一种反烧常压热水锅炉的制作方法

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种反烧常压热水锅炉。

背景技术：

随着北方大部分新型城镇化社区与非集中供热区域的学校、医院、幼儿园、敬老院等冬季供暖需求增加，必须因地制宜开发清洁燃烧供暖技术，解决由于冬季供暖而造成的环境污染问题。

目前市场上存在的手烧式反烧炉，运行过程中燃烧不稳定，由于反烧室内燃烧体积热负荷过高结焦严重；炉具在燃烧过程中需要工作人员24小时值守，每1小时需要加煤、清渣，使得劳动强度非常大；在操作时，燃烧及污染物波动大，冒黑烟的情况严重，进而污染环境。

因此，亟需一种燃烧稳定且自动化程度高的反烧常压热水锅炉，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种反烧常压热水锅炉，该锅炉燃烧稳定，减少了结焦和有害烟气的排放；且自动化程度高，进而降低了劳动强度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种反烧常压热水锅炉，包括，

料仓，用于存储燃料；

预燃反烧室，设置于所述料仓的下方并与所述料仓连通，所述预燃反烧室的下部设置有燃料排放口；

自动排料装置，可往复移动设置于所述预燃反烧室的下方，所述自动排料装置被配置为能够按照预设时间间隔封堵或以预设开度打开所述燃料排放口；

富氧燃烧区，与所述预燃反烧室之间设置有水冷炉排，所述水冷炉排用于连通所述富氧燃烧区和所述预燃反烧室，所述富氧燃烧区中设置有燃尽炉排，所述燃尽炉排用于接收从所述预燃反烧室排出的燃料并进行富氧燃烧；

风室，用于向所述预燃反烧室和所述富氧燃烧区提供空气。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述自动排料装置包括驱动组件和排料推板，所述驱动组件的输出端传动连接于所述排料推板以驱动所述排料推板往复运动。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述排料推板的移动行程为200mm～300mm。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述燃尽炉排上设置有布风孔，所述风室通过所述布风孔与所述富氧燃烧区连通。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述风室和所述排料推板之间设置有支撑板，所述支撑板上设置有风道，所述风室通过所述风道能与所述预燃反烧室连通。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述预燃反烧室的高度为300mm～450mm。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述反烧常压热水锅炉还包括连通于所述富氧燃烧区下方的渣槽，所述渣槽用于接收所述富氧燃烧区燃尽的灰渣。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述富氧燃烧区上方设置有换热面，所述换热面与所述反烧常压热水锅炉的炉壁之间形成烟道，所述烟道的一端与所述富氧燃烧区连通，另一端与所述换热面连通，所述换热面上设置有与外界连通的烟囱接口。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述反烧常压热水锅炉还包括三次风管，所述三次风管设置于所述反烧常压热水锅炉的炉壁上，所述三次风管一端与外界连通，另一端与所述富氧燃烧区连通。

作为一种反烧常压热水锅炉的优选技术方案，所述水冷炉排相邻炉排管之间的间隙大小可调。

本实用新型提供了一种反烧常压热水锅炉，该锅炉主要包括预燃燃烧室、料仓、自动排料装置、富氧燃烧区和风室，其中，随着自动排料装置按照预设时间间隔封堵或以预设开度打开燃料排放口时，预燃反烧室内的燃料厚度会逐渐减小，料仓内的燃料在重力作用下及时向预燃反烧室内补充燃料，料仓与自动排料装置相配合实现了燃料的稳定供给及预燃反烧室内燃料的稳定燃烧，减少了结焦和有害烟气的排放；在自动排料装置的往复推动作用下，富氧燃烧区中经富氧燃烧产生的煤渣排出富氧燃烧区，达到燃烧与排渣平衡的状态，整个燃烧过程自动化程度高，无需工作人员频繁的添加燃料以及清渣，大大降低了劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的反烧常压热水锅炉的结构示意图。

1、预燃反烧室；11、一次风门；2、料仓；21、下料口；3、自动排料装置；31、驱动组件；32、排料推板；4、富氧燃烧区；5、风室；51、二次风门；6、燃尽炉排；7、支撑板；8、水冷炉排；9、三次风管；10、渣槽；20、换热面；201、烟囱接口；30、烟道；40、炉门。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种反烧常压热水锅炉，该锅炉主要包括预燃反烧室1、料仓2、自动排料装置3、富氧燃烧区4和风室5，其中，料仓2，用于存储燃料；预燃反烧室1设置于料仓2的下方并与料仓2连通，预燃反烧室1下部设置有燃料排放口；自动排料装置3可往复移动设置于预燃反烧室1的下方，用于按照预设时间间隔封堵或以预设开度打开燃料排放口；富氧燃烧区4与预燃反烧室1之间设置有水冷炉排8，水冷炉排8用于连通富氧燃烧区4和预燃反烧室1，富氧燃烧区4中设置有燃尽炉排6，燃尽炉排6用于接收从预燃反烧室1排出的燃料并进行富氧燃烧；风室5用于向预燃反烧室1和富氧燃烧区4提供空气。

