CN102230614A - 一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉 - Google Patents

Abstract

一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，在锅炉本体的两个相对的侧炉墙之间设置有若干个烟道分隔屏，其将所述锅炉本体内部对应分隔形成若干个烟气通道，使锅炉的过热器、再热器分别设置在不同的烟气通道中；燃烧产生的高温烟气经过不同的所述烟气通道排出的过程中，分别使各个烟气通道中设置的过热器或再热器中输送的蒸汽受热，进行对应的过热或再热处理；所述若干烟气通道中各自设置有调节挡板，通过对应调整各个烟气通道中高温烟气的流量，实现对过热器输出的过热蒸汽温度，与再热器输出的再热蒸汽的温度分别进行调整。因此本发明对过热器和再热器的受热量水平，以及所述锅炉本体内左右或前后受热量水平都能够分别调节，具有良好的控制性能。

Description

一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉

技术领域

本发明涉及一种塔式锅炉，特别涉及一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉。

背景技术

现有的锅炉主要靠煤水比调节来改变过热蒸汽的温度，并在调节过程中通过炉膛出口的烟气温度变化，引起再热蒸汽的出口温度变化。为了协调过热蒸汽和再热蒸汽温度之间的关系，使其具有良好的汽温耦合特性，目前常用的调温方法有摆动燃烧器方法、再热器喷水方法、烟气再循环方法和烟气分配挡板方法。

但是，对于再热器布置在辐射特性强的区域的锅炉，可以采用摆动燃烧器调节其再热蒸汽温度；但对于塔式锅炉，由于炉膛出口距火焰的中心距离较远，摆动燃烧器对再热器的影响程度小，而且燃烧器的摆动会影响炉膛的吸热量，进一步影响过热蒸汽温度，使过热器和再热器调节的耦合特性变差。所述再热器喷水的方式只能调节蒸汽温度偏高，对温度偏低的问题无法解决，而且会造成机组的热效率降低。所述烟气再循环的方法，只有在特殊要求的情况下使用，如为降低氮氧化物排放量等。所述采用烟气分配挡板的方法，通过控制烟道中的烟气流量，对再热蒸汽温度进行调节，具有调温幅度大、运行费用低、操作安全可靠等优点，因此在双烟道锅炉中，烟气分配挡板调温方式被广泛使用。

如图1、2所示是现有的一种塔式锅炉，设置有一锅炉本体6，其包含前、后侧炉墙1、2与左、右侧炉墙3、4构成的水平截面为矩形的筒体，以及该筒体上部与其密闭连接的一炉顶壁5。所述锅炉本体6的各侧炉墙1、2、3、4中分别设置有炉墙管，炉墙管下部设置有多个燃烧器7，对锅炉本体6中的燃料燃烧进行控制。所述炉墙管的上端接入锅筒或者分离器构成的汽水分离装置19中（图中所示为设置分离器的示例）。所述锅炉本体6的上端后部设置有排烟出口8，还设置有与该排烟出口8相连接并向下延伸的烟道9。

所述锅炉本体6内的中间部位到所述排烟出口8之间，设置了由燃烧产生的烟气加热的多级受热面，其中接近所述排烟出口8的为低温侧的受热面。所述多级受热面从上到下依次为省煤器10、低温再热器11、低温过热器12、高温再热器13、高温过热器14、悬吊管过热器15，其各自包含在锅炉本体6左右方向并排布置的若干蛇形管屏（图2），每个蛇形管屏是前后方向连续设置、上下方向紧密排列的管路。锅炉本体6的上端前侧设置有悬吊管进口集箱20，与其连接设置的多个悬吊管16，分别向炉内水平延伸后，再竖直向下延伸对所述省煤器10、低温再热器11、低温过热器12、高温再热器13和高温过热器14进行悬吊支撑；对所述悬吊管16的底部分别横向弯曲形成所述悬吊管过热器15的蛇形管屏结构。

所述塔式锅炉的循环过程如下：从下方导入的给水先供给省煤器10，在其中利用燃烧产生的高温烟气加热后，供至所述锅炉本体6的下部，并在所述炉墙管中被烟气进一步加热形成蒸汽；该水和蒸汽的混合物向上进入所述汽水分离装置19，使汽水分离后的水流回所述炉墙管中。汽水分离后的蒸汽被导入所述悬吊管进口集箱20中，并在其沿所述悬吊管16下降并进入所述悬吊管过热器15的过程中进行过热，再经由所述低温过热器12、高温过热器14进一步过热后，形成高温高压蒸汽供给汽轮机高压缸。由汽轮机高压缸流出的蒸汽被供至低温再热器11、高温再热器13过热处理后，最终供给中压或低压蒸汽轮机。

