CN100447484C - 一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，它是以超细煤粉(水煤浆)为主，天然气或油品为辅的多种燃料混烧，是一种燃烧效率高、成本低、自动化控制、减少环境污染的工业锅炉，特别适用于中小型工业锅炉。
Description
技术领域：
本发明涉及锅炉技术领域，具体地讲是一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，超细煤粉可以和天然气或油品混烧，水煤浆和天然气或油品混烧，适用于中小型工业锅炉。
背景技术：
目前现用的工业锅炉都是燃用单一燃料的，也就是说燃煤锅炉不能燃用油、气，燃油、燃气锅炉不能烧煤，绝大部分中小型工业锅炉一般都是燃用原煤，煤炭燃烧伴随有严重的粉尘、二氧化硫(SO2)、二氧化碳(CO2)及氮氧化物(NOX)等大气污染物的大量排放，严重污染环境，并且热效率低，浪费能源；直接燃用天然气和油品成本较高，给企业单位和人民生活带来了严重的困扰，如果中小型锅炉都改烧天然气和油品的话，那只有大量进口原油，经济负担很重；煤粉燃烧是目前所有煤制品燃烧效率最高的燃烧方式，其燃烧效率一般可达98％以上，锅炉运行热效率可达90％以上，中小型锅炉要想提高热效率节约能源，降低运行成本，达到最新的国家环保标准要求，只能采用煤粉燃烧技术，但每台工业锅炉都需要配备一套复杂的制煤粉系统和设备，不但造价高，而且运行时耗电量也比较大，因为工业锅炉的吨位比较小，单台工业锅炉的造价也比较低，不可能再配备一套昂贵的煤粉系统，因此限制了煤粉在小型工业锅炉中的应用。
发明内容：
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，主要解决了现有的工业锅炉燃用原煤污染环境、热效率低、浪费能源、燃气和油成本高及煤粉燃烧应用受限等问题。为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，它包括外壳，外壳下设底座，外壳依次内设保温层和炉墙，炉墙内设左右膜式水冷壁和前膜式水冷壁，外壳左上部设锅筒，锅筒下部设前下降管，前下降管下部设前集箱，锅筒右侧中部设连通管和上连通管，上连通管下部设连接管，连接管下部设上集箱，上集箱下部设后膜式水冷壁，后膜式水冷壁下端设下集箱，在连通管下部设后下降管，后下降管下端设左右集箱，构成炉膛，在炉膛一侧设检修门，在其底部设斜炉底，在其后部底端设落灰斗，落灰斗下部设自动排灰装置，在炉膛前部设火焰监测器和吹灰装置，在炉膛左上部设氧量传感器和炉膛温度传感器，在外壳前端设燃烧器，燃烧器上设鼓风机，在其后上部的外壳上设防爆门及烟道，在炉膛的后上部设烟道，烟道与尾部受热面连接，尾部受热面上部设省煤器，省煤器上的省煤器管与省煤器集箱连接，省煤器下设空气预热器，空气预热器下部设检修门和出口调风装置，出口调风装置一端与烟风道连接，烟风道另一端与脉冲袋式除尘器连接，脉冲袋式除尘器下设气力除灰管和贮灰器，其特殊之处在于在炉膛前部设双曲线混烧稳燃室，燃烧器为超细煤粉、天然气两用燃烧器，燃烧器分别与输煤装置和天然气装置连接，在输煤装置上设煤舱，锅炉的火焰监测器、氧量传感器、炉膛温度传感器与微电脑控制柜通过线路连接。
本发明的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其所述的燃烧器可为超细煤粉、轻油两用燃烧器；即是以超细煤粉为主，天然气与油品为辅的多种燃料混烧。
本发明的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其所述的输煤装置为密相气力输送，输煤装置与空气压缩机和储气罐连接。
本发明的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其所述的左右膜式水冷壁、前膜式水冷壁及后膜式水冷壁采用角管式全水冷壁结构。
本发明的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其所述的
