CN101122385A

CN101122385A - 煤制气一体化洁净燃烧锅炉

Info

Publication number: CN101122385A
Application number: CNA2006101096115A
Authority: CN
Inventors: 陈星照
Original assignee: Beijing Zhonghengli Heat Energy Environment Protection Science & Technology Co
Current assignee: Beijing Zhonghengli Heat Energy Environment Protection Science & Technology Co
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-13

Abstract

一种煤、气一体化洁净燃烧锅炉，锅炉内部设置有煤气发生室、往复式炉排和煤气燃烧室；所述煤气发生室四周为密封炉墙和水管，前部具有有密封式加煤斗及炉门，下部为往复运动的铸铁炉排，炉排后为落渣的灰坑，灰渣区上有封闭的耐火反射拱；煤气燃烧室在煤气发生室后。在所述煤气发生室上部设置炉内燃烧器，煤气通过该燃烧器在煤气燃烧室内燃烧。为增加煤的产气量及防止结渣，所述往复炉排下具有送蒸汽装置，由阀门控制送气量。

Description

煤制气一体化洁净燃烧锅炉

技术领域

本发明涉及将煤转化成煤气后燃烧该煤气来生产蒸汽的煤制气一体化洁净燃烧锅炉及其运行方法。

背景技术

国家对环境保护要求不断提高，传统燃煤锅炉效率低、污染物排放量大，难以达到国家排放标准，燃煤锅炉的使用受到了限制。我国以煤炭为主要能源之一，而且在今后相当一段时间内仍将是我国能源主体，然而现有锅炉或窑炉对煤炭的主要利用形式是直接燃烧，直接燃煤量比重很大。目前，我国绝大多数工业和民用锅炉仍然采用原煤直接燃烧方式，粉尘污染和能源浪费严重。随着煤炭消费量的增加，已经成为我国环境污染物排放的主要来源。燃油、燃气锅炉效率高、技术完善，但是其运行成本高昂。研究和开发环保高效的燃煤锅炉来替代燃油、燃气锅炉以减轻对环境的破坏和降低成本，是国家和企业都迫切期待的。煤气化燃烧是在将煤炭转化成煤气后再进行燃烧，与直接燃烧煤相比，将煤炭气化后燃烧可以大大降低对大气环境的污染，而且可以提高燃烧效率。

据此，近年来煤气化和燃烧燃煤锅炉已经问世，但是仍存在较多不足，亟待改进提高：1、现有锅炉燃烧工况经常发生周期性波动，实际操作复杂，煤转化为煤气的效率低，燃烧不充分，炉渣含碳量高，锅炉热效率低；2、现有锅炉生产参数低，只能生产热水，目前尚无蒸汽锅炉；3、现有锅炉结构不合理，维护、运行复杂，费用要求高，而且难以实现自

3、现有锅炉结构不合理，维护、运行复杂，费用要求高，而且难以实现自动化。

发明内容

为解决上述问题本发明提供一种煤-气一体化洁净燃烧锅炉，锅炉内部设置煤气发生室、往复式炉排和煤气燃烧室；所述煤气发生室四周为密封炉墙和水管，前部具有有密封式加煤斗及炉门，下部为往复运动的铸铁炉排，炉排后为落渣的灰坑，灰渣区上有封闭的耐火反射拱；煤气燃烧室在煤气发生室后。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，在所述煤气发生室上部设置炉内燃烧器，煤气通过该燃烧器在煤气燃烧室内燃烧。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，该燃烧器中部为煤气通道，四周为二次空气进口，燃烧器出口处设点火器，燃烧器及点火器均由耐火材料制作。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，安装有煤气防爆阀及炉后的泄放阀，在爆燃或无引风时可自动打开排除烟气。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，为增加煤的产气量及防止结渣，所述往复炉排下具有送蒸汽或水喷雾装置，由阀门控制送汽或送水量。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，炉后的冲击式脱硫除尘装置，该装置设在引风机后，内置多个导流板及挡水板，其下有自动保持液位的脱硫液区，烟气可反复冲击液面，进行脱硫除尘并经挡水板排出路外。

