專利名稱：可燃工業(yè)廢氣鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種燃氣鍋爐，具體涉及以氫，電石廢氣，焦?fàn)t氣等工業(yè)釋放的可燃廢氣作為燃料的爐窯設(shè)備。鍋爐形式有立式和臥式的蒸汽鍋爐，導(dǎo)熱油鍋爐，熔鹽爐等。 廣泛應(yīng)用于副產(chǎn)廢氣的化工企業(yè)，是一種節(jié)能環(huán)保的廢氣燃料鍋爐。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)許多化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中副產(chǎn)大量廢氣，其中主要成份為可燃性氣體，其中極少部分予以回收利用生產(chǎn)下游產(chǎn)品，絕大部分作放空處理，給大氣造成一定的污染。而這些廢氣也可以作為一種清潔燃料，回收后燃燒產(chǎn)生熱量，通過鍋爐回收熱能，再用于生產(chǎn)與生活，以達到節(jié)能減排的目的。很多廢氣性質(zhì)十分活躍，有些爆炸極限十分寬廣， 極易爆炸，燃燒速度也快(是天然氣的幾倍)，發(fā)生回火爆炸和毀壞設(shè)備造成人身安全。實施本技術(shù)方案的廢氣燃燒器、以及專門的爐本體、完善的控制系統(tǒng)相組合，徹底解決了上述這些問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供的一種可燃工業(yè)廢氣鍋爐，能滿足多種工業(yè)廢氣作燃料，不但在燃燒過程中具有安全性和可靠性，而且又能變廢為寶提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。本實用新型的技術(shù)方案所述的燃燒室采用豎式或臥式布置。本實用新型提供一種可燃工業(yè)廢氣鍋爐包括燃燒室、，燃氣燃燒器、保溫層與外殼、對流段管束、節(jié)能器、煙道、燃燒器燃燒頭、燃燒盤、風(fēng)箱、導(dǎo)流板、伺服電機、連桿、進風(fēng)門擋板、點火變壓器、風(fēng)壓開關(guān)、點火元件、火焰檢測器、檢漏用壓力開關(guān)、高壓保護開關(guān)、助燃風(fēng)進口、主燃氣接口、點火燃氣接口和燃燒器閥組，其中，于所述鍋爐為臥式的，燃氣燃燒器設(shè)置在燃燒室的橫向軸線位置，燃燒器燃燒頭和燃燒盤伸入燃燒室的中間，保溫層殼體中封裝有熱交換管束，煙氣流程的尾部為煙氣對流段，內(nèi)部置有對流段管束，對流段上部設(shè)置節(jié)能器，節(jié)能器上部安裝煙道。鍋爐的外部是保溫層和外包的殼體，燃燒室空間大于常規(guī)的鍋爐，高溫?zé)煔馔ㄟ^對流段流出經(jīng)節(jié)能器再進入煙道，對流段管束主要布置在節(jié)能器與燃燒室之間，燃燒室、 對流段與節(jié)能器之間各設(shè)置有防爆門可安全泄壓。燃燒器風(fēng)箱內(nèi)設(shè)有弧狀均布小孔的導(dǎo)流擋板，風(fēng)箱上設(shè)置有風(fēng)壓開關(guān)和伺服電機等元件，由伺服電機聯(lián)動連桿控制風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)進風(fēng)面積，由導(dǎo)流擋板合理分配風(fēng)量。燃氣燃燒器燃燒頭設(shè)置在風(fēng)箱的正中部，伸入燃燒室設(shè)置在燃燒室縱軸位置，主燃氣管穿過風(fēng)箱的軸心與流量調(diào)節(jié)閥相連接。所述的燃氣燃燒器采用擴散外混式燃燒頭，燃燒頭把火焰分成兩個區(qū)域，火焰中心是燃氣充足區(qū)，火焰邊緣為空氣充足區(qū)，燃氣與助燃空氣分兩路進入燃燒室，燃氣在燃燒前不與空氣混合，而是在燃燒室內(nèi)邊混合邊燃燒，使燃燒更為充分，防止了燃燒回火，并合理安排火焰的高、中、低溫區(qū)，形成特殊的火焰漩流方向，使廢氣完全燃盡，獲得極高的燃燒效率，同時保證沒有剩余廢氣在燃燒室內(nèi)積聚而導(dǎo)致的爆炸。燃氣燃燒器的燃燒頭呈圓筒狀，前端設(shè)置有燃燒盤，在燃燒盤的中心有多個小孔呈圓周均布，并且在燃燒盤壁上置有弧狀長條形導(dǎo)流片或?qū)Я鞑?