脉冲袋式除尘器通过反吹管路与储气罐连接，采用气力除灰。本发明所述的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、煤粉工业锅炉实际运行热效率一般都大于90％，燃烧效率能达到99％以上，而且采用低温分级送风燃烧技术能满足最新环保标准要求，与石灰石粉一起研磨混合充分，燃烧后除硫效果好并具有和燃油燃气锅炉几乎相同的火焰特征，燃料成本不到油品或天然气的60％；锅炉采用高效布袋除尘器，能可靠排放洁净烟气；2、采用超细煤粉、天然气两用燃烧器或水煤浆、天然气两用燃烧器，配备两套燃料供给装置，超细煤粉可从市场上方便购得，因很多煤矿对原煤进行深加工；3、采用双曲线混烧稳燃室，保证煤粉与气体混合燃烧充分，提高煤粉的燃尽率，并保证火焰燃烧稳定；4、采用以超细煤粉为主，多种燃料混烧技术，是以燃烧超细煤粉为主，辅助燃烧一定比例的天然气和油品。超细煤粉本身就是具有煤制品最高的燃烧效率，在天然气和油品的辅燃下，煤粉的燃烧效率会进一步提高，辅助天然气、油品的燃烧，可以起到点火助燃，低负荷时稳定燃烧和提高燃尽率的作用，进一步提高燃烧效率和中小型煤粉锅炉运行的稳定性。解决了中小型煤粉锅炉煤粉燃不尽，炉底积渣堆灰等毛病，彻底解决了中小型锅炉低负荷运行时，燃烧不稳定的重大课题；5、以超细煤粉为主的多种燃料混烧的中小型锅炉，把昂贵锅炉制煤系统与锅炉主机分成两个部分设计的，超细煤粉的供应改由专业化煤矿加工供应，这样大大降低锅炉一次性投资成本，使煤粉燃烧技术可以得到应用推广；6、锅炉燃烧可实现自动化控制，锅炉燃烧系统设有微电脑控制装置。此装置可实现自动开机，自动关机；从一种燃料转换为另一种燃料；由火焰监测器模拟信号提供回路蒸汽压力(出水温度)和燃烧流速反馈信号，燃烧器中的空气流速可以控制，利用可变气流维持燃烧中空气氧浓度不变，氧气浓度通过自动氧传感器测得，利用这种方法控制不同燃烧中的空气/流速得到最佳的空气燃烧比，保证高效、良好的燃烧状态使锅炉燃烧效率达到99％以上；7、为得到不同燃烧最佳燃烧效果，燃烧器空气流速和燃烧流速不直接联锁；8、为降低环境污染，煤粉燃料供给采用密相气力输送，除灰采用自动放灰装置，密封性好，减小炉膛过剩空气系数，保证充分燃烧；9、锅炉采用单锅筒、全膜式水冷壁、方箱式、快组装结构，辐射受热面与对流受热面是分两个部分设计的，尾部布置空气预热器往炉膛送的是热风；10、对现有在用的燃油、燃气锅炉可以进行改造，只须换掉原有燃烧器，加装超细煤粉燃烧系统，可节约大量的锅炉改造成本，改造后运行成本比燃油、燃气锅炉节约40～60％。
附图说明：
图1——本发明的结构示意图；
图2——图1的A-A剖示图。
具体实施方式：
为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉。
实施例1，参见图1、2，加工制成锅炉外壳5，在外壳5内依次安装保温层6和炉墙7，在炉墙7内安装左右膜式水冷壁3和前膜式水冷壁4，左右膜式水冷壁3、前膜式水冷壁4采用角管式全水冷壁结构，在外壳5左上部安装锅筒1，锅筒1下部安装前下降管2，在前下降管2下部安装前集箱8，在锅筒1右侧中部连接连通管24和上连通管25，上连通管25下部连接连接管26，连接管26下部安装上集箱28，在上集箱28下部安装后膜式水冷壁16，后膜式水冷壁16采用角管式全水冷壁结构，在后膜式水冷壁16下端安装下集箱11，在连通管24下部安装后下降管17，后下降管17下端安装左右集箱9，此时安装构成炉膛49，在炉膛49一侧开设检修门12，在其底部安装斜炉底13，在其后部底端安装落灰斗10，落灰斗10下部安装自动排灰装置48，在炉膛49前部安装火焰监测器45和吹灰装置15，在炉膛49左上部安装氧量传感器46和炉膛温度传感器47，在外壳5前端安装燃烧器35，燃烧器35上安装鼓风机34，在其后上部的外壳5上安装防爆门37和烟道38，在炉膛49前部安装双曲线混烧稳燃室27，在炉膛49的后上部安装烟道38，烟道38与尾部受热面50连接，在尾部受热面50上部安装省煤器19，省煤器19上的省煤器管18与省煤器集箱20连接，在省煤器19下部安装空气预热器21，空气预热器21下部开设检修门51和出口调风装置23，出口调风装置23一端与烟风道22连接，烟风道22另一端与脉冲袋式除尘器39连接，脉冲袋式除尘器39下连接气力除灰管41和贮灰器42，燃烧器35为超细煤粉、天然气两用燃烧器，是以超细煤粉为主，天然气为辅的多种燃料混烧，燃烧器35分别与输煤装置30和天然气装置33连接，在输煤装置30上安装煤舱29，输煤装置30为密相气力输送，输煤装置30与空气压缩机32和储气罐31连接，脉冲袋式除尘器39通过反吹管路44与储气罐31连接，采用气力除灰，锅炉的火焰监测器46、氧量传感器46、炉膛温度传感器47与微电脑控制柜36通过线路连接，最后将组装的工业锅炉安装在底座14上。
