CN101514813A

CN101514813A - 一种燃煤锅炉

Info

Publication number: CN101514813A
Application number: CNA2009100200223A
Authority: CN
Inventors: 任少忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2009-08-26

Abstract

本发明公开了一种燃煤锅炉。该发明燃煤锅炉，包括穿过炉膛用于输煤并作为火床的链条炉排及其给煤装置，所说的炉膛包括具有前拱和后拱，以及水冷壁及其联箱，该燃煤锅炉进一步包括水煤浆燃烧器及为该水煤浆燃烧器提供燃料的水煤浆输送系统，其中水煤浆燃烧器位于炉膛前后拱之间的中部，并以链条炉排系统为引燃装置。本发明提供了一种水煤浆与燃煤相结合使用的燃煤锅炉，其单位产热所消耗的燃料低，并且其所燃用的煤种范围宽，提高锅炉出力速度快。

Description

一种燃煤锅炉

(一)技术领域

本发明涉及一种燃煤锅炉，具体地涉及一种带有链条炉排的燃煤锅炉。

(二)背景技术

燃煤锅炉中的链条锅炉是中小企业常用的热能设备，已经有一百多年的历史，虽经历过多次大规模的技术革新，但其热效率仍然低于60％，实际出力只能达到60％～70％。由于链条锅炉对所燃用的煤有较强的选择性，也就是在设计时，首先要确定的就是燃用煤种或其他燃料，然后根据所燃用煤种设计拱的形状和尺寸。安装后根据所燃烧煤种所设计的拱的形状和尺寸就不可能改变了，造成其只能燃用设计煤种或者相近煤种，因此，对煤种的适应性较差。

从工作原理上看，链条锅炉燃料燃烧是沿炉排长度方向上进行的，即炉排转动而将燃料按一定层厚不断带入炉内，上述燃料需要依次完成预热、干燥、挥发分析出并燃烧、焦炭燃烧、燃烬形成炉渣这些基本过程。其中所说的预热、干燥到着火燃烧主要是燃料吸收炉内辐射热来完成的，因此，所说的燃料燃烧是自上而下进行的，这就决定了燃料着火条件比较差。如果燃料入炉后不能尽快的着火燃烧就得不到充分的燃烧时间，加之炉排又不能停止转动，很多没有充分燃烧或者根本没有燃烧的燃料被排出炉外而造成直接浪费；而如果减慢炉排的速度，又必然会使锅炉的出力随之降低。

此外，链条锅炉在实际运行中所燃用的煤种是变化的，当煤种发生变化，必然会因为设计原因而造成其效率和出力发生变化。公知的，煤的挥发分比率、热值、灰分含量、含水率和粘结性是区分煤种的重要参数，由于能源问题及企业成本，对于链条锅炉，很多情况下不得不燃用与设计煤种差别很大的煤种。且对于比如挥发分低较低的煤种其着火和燃烧就很困难，滞后的着火及燃烧又必然缩短煤在炉排上的燃烧时间，使焦炭燃烧阶段为完成而造成很大的浪费；而挥发分高时又易造成化学不完全燃烧损失的挥发分增加，很容易产生黑烟，还可能发生提前着火而烧坏设备。

上世纪七十年代后期出现了以水煤浆为燃料的水煤浆锅炉，其最初的目的在于用存储量大的煤替代石油在一些行业上的应用，减少石油的消耗。其中水煤浆以煤炭(60～68％)为主料，加入化学添加剂(0.2～1％)和余量的水经专门的设备和工艺研磨、细化而成。但目前水煤浆锅炉还没有完全替换掉链条锅炉，原因是其自身也存在一些缺陷。其中，虽然水煤浆锅炉的可燃成分燃烧的比较充分，但也因此其火焰温度比较高，使得燃烧物燃烧所产生的灰处于熔化或者半熔化状态而沾附在灰斗上，很难清理。此外，其储存和运输因其状态呈流体而相对于原煤要麻烦的多。并且，对于现在的水煤浆锅炉都需要额外的引燃设备，比如柴油燃烧器，再加上其储罐、输送等辅助设备，结构相对比较复杂，加之引燃设备在引燃水煤浆后就会关闭，其大多数时间都处于闲置状态；另一方面，水煤浆锅炉经常会因为喷射不均匀或者炉膛温度低而造成灭火的问题，又不得不反复启动柴油燃烧器进行引燃。再一方面，由于水煤浆是对煤的深化处理，单位热量条件下其成本肯定比原煤要贵得多，这也是很多厂家不愿意采用水煤浆锅炉的原因。