然而，所述多级受热面的省煤器10、低温再热器11、低温过热器12、高温再热器13和高温过热器14，都位于所述锅炉本体6的同一个烟道中，并且都是以横跨该锅炉本体6前后方向的单回路方式设置。所以即使采用上述烟气分配挡板的调温方法，对所述过热器12、14和再热器11、13的受热量水平，或者所述锅炉本体6内左右或前后受热量水平都无法任意调节，导致了该现有塔式锅炉的控制性能不佳。

发明内容

本发明提供了一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，通过设置若干个烟道分隔屏，在锅炉本体上部对应形成多个烟气通道，使所述低温过热器与低温再热器位于不同的烟气通道内；由每个烟气通道对应装设的烟气挡板，对流经的烟气流量进行控制，达到分别调整过热及再热蒸汽温度的目的。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，在锅炉本体的两个相对的侧炉墙之间设置有若干个烟道分隔屏，其将所述锅炉本体内部对应分隔形成若干个烟气通道，使锅炉的过热器、再热器分别设置在不同的烟气通道中；

燃烧产生的高温烟气经过不同的所述烟气通道排出的过程中，分别使各个烟气通道中设置的过热器或再热器中输送的蒸汽受热，进行对应的过热或再热处理；

所述若干烟气通道中各自设置有调节挡板，通过对应调整各个烟气通道中高温烟气的流量，对过热器输出的过热蒸汽温度，与再热器输出的再热蒸汽的温度分别进行调整。

所述过热或再热蒸汽的温度，与所述过热器或再热器所在的烟气通道中高温烟气的流量正相关；烟气流量大，蒸汽温度高；烟气流量小，蒸汽温度低。

在所述锅炉本体的前侧炉墙与后侧炉墙之间设置有一个或多个所述烟道分隔屏，在所述锅炉本体内对应分隔形成左右布置的若干个烟气通道。

或者，在所述锅炉本体的左侧炉墙与右侧炉墙之间设置有一个或多个所述烟道分隔屏，在所述锅炉本体内对应分隔形成前后布置的若干个烟气通道。

再或者，在所述前后侧炉墙之间及所述左右侧炉墙之间，分别设置有数量相同或不相同的若干个烟道分隔屏。

所述锅炉本体中设置了由高温烟气加热的多级受热面，包含省煤器、低温再热器、低温过热器、高温再热器、高温过热器和悬吊管过热器；所述多级受热面各自在锅炉本体左右方向并排布置有若干蛇形管屏，每个蛇形管屏是前后方向连续设置、上下方向紧密排列的单向管路；

每个所述烟道分隔屏包含在两个相对的侧炉墙之间并排布置的若干的分隔管；每个分隔管设置有竖直上部管，相邻的所述分隔管在其竖直上部管的位置紧密连接形成了分隔烟气通道的分隔屏结构，将省煤器的其中一些蛇形管屏及其下方设置的低温再热器、与所述省煤器的另一些蛇形管屏及其下方设置的低温过热器分开布置在不同的烟气通道中。

所述竖直上部管是以一定间隔并排设置的光管，相邻的竖直上部管之间以扁钢连接，形成分隔烟气通道的所述分隔屏结构。

每个分隔管还设置有水平管段，其是将所述竖直上部管的最上端向所述锅炉本体的前侧水平弯曲形成；

所述锅炉本体上端前侧设置有悬吊管进口集箱，其与所述水平管段相连接，将蒸汽通过该水平管段导入所述分隔管。

每个分隔管还设置有与所述竖直上部管底端连通的竖直下部管；

若干所述竖直下部管是以一定间隔并排设置的光管，对所述低温再热器或低温过热器下方依次设置的所述高温再热器和高温过热器进行悬吊固定；

每个所述分隔管，在其竖直下部管的最底端横向弯曲，形成所述悬吊管过热器的前后连续的蛇形管屏结构。

与现有技术相比，本发明所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其优点在于：本发明通过设置若干个烟道分隔屏，在锅炉本体上部对应形成多个烟气通道，使所述低温过热器与低温再热器位于不同的烟气通道内；由每个烟气通道对应装设的烟气挡板，对流经的烟气流量进行控制，从而实现了对过热及再热蒸汽温度分别调整的目的。因此本发明对过热器和再热器的受热量水平，以及所述锅炉本体内左右或前后受热量水平都能够分别调节，具有良好的控制性能。

附图说明

图1是现有塔式锅炉在左右侧视图；

图2是现有塔式锅炉在前后侧视图；

图3是本发明所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉在左右侧视图；

图4是本发明所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉在前后侧视图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