实施例1的工业锅炉，使用时先开启天然气自动点火装置点燃后燃烧，当炉膛达到一定温度的时候，超细煤粉由密相气动输粉装置送入燃烧器，即超细煤粉经空气压缩机、储气罐的空气把煤粉经密相输煤装置、燃烧器、双曲线混烧稳燃室送到炉膛与天然气控制装置输送的天然气一起在炉膛内燃烧，当锅炉炉膛温度升高的一定温度的时候关闭天然气单一燃烧超细煤粉，这种燃烧方式可以提高燃料燃烧效率和锅炉运行热效率，同时由于煤粉的价格比油品和天然气便宜得多，因此大大降低了锅炉的运行成本，也可同时混烧，燃料强烈燃烧释放出热量与锅炉膜式水冷壁中的换热工质进行辐射换热，产生蒸汽，燃料燃烧后产生的高温烟气进入对流受热面冲刷对流管束，完成对流换热，随后进入尾部空气预热器进行换热。经高效布袋式除尘器净化后的烟气经(引风机)烟囱排入大气中。
本发明的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其燃烧器35可为超细煤粉、轻油两用燃烧器，也可为水煤浆与天然气或轻油两用燃烧器，即是以超细煤粉或水煤浆为主，天然气与油品为辅的多种燃料混烧。
Claims (6)
1、一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，它包括外壳(5)，外壳(5)下设底座(14)，外壳(5)依次内设保温层(6)和炉墙(7)，炉墙(7)内设左右膜式水冷壁(3)和前膜式水冷壁(4)，外壳(5)左上部设锅筒(1)，锅筒(1)下部设前下降管(2)，前下降管(2)下部设前集箱(8)，锅筒(1)右侧中部设连通管(24)和上连通管(25)，上连通管(25)下部设连接管(26)，连接管(26)下部设上集箱(28)，上集箱(28)下部设后膜式水冷壁(16)，后膜式水冷壁(16)下端设下集箱(11)，在连通管(24)下部设后下降管(17)，后下降管(17)下端设左右集箱(9)，构成炉膛(49)，在炉膛(49)一侧设检修门(12)，在其底部设斜炉底(13)，在其后部底端设落灰斗(10)，落灰斗(10)下部设自动排灰装置(48)，在炉膛(49)前部设火焰监测器(45)和吹灰装置(15)，在炉膛(49)左上部设氧量传感器(46)和炉膛温度传感器(47)，在外壳(5)前端设燃烧器(35)，燃烧器(35)上设鼓风机(34)，在其后上部的外壳(5)上设防爆门(37)及烟道(38)，在炉膛(49)的后上部设烟道(38)，烟道(38)与尾部受热面(50)连接，尾部受热面(50)上部设省煤器(19)，省煤器(19)上的省煤器管(18)与省煤器集箱(20)连接，省煤器(19)下设空气预热器(21)，空气预热器(21)下部设检修门(51)和出口调风装置(23)，出口调风装置(23)一端与烟风道(22)连接，烟风道(22)另一端与脉冲袋式除尘器(39)连接，脉冲袋式除尘器(39)下设气力除灰管(41)和贮灰器(42)，其特征在于在炉膛(49)前部设双曲线混烧稳燃室(27)，燃烧器(35)为超细煤粉、天然气两用燃烧器，燃烧器(35)分别与输煤装置(30)和天然气装置(33)连接，在输煤装置(30)上设煤舱(29)，锅炉的火焰监测器(46)、氧量传感器(46)、炉膛温度传感器(47)与微电脑控制柜(36)通过线路连接。
2、根据权利要求1所述的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其特征在于所述的燃烧器(35)为超细煤粉、轻油两用燃烧器。
3、根据权利要求1或2所述的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其特征在于所述的燃烧器(35)是以超细煤粉为主，天然气与油品为辅的多种燃料混烧。
4、根据权利要求1所述的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其特征在于所述的输煤装置(30)为密相气力输送，输煤装置(30)与空气压缩机(32)和储气罐(31)连接。
5、根据权利要求1所述的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其特征在于所述的左右膜式水冷壁(4)、前膜式水冷壁(4)及后膜式水冷壁(16)采用角管式全水冷壁结构。
6、根据权利要求1所述的一种以超细煤粉为主的多种燃料混烧的工业锅炉，其特征在于所述的脉冲袋式除尘器(39)通过反吹管路(44)与储气罐(31)连接，采用气力除灰。
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