，這樣能使廢氣在充足區(qū)產(chǎn)生一個強制的回流，形成一個中心火焰，不會自行熄滅，保證燃燒中不會脫焰、爆炸、回火。由于廢氣的燃燒溫度比天然氣的燃燒溫度高，使得燃燒盤很容易受到高溫的熔蝕，影響鍋爐的正常工作，因此，燃燒盤需采用特殊的耐高溫材料制成，才能避免燃燒盤被高溫熔蝕，保障了燃氣鍋爐的正常運行。所述的燃燒器閥組由過濾器、減壓閥、低壓保護開關(guān)、安全切斷閥、檢漏用壓力開關(guān)、檢漏用放空閥、高壓保護開關(guān)和流量調(diào)節(jié)閥組成。廢氣經(jīng)回收裝置收集后，通過水洗、脫酸堿、除霧、脫水、降溫等處理后經(jīng)減壓閥調(diào)到燃燒所需的壓力后再經(jīng)過高、低壓保護開關(guān)、 安全切斷閥送入流量調(diào)節(jié)閥向燃氣燃燒器提供安全的廢氣氣源。同時上述燃燒器閥組的工作狀態(tài)還需要有點火器、火焰檢測器和風(fēng)壓開關(guān)的聯(lián)動控制。本實用新型的技術(shù)可用于豎式和臥式，根據(jù)廢氣氣源的火焰強弱不同設(shè)置不同容量的燃燒室，對流段管束也可設(shè)置在燃燒室的頂部、兩側(cè)或周圍，熱交換面積大于常規(guī)鍋爐，煙氣流動通暢，流動阻力小，用于生產(chǎn)和生活達到節(jié)能減排的目的。

[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視示意圖[0010]圖2為燃氣燃燒器的正視圖[0011]圖3為燃燒器主閥組的示意圖[0012]圖4為燃燒器點火閥組示意圖[0013]圖5a為燃燒器燃燒頭與置有導(dǎo)流槽的燃燒盤結(jié)構(gòu)剖視圖[0014]圖恥為圖fe WA-A的剖視圖[0015]圖6a為燃燒器燃燒頭與置有導(dǎo)流片的燃燒盤結(jié)構(gòu)剖視圖[0016]圖6b為圖6a的B-B的剖視圖[0017]圖7為廢氣與空氣混合燃燒的示意圖[0018]圖8為豎式廢氣蒸汽鍋爐示意圖[0019]圖9為豎式廢氣導(dǎo)熱油(熔鹽)爐示意圖[0020]圖10為臥式廢氣蒸汽鍋爐示意圖
具體實施方式將參照附圖詳細描述本實施例參見圖1和圖2，本實用新型可燃燒工業(yè)廢氣鍋爐其包含燃燒室1、燃氣燃燒器2、 保溫層殼體3、對流段管束4、防爆門5、防爆門6、節(jié)能器7、煙道8、燃燒器燃燒頭9、燃燒盤 10、風(fēng)箱11、導(dǎo)流板12、伺服電機13、連桿14、進風(fēng)門擋板15、點火變壓器16、流量調(diào)節(jié)閥 17、風(fēng)壓開關(guān)18、點火元件19、火焰檢測器20、助燃風(fēng)進口 28。所述的燃燒室1可根據(jù)燃氣燃燒器2上燃燒盤10的燃燒火焰強弱，設(shè)置不同容量的燃燒室來滿足廢氣點火時煙氣的突然膨脹。燃氣燃燒器2設(shè)置在燃燒室1的橫向軸線位置，燃燒器燃燒頭9和燃燒盤10伸入燃燒室1的中間。保溫層殼體3中封裝有熱交換管束， 煙氣流程的尾部為煙氣對流段，內(nèi)部置有對流段管束4，對流段管束4的管型可采用螺紋或光管加擾流片來增加熱交換面積，提高熱效率，高溫?zé)煔馔ㄟ^對流段后進入節(jié)能器7，對熱量再次回收，使煙氣溫度降低，通過具有對流管的煙道8排入大氣，燃燒室1側(cè)壁處置有防爆門5，在節(jié)能器7與對流段管束4之間也置有防爆門6，起安全泄壓作用，這樣就能有效的控制爆炸帶來的危害。上述燃氣燃燒器2伸入燃燒室1中心的燃燒器燃燒頭9呈圓筒狀，前端噴嘴處有燃燒盤10，如圖fe和圖恥所示，在燃燒盤10中心有多個小孔IOa呈圓周均布，并且在燃燒盤壁上設(shè)置有多個弧狀長條形導(dǎo)流槽IOc均布在燃燒盤的內(nèi)側(cè)。如圖6a和圖6b所示， 燃燒盤10的壁上也設(shè)置有多個弧狀長條形導(dǎo)流片10b，這樣能使廢氣在充足區(qū)產(chǎn)生一個強制性的回流，形成一個中心火焰，不會自行熄滅，保證燃燒中不會脫焰、爆炸、回火。如圖7 廢氣與空氣混合燃燒的示意圖所示，燃燒器燃燒頭9與燃燒盤10之間的間隙D大小可以調(diào)節(jié)，導(dǎo)流片IOb也可調(diào)，使得空氣與廢氣的混合達到最佳狀態(tài)。燃燒盤10與導(dǎo)流片IOb采用特殊的耐高溫材料制成，避免燃燒盤被高溫熔蝕，保障了燃氣鍋爐的正常運行。