反烧常压热水锅炉工作过程中，料仓2中的燃料在重力作用下掉落至预燃反烧室1中，预燃反烧室1内的燃料完成热解、挥发分析出、着火等过程，燃料中的挥发分气体通过预燃反烧室1内的红碳层，红碳层区域为还原性气氛，有效降低了nox的生成，降低了污染物的排放，最后通过水冷炉排8的缝隙进入富氧燃烧区4中燃尽；预燃反烧室1和富氧燃烧区4分开设置使得燃料热解产生的挥发分气体全部经过半焦红碳层燃烧，而燃料通过半焦燃烧和燃尽阶段，实现了挥发分气体的燃烧还原，同时与固体燃尽进行了有效分离；调节风室5向预燃反烧室1和富氧燃烧区4的供气量，进而形成预燃反烧室1中的贫氧反烧、固体残碳富氧燃烧及富氧燃烧区4中的富氧燃尽三个阶段，提高了燃烧效率。预燃反烧室1中的燃料完成预燃反烧后未燃尽的红碳落在自动排料装置3上部，自动排料装置3往复运动，以按照预设时间间隔关闭或按照预设开度打开燃料排放口，并将未燃尽的红碳推出预燃反烧室1，减少红碳层内部热量积聚，降低预燃反烧室1内的温度，进而避免结焦，同时实现了燃料定量预燃反烧的目的。自动排料装置3排料配合料仓2的重力下料，保证预燃反烧室1内燃料的稳定供给及燃料燃烧的稳定性以及长周期的运行，自动化程度高，无需工作人员频繁的添加燃料以及清渣，大大降低了劳动强度。

进一步地，水冷炉排8与反烧常压热水锅炉的水套连接，由于水冷炉排8处的温度是锅炉内部温度最高的位置，大约在1000℃～1300℃之间，因此通过设置水冷炉排8能够保证水冷炉排8壁面的冷却以及提高锅炉的换热效率。可根据燃料颗粒大小调节水冷炉排8相邻炉排管之间的间隙大小，以保证挥发分气体顺利通过的同时，燃料不会由水冷炉排8的间隙直接掉入富氧燃烧区4中。优选地，在本实施例中，水冷炉排8与水平面的夹角为70°～90°，可平缓挥发分气体从预燃反烧室1进入富氧燃烧区4的路径，进而减小挥发分气体的流通阻力。

优选地，燃尽炉排6的长度可根据自动排料装置3每次往复运动所推出的燃料量进行设置，以保证燃料具有足够的燃尽时间，保证燃料充分燃烧，提高锅炉的热效率。在此需要说明的是，自动排料装置3的排料量和排料频率根据锅炉的热功率进行设置。

进一步优选地，煤仓2选为水冷煤仓，水冷煤仓的水套与反烧常压热水锅炉的水套相连，防止煤仓2温度过高，导致煤仓2变形，进而发生着火事故。

具体地，自动排料装置3包括驱动组件31和排料推板32，驱动组件31的输出端传动连接于排料推板32以驱动排料推板32作往复运动。排料推板32在驱动组件31的驱动下往复运动以按照预设时间间隔封堵或按照预设开度打开燃料排放口，可将预燃完成的燃料定量、间断的推出预燃反烧室1，配合煤仓2的自动下料，实现燃料的定量热解、燃烧以及燃尽的过程。优选地，由于燃料排放口处的温度较高，排料推板32的材质为耐热材质，提高了自动排料装置3的使用寿命。

在燃料燃烧过程中红碳层过厚会降低通风量，导致红碳层内部热量积聚，温度过高，最终导致预燃反烧室1内结焦；红碳层过薄，燃料燃烧不稳定，导致污染物排放高、冒烟等问题的出现。优选地，在本实施例中预燃反烧室1的高度为300mm～450mm，合理设置预燃反烧室1的高度等尺寸，可保证燃料在预燃反烧室1内完成燃料的热解、预燃及燃烧组织优化，使得燃料充分预燃的前提下，保证挥发分气体有效通过半焦红碳层，同时有效降低预燃反烧室1内燃烧体积热负荷、燃料燃烧强度，有效控制燃烧体积热负荷、降低污染物排放的同时，降低燃料过热结焦风险。在此需要说明的是，还可根据锅炉的热功率的要求，在避免结焦的同时，调节预燃反烧室1的宽度。根据预燃反烧室1的高度，设置排料推板32的移动行程为200mm～300mm，保证预燃反烧室1内体积热负荷的稳定性，进一步保证燃料燃烧的稳定性。