(三)发明内容

因此，本发明为了克服现有技术的上述缺陷，提供了一种水煤浆与燃煤相结合使用的燃煤锅炉，其单位产热所消耗的燃料低，并且其所燃用的煤种范围宽，提高锅炉出力速度快。

本发明采用以下技术方案：

该发明燃煤锅炉，包括穿过炉膛用于输煤并作为火床的链条炉排及其给煤装置，所说的炉膛包括具有前拱和后拱，以及水冷壁及其联箱，该燃煤锅炉进一步包括水煤浆燃烧器及为该水煤浆燃烧器提供燃料的水煤浆输送系统，其中水煤浆燃烧器位于炉膛前后拱之间的中部，并以链条炉排系统为引燃装置。

本发明的出发点在于，提供一种燃煤锅炉，以煤为主要燃料，水煤浆为辅助燃料，以使不同煤种的煤都能够充分燃烧，其实际上是对链条锅炉的改进。其有益效果如下：

1.所用两种燃料均可以充分燃烧：水煤浆能够充分燃烧的事实众所周知，正如背景技术中所述水煤浆火焰温度高，燃煤初始阶段需要吸收大量辐射热而引燃，因此可以缩短燃煤在预热、干燥、挥发分析出可燃物阶段，从而使燃煤得到充分燃烧。另一方面，也因此可以通过调节水煤浆的燃烧量来控制不同煤种的燃煤都能够获得充分燃烧，从而使一种燃煤锅炉可以燃用不同的煤种，煤种适用范围大大拓宽。

2.单位产热成本低：单纯的链条锅炉热效低，燃料通常燃烧不充分，造成其相对成本高，燃料浪费比较严重；水煤浆虽然燃烧充分，但作为燃料其自身成本偏高。基于本方案的燃煤锅炉，由于两种燃料均可以得到充分燃烧，并以燃煤为主，水煤浆主要用于提高炉膛温度，使得匹配少量水煤浆的情况下，获得燃煤的充分燃烧，使综合了的相对成本大大降低，并节约了燃料。

3.两个燃烧系统相互弥补作用明显：链条炉排燃煤的燃烧为水煤浆的燃烧创造了良好的燃烧环境，使其不需要专门的引燃设备，并且因链条炉排上燃煤的持续燃烧也解决了水煤浆灭火的可能爆燃的危险性；而水煤浆的燃烧则进一步地促进了燃煤的燃烧。此外，水煤浆燃烧产生的灰烬直接落到了链条炉排上面的燃煤上而随着燃煤灰烬一块排出，不会粘附在链条炉排上。再一方面，在相同锅炉出力的情况下，由于水煤浆的介入，使得链条炉排上所需要的燃煤量减少，其一可以使层燃煤得到充分燃烧，二是在相同煤层厚度条件小，可适当降低炉排运转的速度，延长燃烧时间，降低了炉渣可燃物，节煤效果显著。

4.锅炉出力及蒸汽压力提高速度快：由于水煤浆燃烧强度高，单与原来的链条锅炉相比，其出力及压力速度提高快。

进一步地，所述水煤浆燃烧器位于水冷壁在炉拱部分的中心部位。

上述燃煤锅炉，所述水煤浆燃烧器对称于链条炉排两侧左右各一。其进一步包括位于锅炉排烟口的除尘器和为该除尘器提供吸力的引风机。

优选地，所述水煤浆输送系统设有流量调节装置。

上述燃煤锅炉，所述给煤装置包括位于所述链条炉排上料端上侧的锅炉给煤斗及其炉闸板和相应煤仓；在炉膛后侧设有与所述水冷壁连通的上锅筒和下锅筒，以及上、下锅筒间的对流管组。

所述水煤浆输送系统包括依次连接的水煤浆储罐、卸浆泵、输浆泵、搅拌罐、过滤器和给浆泵，其中过滤器接于所述水煤浆燃烧器的燃料管入口。

上述燃煤锅炉，所述燃料管入口还接有使水煤浆雾化的压缩空气系统。

(四)附图说明

下面结合说明书附图来具体说明一下本发明，使本领域的技术人员更好的理解本发明，其中：

图1为本发明实施例锅炉燃烧室部分的结构示意图。

图2为本发明实施例水煤浆系统框图。

图中：1、煤仓，2、水冷壁，3、上锅筒，4、对流管组，5、后拱，6、下锅筒，7、联箱，8、链条炉排，9、锅炉给煤斗，10、前拱，11、水煤浆燃烧器，12、水煤浆储罐，13、搅拌罐，14、给浆泵，15、过滤器，16、燃煤输送装置，17、燃烧室，18、除尘器，19、烟囱，20、引风机，21、鼓风机，22、压缩空气储罐，23、空气压缩机，24、水煤浆输送系统，25、输浆泵，26、卸浆泵。