所述的煤-气一体化洁争燃烧锅炉的燃料煤由前部加煤斗送入，由活动炉排缓缓前后运动，将形成的灰渣落入后部的灰坑内，以人工或机械方法清出。

本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，包括以下步骤：

(1)锅炉加煤最好等到煤气燃完后进行，加煤前需关闭一、二次风，打开上加煤斗2，人站在侧面，先开一小缝，待确认炉膛内以无煤气后再打开，从上加煤斗加煤，然后关闭；

(2)确认具有点火火源，打开一次风、二次风；

(3)根据负荷波动调整给煤量、锅炉给水量、风量，保持气压稳定。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征在于煤气点燃过程中，应启动循环泵、注意水温上升情况；锅炉运行时，应保持各炉门严密，不得产生漏气、漏风现象。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于利用炉排后推红火，备好点火火源，打开点火风机后，再打开一、二次风投入运行，直至煤气点燃后在关闭点火风。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于煤气尚未燃完就需加煤的情况，需关闭一次风，减少二次风，打开泄放阀，将炉室内产生的煤气放出后，再打开上加煤斗，开门方法仍依上述措施进行，当打开一小缝后，要等一会确认炉内煤气逸出后，再行打开加煤，加煤后再按上述要求运行关闭上加煤斗。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于当煤层燃烧过程中积渣较多需要出渣时，可开动炉排将灰渣推入点火室，如红火较多需打开点火风待红火进一步燃尽后再推入灰坑。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于供给适当风量，注意调整引风量及鼓风量，保持炉膛负压在4-2毫米水柱。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于因此在负荷增加前，应预先添煤和进水，缩短二次添煤相隔的时间，不要增加每次的添煤量；负荷减少前，应减弱通风，减少添煤量，降低水位，或者延长二次添煤相隔的时间。

所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于正常运行时，脱硫除尘器水位应保持正常，并不断有浮球阀补水，脱硫液应保持碱度11-12，如过低应往投药口里投入碱液或其他脱硫剂；司炉工应定期打开除尘器下排污阀，将灰浆排出。

附图说明

附图1是本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的剖视图。

在附图1中的附图标记表示的部件为：下炉门1，上加煤斗2，烟箱3，蒸汽出口4，给水口5，锅筒6，排烟口7，烟管8，泄放阀9，水管10，二次风管11，燃烧器12，点火器13，下联箱14，炉拱15，灰坑16，固定炉排17，活动炉排18，一次风管19，蒸汽管20，推拉连杆21，变速箱22，煤气发生室23，煤气燃烧室24，防爆门25。

具体实施方式

本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉如图1所示，该锅炉具有活动炉排18、灰坑16、煤气发生室23、煤气燃烧室24、烟箱3、锅筒6等部件。

从上加煤斗2加入的煤在煤气发生室23中层燃，将煤转化成煤气，煤气在煤气发生室23中积聚，并通过该煤气发生室23炉墙上的燃烧器12引入到煤气发生室23后的煤气燃烧室24中进行燃烧，煤气燃烧产生的热传递给受热面从而生产蒸汽。

本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉优选采用往复式炉排。该往复式炉排由固定炉排条18和活动炉排17组成，活动炉排17与推拉连杆21连接，推动连杆21与变速箱22连接。所述的固定炉排18和活动炉排17间隔排列。从上加煤斗2加入的煤在往复式炉排上燃烧，产生煤气。煤渣被炉排推入到灰坑16。在炉排下具有一次风管19给煤气发生室23供给空气。

本发明优选在炉排下设置蒸汽管20，该蒸汽管20为煤气发生室23供给本锅炉生产的蒸汽，通过阀门(未示出)控制蒸汽的流量。为煤气发生室23供给蒸汽能够增加煤转化为煤气的效率增加煤气产量及防止结渣。

本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的煤气发生室23位于锅炉前部，当锅炉运行时下炉门1、上加煤口2封闭，煤气发生室23周围是密闭的炉墙，煤燃烧产生的煤气在煤气发生室23上部积聚，进而通过燃烧器12到煤气燃烧室24去燃烧。为了安全目的，本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉具有防爆门25与煤气发生室23连通。

所述的燃烧器12将煤气发生室23中产生的煤气引入到煤气燃烧室24进行燃烧。

优选在该燃烧器12周围设置二次风管11为燃烧器供给二次风，保证煤气充分燃烧。也可以在煤气燃烧室24的其他位置设置二次风管。

本发明优选在燃烧器12旁边设有点火器13。点火器13设置在所述的煤气燃烧室24靠近煤气发生室23的炉墙上，该点火器13与煤气发生室23连通形成明火点燃所述的燃烧器12。

煤气在所述的煤气燃烧室24中燃烧，产生的烟气经过烟箱3、烟管8后在排烟口7排出。在排烟口7附近还装有泄放阀9。

本发明的煤-气一体化洁净燃烧锅炉后面设置冲击式脱硫除尘装置，该装置设在引风机后，内置多尔导流板及挡水板，其下有自动保持液位的脱硫液区，烟气可反复冲击液面，进行脱硫除尘并经挡水板排出路外。

