形階梯前拱包括以下幾個部分：水平或微傾斜阻燃段、“人”字形緩沖段、撞擊和導流段、階梯形水平出口段（即阻流段）；后拱面上帶有一凸臺，后拱可以是超低長“人”字形后拱，也可以是超低長水平形后拱。

附圖1是本實用新型的結構圖。

下面結合附圖1對本實用新型的結構和工作原理作詳細的說明。

附圖1中，（1）是“M”形階梯前拱、（2）是“人”字形超低長后拱、（3）是格子隔墻。“M”形階梯前拱（1）由外向內依次為：阻燃段（4）、“人”字形緩沖段（5）、撞擊和導流段（6）、水平出口段即阻流段（7）、阻燃段（4）為水平形或微傾斜形、水平出口段（7）為階梯形；“人”字形超低長后拱（2）后拱面上有一凸臺（8）、其上為格子隔墻（3）；另外，（13）是煤閘門、（14）是鏈條爐排。

“M”形階梯前拱（1）的第一個反傾段使這部分前拱成“人”字形小拱，即“人”字形緩沖段（5），其下為緩沖室（或預燃室）（12）。緩沖室（12）的作用有：1、阻擋火焰對新煤的過分強烈的熱輻射，使新煤的揮發分析出速度減慢，從而避免了因揮發分過分集中放出、來不及燃燒而缺氧分解，這種緩沖作用在不均勻進煤時尤為明顯；2、揮發分在其中預燃，保證了新煤的適時著火；3、爐拱的這部分反傾斜凸段，使該室出口的富揮發分氣流脫離拱面而徑直沖入富氧主旋渦（9），使之與氧氣強烈混合并燃燒；4、緩沖室（12）有阻燃作用，有利于防止煤層燒入煤斗；5、緩沖室（12）容積小，升溫耗熱少，有利于簡化鍋爐的生火、啟動。

階梯形水平出口段（7），其作用主要是防止高溫煙氣過早地逸出拱區而不阻礙高溫煙氣的進入，從而增大了拱區煙氣的充滿度，并有利于增強主旋渦（9）的旋流強度。另外，運行表明，在階梯形水平出口段（7）的每一階梯處都能形成一個小駐渦（花邊渦）（10），強化了揮發分和氧氣的細混合和燃燒。

人字形或水平形超低長后拱（2），能促使中、后部的富氧高溫煙氣流深入前拱區，并在那里形成大尺寸旋渦即主旋渦（9），主旋渦（9）不但能極大地強化可燃氣體和富氧氣流的混合，而且還能顯著地增大高溫煙氣（火焰）的充滿度。事實證明，主旋渦在鍋爐運行中實際上就是一個“火球”，從而有效地促進了燃料的著火和燃燒。

后拱面上的凸臺（8）能阻止后拱面上的高溫煙氣向后流動，而且還可在那里形成駐渦即背渦（11）。由于背渦（11）的存在，有效地阻止了煙氣的向后流動，降低了后部煙氣流滯止區的壓力，因而有利于防止爐排后端冒正壓。

“人”字形后拱上的格子隔墻（3），起著適當地阻擋煙氣，從而增大拱區煙氣充滿度、促進二次混合和燃燒的作用，可以認為是一種補充或保險的結構措施。