參見圖2至圖6所示，燃氣燃燒器2中的風(fēng)門機構(gòu)與風(fēng)門馬達是由助燃風(fēng)道內(nèi)進風(fēng)門擋板和連桿連接的伺服電機組成。燃氣燃燒器中的燃燒器燃燒頭、與燃燒盤、，通過調(diào)整兩者間D位置，可調(diào)整一、二次風(fēng)分配比例，燃燒盤上有弧形長條狀的導(dǎo)流槽、或?qū)Я髌?、，引起廢氣與助燃風(fēng)的混流作用。點火系統(tǒng)為獨立系統(tǒng)，由點火變壓器、、點火元件、、火焰檢測器、組成，用高壓電弧引燃火焰自動點火、檢測和安全連鎖。廢氣經(jīng)水洗、脫酸堿、除霧、脫水、降溫等處理后輸送至鍋爐站，首先檢測廢氣的溫度和壓力是否滿足要求，如不滿足則報警連鎖；廢氣溫度和壓力滿足要求后，燃燒器鼓風(fēng)機工作，建立起風(fēng)壓，風(fēng)壓開關(guān)18開始工作，達到設(shè)定值。條件滿足，進一步動作，燃燒器低壓保護開關(guān)對、高壓保護開關(guān)27和風(fēng)壓開關(guān)18在整個燃燒過程中始終工作，同時檢漏用放空閥25關(guān)閉。燃燒檢漏程序進行首先打開安全切斷閥23，并馬上關(guān)閉，雙安全切斷閥間的檢漏壓力開關(guān)工作26。如壓力在5秒內(nèi)保持在設(shè)定值以上，則下一步動作，否則檢漏失敗報警聯(lián)鎖。下一步打開檢漏用放空閥25，并馬上關(guān)閉，如壓力在5秒內(nèi)保持在設(shè)定值以下，則下一步動作，否則檢漏失敗，報警連鎖。在檢漏工作的同時，伺服電機13工作，打開風(fēng)門擋板15至最大設(shè)定值。檢漏通過后，伺服電機13工作，把風(fēng)門擋板15關(guān)閉至最小位置，然后回到設(shè)定的點火位置。風(fēng)門擋板15達到點火位置后，點火變壓器16工作和點火切斷閥2 工作，點火元件19上產(chǎn)生高壓電弧，點燃由點火閥組過濾器21和點火切斷閥2 提供的廢氣，在燃燒盤10處形成小火焰。燃燒器火焰檢測器20開始工作，如能感應(yīng)到點火火炬，則下一步動作，否則連鎖報警，火焰檢測器20 —直開始工作。點火火檢成功，則同時打開雙重安全切斷閥23、2北，廢氣進入爐膛，在燃燒盤10前由點火小火炬引燃。引燃主火炬后，如無其他故障連鎖，點火切斷閥2 關(guān)閉，整個點火系統(tǒng)停止工作。3秒后伺服電機13工作， 風(fēng)門擋板15和流量調(diào)節(jié)閥17開始進入負荷手/自動調(diào)節(jié)狀態(tài)。運行過程中，當(dāng)廢氣壓力高低于設(shè)定值時，高低壓保護開關(guān)27/M啟動報警聯(lián)鎖關(guān)閉雙重安全切斷閥23、23a，同時打開檢漏用放空閥25。當(dāng)收到鍋爐要求停止燃燒的信號后，燃燒器雙重安全切斷閥23、23a 關(guān)閉，同時打開檢漏用放空閥25。當(dāng)火焰檢測器20檢測不到火焰，啟動報警聯(lián)鎖關(guān)閉雙重安全切斷閥23、23a，同時打開檢漏用放空閥25。當(dāng)助燃空氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，風(fēng)壓低于風(fēng)壓開關(guān)18設(shè)定的壓力值時，風(fēng)壓開關(guān)18啟動報警聯(lián)鎖關(guān)閉雙重安全切斷閥23、23a，同時打開檢漏用放空閥25。但鼓風(fēng)機始終工作，除非切斷鍋爐運行電源，如圖3和圖4所示。綜上所述的本實用新型可燃工業(yè)廢氣鍋爐實施方式，還可以實施于如圖8、圖9、圖10所示意的豎式廢氣蒸汽鍋爐、豎(臥)式廢氣導(dǎo)熱油(熔鹽)爐、臥式廢氣蒸汽鍋爐。本實用新型不僅在適用領(lǐng)域上有所增加，在安全可靠性上也比較完善，鍋爐單機容量可以達到蒸汽鍋爐2t/h 120t/h，壓力等級從0. 4MPa 3. 8MPa,過熱蒸汽溫度最高達到 600°C，導(dǎo)熱油鍋爐及熔鹽爐從0. 66MW 14MW，燃料從單燒廢氣，到廢氣與多種燃料混合燃