本发明突出优点是效率高，污染少，结构紧凑，安装简单，操作方便，燃煤的价格燃气的效果。

1、它将制气系统、点火系统、传热系统、通风系统、除尘系统脱硫系统汇成一体，结构紧凑，占地面积小，节约安装及设备投资，降低建设及运行成本。

2、是利用煤作为燃料，在炉内气化室加热气化后直接引至炉内燃烧室进行燃烧，经脱硫处理，烟气排放符合北京市最新烟尘及二氧化硫排放标准，在保证环保要求的前提下，运行成本最低。

3、烧效率高，传热好，使锅炉热效率达到75％^-80％，而且煤种适应性较强。

4、运行过程不发生爆燃、焦油堵塞等现象，加上合理的防护系统，使运行安全可靠，操作简便。

5、一次加煤可燃烧5个小时左右，运行较稳定，降低司炉工劳动强度。

6、外壁保温后用彩板包复，外形美观，整炉就地安装。运输安装周期短。

7、设置左右清扫门，清扫维修方便，延长使用寿命。

Claims

1.一种煤-气一体化洁净燃烧锅炉，锅炉内部设置的煤气发生室、往复式炉排和煤气燃烧室；所述煤气发生室四周为密封炉墙和水管，前部具有有密封式加煤斗及炉门，下部为往复运动的铸铁炉排，炉排后为落渣的灰坑，灰渣区上有封闭的耐火反射拱；煤气燃烧室在煤气发生室后。

2.如权利要求1所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，在所述煤气发生室上部设置炉内燃烧器，煤气通过该燃烧器在煤气燃烧室内燃烧。

3.如权利要求2所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，该燃烧器中部为煤气通道，四周为二次空气管，燃烧器出口处设点火器，燃烧器及点火器均由耐火材料制作。

4.如权利要求1所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，安装有煤气防爆阀及炉后的泄放阀，在爆燃或无引风时可自动打开排除烟气。

5.如权利要求1-4之一所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，为增加煤的产气量及防止结渣，所述往复炉排下具有送蒸汽装置，由阀门控制送气量。

6.如权利要求1-5之一所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉，炉后的冲击式脱硫除尘装置，该装置设在引风机后，内置多个导流板及挡水板，其下有自动保持液位的脱硫液区，烟气可反复冲击液面，进行脱硫除尘并经挡水板排出路外。

7.如权利要求1所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的燃料煤由前部加煤斗送入，由活动炉排缓缓前后运动，将形成的灰渣落入后部的灰坑内，以人工或机械方法清出。

8.上述任一权利要求所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征在于包括以下步骤：

(2)确认具有点火火源，打开一次风、二次风；

9.如权利要求8所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征在于煤气点燃过程中，应启动循环泵、注意水温上升情况；锅炉运行时，应保持各炉门严密不得产生漏气、漏风现象。

10.如权利要求8所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于利用炉排后推红火，备好点火火源，打开点火风机后，再打开一、二次风投入运行，直至煤气点燃后在关闭点火风。

11.如权利要求8所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于煤气尚未燃完就需加煤的情况，需关闭一次风，减少二次风，打开泄放阀，将炉室内产生的煤气放出后，再打开上加煤斗，开门方法仍依上述措施进行，当打开一小缝后，要等一会确认炉内煤气逸出后，再行打开加煤，加煤后再按上述要求运行关闭上加煤斗。

12.如权利要求8所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于当煤层燃烧过程中积渣较多需要出渣时，可开动炉排将灰渣推入点火室，如红火较多需打开点火风待红火进一步燃尽后再推入灰坑。

13.如权利要求8所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于供给适当风量，注意调整引风量及鼓风量，保持炉膛负压在4-2毫米水柱。

14.如权利要求13所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于因此在负荷增加前，应预先添煤和进水，缩短二次添煤相隔的时间，不要增加每次的添煤量；负荷减少前，应减弱通风，减少添煤量，降低水位，或者延长二次添煤相隔的时间。

15.如权利要求8所述的煤-气一体化洁净燃烧锅炉的运行方法，特征还在于正常运行时，脱硫除尘器水位应保持正常，并不断有浮球阀补水，脱硫液应保持碱度11-12，如过低应往投药口里投入碱液或其他脱硫剂；司炉工应定期打开除尘器下排污阀，将灰浆排出。