[其他]半煤气生活锅炉

说明书

本实用新型与立式火管锅炉有关，尤其与具有二次燃烧室的半煤气开水，蒸气多用生活锅炉有关。

传统的立式火管锅炉由锅壳，炉胆，封头和烟囱等主要部件组成。这种锅炉有结构简单，金属耗量小，烟、风阻力较小，可以采用自然通风等优点，并且使用这种锅炉不必进行水处理，因此小型生活锅炉广泛采用此结构。但是这种锅炉经济性极差，在额定负荷下运行时排烟温度约350～500℃，锅炉热效率低于50％。受热面的蒸发率也低。由于炉膛四周都是水冷受热面，一般只适用燃用较好的烟煤。

简易煤气炉多利用空气使煤炭气化，制得发生炉煤气。简易煤气炉由煤气发生室（一次室），一次风管，二次风管，点火室和煤气燃烧室（二次室）等几个部份组成。一次室炉排下通入的空气与煤炭干馏后剩下的半焦发生氧化反应，产生二氧化碳，并放热，温度可达1000℃以上。二氧化碳上升与上面赤热半焦发生还原反应，产生一氧化碳，并吸热，温度仅700℃左右。简易煤气炉的着火温度取决于煤气成份，一般为550～650℃。只有在煤气燃烧室备有很好的点火源，保证煤气一遇明火即能着火燃烧的情况下，才能把煤气送入燃烧室。为了提高燃烧的稳定性，在煤气发生室的出口着火区，设置花格砖等蓄热体。但由于煤气燃烧室的受热面大，温度低，仍不利于煤气和夹杂的可燃性微粒的着火和燃烧，灭火和放炮时有发生，经常出现不安全事故。

本实用新型的目的是改善二次室的燃烧状况。通过半煤气在燃烧道中旋风燃烧，强化燃烧反应速率，提高二次燃烧温度。

本实用新型的另一个目的是在钢材消耗量相同的情况下，增大换热面积以预热空气，强化一次室、二次室的燃烧。

本实用新型为锅壳，一次室，二次室，一次风管，二次风管，封头，烟囱，炉排，给水系统，锅炉控制件构成的半煤气生活锅炉。在一次室和二次室之间有螺旋燃烧道把两室连通，一次室炉排下有一次风口，一次室靠近螺旋燃烧道有二次风口。

螺旋燃烧道使一次室产生的煤气和可燃微粒在近乎绝热状态下燃尽，燃烧温度由700℃稳步地提高到1000℃以上。为煤气的燃烧提供了一个稳定的蓄热体——点火热源，此外螺旋燃烧道可由位于二次室底部的数个成型耐火砖组成的密封弧形燃烧道和一次室，二次室之间的煤气管构成。此种构造，使半煤气生活锅炉结构紧凑。燃烧道出来的热烟流在二次室螺旋上升，有充足的空间和时间燃尽，并且，燃尽的灰粒在二次室中分离沉降。此种构造可使燃烧道的维修和更换十分方便。

本实用新型的一次室容积热负荷为700×10³大卡／米³·时。其主要作用是提高煤粒的表面反应速率，使煤粒充分烧烧，并在低氧下实现气化。一次室，二次室平均容积热负荷为200×10³大卡／米³·时，炉排面积热负荷为330×10³大卡／米²·时。本实用新型实现煤有节制的气化，并注重一次燃烧反应即C＋O₂→CO₂。有利于维持一次室温度。

本实用新型的供风系统由鼓风机，空气预热器，一次风管，二次风管和调节装置组成。空气预热器由烟囱和外套管组成，在冷空气进入段的烟囱和外套管间有进风内套管，内套管上均匀分布有复数个进风小孔，烟囱壁上有螺旋肋片，空气预热器和送风管上有保温层。在鼓风机的强制作用下，冷空气沿着极热的烟囱外壁逆着燃烧气体流过较长的距离而被大大加热，可强化一次室和二次室的燃烧。

本实用新型具有明显的优点和积极的效果，由于一次室采用了很高的容积热强度，空气流速加快，燃烧时间缩短，并在低氧下实现气化。由于煤粒被高速加热，发生快速挥发，部份煤粒的表面化学反应变为气相的空间反应，使煤的反应速度得到加快。

由于本实用新型采用了独特的旋风燃烧道，一次室产生的可燃气体和燃料微粒在旋风燃烧道中螺旋上升，有充足的时间和空间燃尽，由于在近乎绝热状态下燃烧，燃烧温度由700℃稳步地提高到1000℃以上，大大提高了燃烧速度和燃尽程度。由于大大减少了化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失和采用空气预热，使锅炉的排烟温度在250℃以下；排烟过剩空气系数低于1.5，本实用新型的热效率可提高到70％以上（传统锅炉的热效率为60％左右）。

此外由于燃烧温度增加近300℃，使辐射传热量大大增加，强化了传热过程，本实用新型比同容积的传统锅炉出力提近了1.5～2倍。