權(quán)利要求1.一種可燃工業(yè)廢氣鍋爐包括燃燒室(1)，燃氣燃燒器( 、保溫層與外殼C3)、對流段管束(4)、節(jié)能器(7)、煙道(8)、燃燒器燃燒頭(9)、燃燒盤(10)、風(fēng)箱(11)、導(dǎo)流板(12)、 伺服電機(13)、連桿(14)、進風(fēng)門擋板(15)、點火變壓器(16)、風(fēng)壓開關(guān)(18)、點火元件 (19)、火焰檢測器(20)、檢漏用壓力開關(guān)(沈)、高壓保護開關(guān)(27)、助燃風(fēng)進口( )、主燃氣接口(四)、點火燃氣接口(30)和燃燒器閥組，其特征在于所述鍋爐為臥式的，燃氣燃燒器⑵設(shè)置在燃燒室⑴的橫向軸線位置，燃燒器燃燒頭(9)和燃燒盤(10)伸入燃燒室⑴ 的中間，保溫層殼體(3)中封裝有熱交換管束，煙氣流程的尾部為煙氣對流段，內(nèi)部置有對流段管束G)，對流段上部設(shè)置節(jié)能器(7)，節(jié)能器(7)上部安裝煙道(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于燃燒器閥組由過濾器(21)、 減壓閥(22)、安全切斷閥03)、Q3a)、流量調(diào)節(jié)閥(17)、檢漏用放空閥Q5)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于燃氣燃燒器(2)的風(fēng)箱(11) 內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流擋板(12)、火焰檢測器(20)、主燃氣接口( )、助燃風(fēng)進口( )、點火燃氣接口(30)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于燃氣燃燒器O)中的風(fēng)門機構(gòu)與風(fēng)門馬達是由助燃風(fēng)道內(nèi)進風(fēng)門擋板(15)和連桿(14)連接的伺服電機(13)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于燃氣燃燒器O)中的燃燒器燃燒頭(9)與燃燒盤(10)，通過調(diào)整兩者間D位置，可調(diào)整一、二次風(fēng)分配比例，燃燒盤上有弧形長條狀的導(dǎo)流槽(IOc)或?qū)Я髌?10b)，引起廢氣與助燃風(fēng)的混流作用
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于點火系統(tǒng)為獨立系統(tǒng)，由點火變壓器(16)、點火元件(19)、火焰檢測器00)組成，用高壓電弧引燃火焰自動點火、檢測和安全連鎖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于燃燒室(1)，其空間大于同等級鍋爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于鍋爐內(nèi)對流段管束(4)無死角布置，受熱面大于同級鍋爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其特征在于防爆門(5)、防爆門(6)在燃燒室(1)、對流段(4)到節(jié)能器(7)進口間分別設(shè)置，并有足夠防爆面積。
專利摘要本實用新型的一種可燃工業(yè)廢氣鍋爐，其包括燃燒室，保溫層殼體，防爆門，對流段管束，燃氣燃燒器，燃燒器燃燒頭、燃燒盤、風(fēng)箱，燃燒器閥組，點火閥組，點火器元件，火焰檢測器，風(fēng)壓開關(guān)等組成。本實用新型的技術(shù)還可以氫氣，電石廢氣，焦?fàn)t氣等工業(yè)釋放的可燃廢氣作為燃料的爐窯設(shè)備，有立式和臥式的蒸汽鍋爐，導(dǎo)熱油鍋爐，熔鹽爐等。根據(jù)廢氣氣源的火焰強弱不同，可設(shè)置不同容量的燃燒室，對流段管束也可設(shè)置在燃燒室的頂部、兩側(cè)或周圍，換熱面積大于常規(guī)鍋爐，煙氣流動通暢，流動阻力小，廣泛應(yīng)用于副產(chǎn)廢氣的化工企業(yè)，達到生產(chǎn)和生活節(jié)能減排的目的，是一種節(jié)能環(huán)保的廢氣燃料爐窯。
文檔編號F23G7/06GK202082935SQ20102063743
公開日2011年12月21日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者黃沖宇 申請人:上海德洲科技發(fā)展有限公司