(五)具体实施方式

参照说明书附图1和2，本实施例燃煤锅炉，包括穿过炉膛用于输煤并作为火床的链条炉排8及其给煤装置，所说的炉膛包括具有前拱10和后拱5，以及水冷壁2及其联箱7，该燃煤锅炉进一步包括水煤浆燃烧器11及为该水煤浆燃烧器提供燃料的水煤浆输送系统，其中水煤浆燃烧器位于炉膛前后拱之间的中部，并以链条炉排系统为引燃装置。

优选地，所述水煤浆燃烧器位于水冷壁在炉拱部分的中心部位，这里炉拱的辐射热比较大，且位于火床的上部，便于水煤浆的引燃。另一方面，可增加对水冷壁的辐射热。自然，本领域的技术人员可能会想到在炉膛顶部设置水煤浆燃烧器，不过这样做不利于水煤浆的充分燃烧。而太低，则容易直接将水煤浆喷到链条炉排上。

为了便于充分利用水煤浆燃烧所产生的热量，所述水煤浆燃烧器对称于链条炉排两侧左右各一，使得两燃烧器对射，形成较大范围内的火团。

为了减少污染物的排放，其进一步包括位于锅炉排烟口的除尘器18和为该除尘器提供吸力的引风机20。所说的除尘器可以选择袋式除尘器，除尘效果相对比较好。

所述水煤浆输送系统设有流量调节装置，对此，可以设置手动球阀，通过观察炉渣里面可燃物的情况进行调节。为了更方便的调节，可以在输送系统中接入电控球阀类的便于远程控制的阀门，在控制室设置炉渣监控终端，可以很方便的调整水煤浆的流量。

相应地，本发明可以包含诸如所述给煤装置所包括的位于所述链条炉排上料端上侧的锅炉给煤斗9及其炉闸板和相应煤仓1的公知设备；在炉膛后侧设有与所述水冷壁连通的上锅筒3和下锅筒6，以及上、下锅筒间的对流管组4。另外，本实施例所涉及的零部件，本领域的技术人员可以据其功能提供相类似的可等效替换的装置，其应当也落入本发明的的保护范围之内。

进一步地，所述水煤浆输送系统包括依次连接的水煤浆储罐12、卸浆泵26、输浆泵25、搅拌罐13、过滤器15和14，其中给浆泵接于所述水煤浆燃烧器的燃料管入口。

为了获得比较好的喷燃效果，所述燃料管入口还接有使水煤浆雾化的压缩空气系统。

Claims

1.一种燃煤锅炉，包括穿过炉膛用于输煤并作为火床的链条炉排(8)及其给煤装置，所说的炉膛包括具有前拱(10)和后拱(5)，以及水冷壁(2)及其联箱(7)，其特征在于：该燃煤锅炉进一步包括水煤浆燃烧器(11)及为该水煤浆燃烧器提供燃料的水煤浆输送系统，其中水煤浆燃烧器位于炉膛前后拱之间的中部，并以链条炉排系统为引燃装置。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于：所述水煤浆燃烧器位于水冷壁在炉拱部分的中心部位。

3.根据权利要求2所述的燃煤锅炉，其特征在于：所述水煤浆燃烧器对称于链条炉排两侧左右各一。

4.根据权利要求2所述的燃煤锅炉，其特征在于：其进一步包括位于锅炉排烟口的除尘器(18)和为该除尘器提供吸力的引风机(20)。

5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉，其特征在于：所述水煤浆输送系统设有流量调节装置。

6.根据权利要求1至5之一所述的燃煤锅炉，其特征在于：所述给煤装置包括位于所述链条炉排上料端上侧的锅炉给煤斗(9)及其炉闸板和相应煤仓(1)；在炉膛后侧设有与所述水冷壁连通的上锅筒(3)和下锅筒(6)，以及上、下锅筒间的对流管组(4)。

7.根据权利要求1至5之一所述的燃煤锅炉，其特征在于：所述水煤浆输送系统包括依次连接的水煤浆储罐(12)、卸浆泵(26)、输浆泵(25)、搅拌罐(13)、过滤器(15)和给浆泵(14)，其中过滤器接于所述水煤浆燃烧器的燃料管入口。

8.根据权利要求7所述的燃煤锅炉，其特征在于：所述燃料管入口还接有使水煤浆雾化的压缩空气系统。