进一步地，风室5和排料推板32之间设置有支撑板7，支撑板7上设置有风道，风室5通过风道能与预燃反烧室1连通。当排料推板32打开燃料排放口时，风室5与预燃反烧室1连通，并通过风道向预燃反烧室1内提供空气，还能够达到冷却燃料排放口处燃料温度的目的，避免燃料由于温度过高而结焦。优选地，在本实施例中，支撑板7和排料推板32均倾斜设置，可减小燃料推动的阻力。

更进一步地，燃尽炉排6上设置有若干布风孔，风室5通过布风孔与富氧燃烧区4连通，通过调节布风孔的大小及排布方式，进而调节进入富氧燃烧区4中的风量，保证富氧燃烧区4中的燃料和挥发分气体的充分燃烧。

如图1所示，反烧常压热水锅炉还包括连通于富氧燃烧区4下方的渣槽10，渣槽10用于接收富氧燃烧区4燃尽的灰渣。具体地，渣槽10与风室5并列设置于富氧燃烧区4的下方。富氧燃烧区4中的红碳燃尽后形成的灰渣最终在排料推板32的推动下，掉落至渣槽10中。反烧常压热水锅炉的炉壁上设置有炉门40，工作人员可定期打开炉门40，将渣槽10中的灰渣清理出去。优选地，在本实施例中，燃尽炉排6倾斜设置，保证燃料在燃尽炉排6上富氧燃烧产生的煤渣更容易排出富氧燃烧区4，进入渣槽10中。

进一步地，富氧燃烧区4上方设置有换热面20，换热面20与反烧常压热水锅炉的炉壁形成烟道30，烟道30一端与富氧燃烧区4连通，另一端与换热面20连通，换热面20上设置有与外界连通的烟囱接口201。富氧燃烧区4中充分燃烧后的烟气经烟道30进入换热面20中，换热后最终由烟囱接口201排入外界。

可选地，反烧常压热水锅炉的炉壁上还设置有三次风管9，三次风管9设置于反烧常压热水锅炉的炉壁上，三次风管9一端与外界连通，另一端与富氧燃烧区4连通。在富氧燃烧过程中，经三次风管9的三次风补氧，未燃尽的气体在富氧条件下，挥发分高温烟气与未燃尽红碳在富氧燃烧区4混合，通过红碳的热量在富氧燃烧区4内共同燃尽，达到co和黑烟以预混燃烧的方式燃尽的目的，不仅降低了污染物和烟尘的排放，也减少了气体不完全燃烧损失，提高了锅炉效率。进一步地，三次风管9连通于靠近烟道30一侧的富氧燃烧区4中，可保证烟气在排入烟道30之前，使得烟气中的可燃烧气体燃尽，使得燃料充分燃烧，提高燃料燃烧的热效率。

如图1所示，料仓2的下方设置有与预燃反烧室1连接的下料口21，下料口21的大小可根据锅炉实际的运行工况进行设置。反烧常压热水锅炉的炉壁上还设置有一次风门11和二次风门51，一次风门11用于向预燃反烧室1内通入空气，二次风门51用于向风室5内通入空气。

需要说明的是，反烧常压热水锅炉通过合理的布风实现燃料的高效、低污染物燃烧过程，布风分为一次预燃风、二次风、三次燃尽风，其中二次风包括支撑板7上的风道的冷却风及布风孔的燃料燃尽风，一次预燃风通过一次风门11贯穿于整个预燃反烧室1内，二次风的一部分由支撑板7上的风道进入预燃反烧室1内，另一部分由燃尽炉排6上的布风孔进入富氧燃烧区4中，三次燃尽风由三次风管9进入富氧燃烧区4中，为燃料及高温烟气的燃尽提供充足的氧气，且实现了一台引风机对三段布风的控制。在其它实施例中，还可选用鼓风机进行三段布风。在本实施例中，一次预燃风、二次风、三次燃尽风的比例优选为3:5:2。

进一步地，可通过对一次风门11、风道、三次风管9的设计及布风孔的设计调整预燃反烧室1的进风量和富氧燃烧区4的进风量的配比，保证了预燃反烧室1内的贫氧燃烧环境、还原性气氛及氧化性气氛得到有效的控制，还原性烟气中的nh3、ch4、c和nox经过复杂的反应,使得nox还原，生成无害的n2、co2和h2o，同时保证了未燃尽燃料以及挥发分气体在富氧燃烧区4中的富氧燃尽。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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