配合参见图3、4所示，本发明所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其锅炉本体6的整体结构与现有技术中相类似，即包含前、后侧炉墙1、2与左、右侧炉墙3、4构成的矩形体筒体，以及该矩形筒体上部设置的炉顶壁5。所述锅炉本体6的各侧炉墙中分别设置有炉墙管，炉墙管下部设置有多个燃烧器7；所述炉墙管的上端接入汽水分离装置19中（图中所示为设置分离器作为汽水分离装置的示例）。

所述锅炉本体6的上端后部设置有排烟出口8，还设置有与该排烟出口8相连接并向下延伸的烟道9。所述锅炉本体6内的中间部位到所述排烟出口8之间，利用燃烧产生的烟气加热的多级受热面，是省煤器10、低温再热器11、低温过热器12、高温再热器13、高温过热器14、悬吊管过热器15，其各自包含在锅炉本体6左右方向并排布置的若干蛇形管屏（图4），每个蛇形管屏是前后方向连续设置、上下方向紧密排列的单向管路。

锅炉本体6的上端前侧设置有悬吊管进口集箱20，与其连接设置的多个悬吊管16，分别向炉内水平延伸后，再竖直向下延伸与所述省煤器10、低温再热器11、低温过热器12、高温再热器13和高温过热器14分别连接对其进行悬吊支撑。将所述悬吊管16底部横向弯曲形成所述悬吊管过热器15的蛇形管屏结构。

与现有技术中的不同点在于，本发明所述塔式锅炉中，在相对的侧炉墙1、2或3、4之间设置一个或多个烟道分隔屏，将所述锅炉本体6内的上部，对应分隔形成若干烟气通道。每个烟气通道的上方，还各自设置有调节挡板21对烟气通道中的烟气流量进行调整。

具体的，可以是如图3所示，在所述左侧炉墙3与右侧炉墙4之间设置一个烟道分隔屏，其将所述锅炉本体6内的上部，对应分隔形成前后布置的两个烟气通道。或者，也可以是如图4所示，在所述前侧炉墙1与后侧炉墙2之间设置一个烟道分隔屏，其将所述锅炉本体6内的上部，对应分隔形成左右布置的两个烟气通道。使由高温烟气加热的过热器、再热器分别设置在不同的烟气通道中，通过调节挡板21各自调整其中的烟气流量，来独立调整过热蒸汽和再热蒸汽的温度。

或者，也可以是同时设置前后侧及左右侧的呈十字形分布的两个烟道分隔屏，对应形成共四个烟气通道（图中未示出）。或者，还可以各自调整设置在前后侧或左右侧的烟道分隔屏的个数，来对应调整烟气通道的数量（图中未示出）。此时，可以将过热器、再热器的若干蛇形管屏分成若干组，并分别设置在该些烟气通道中。

每个所述烟道分隔屏包含在两个相对的侧炉墙之间并排布置的若干分隔管；每个分隔管设置有与所述悬吊管进口集箱20的出口相连接的水平管段，将所述水平管段竖直向下延伸设置的竖直上部管18，以及与竖直上部管18底端连通的竖直下部管17。

所述竖直上部管18，是以一定间隔并排设置的光管，相邻的管子之间以扁钢连接，即所述分隔管上与所述水平管段到所述高温再热器13之间相对应的竖直部分设置为鳍片管。相邻的分隔管在该竖直上部管18的位置连接形成了分隔屏结构，从而在所述锅炉本体6中对应形成了所述多个烟气通道，使所述低温再热器11、低温过热器12被分开布置在不同的烟气通道，将所述省煤器10的若干蛇形管屏也分成两组并对应设置在所述低温再热器11或低温过热器12上方。所述省煤器10、低温再热器11、低温过热器12仍然由所述若干悬吊管16悬挂固定。

所述竖直下部管17，即所述高温再热器13到所述高温过热器14的部分是光管，其与所述悬吊管16一起对所述高温再热器13、高温过热器14的部分进行悬挂固定。将所述竖直下部管17的最下端横向弯曲，形成所述悬吊管过热器15的前后连续的蛇形管屏结构。

本发明所述的塔式锅炉，其循环过程如下：从下方导入的给水先供给省煤器10，在其中利用燃烧产生的高温烟气加热后，供至所述锅炉本体6的下部，并在所述炉墙管中被烟气进一步加热形成蒸汽；该水和蒸汽的混合物向上进入所述汽水分离装置19，使汽水分离后的水流回所述炉墙管中。至此与现有技术相类似。

汽水分离后的蒸汽被导入所述悬吊管进口集箱20中，并沿所述悬吊管16和所述烟道分隔屏的分隔管下降，在所述悬吊管过热器15中进行过热处理。再将该过热蒸汽经由所述低温过热器12、高温过热器14做进一步过热处理的过程中，由该低温过热器12所在的烟气通道的调节挡板21调整烟气流量，独立对其中流经的过热蒸汽进行温度调整后，以形成高温高压蒸汽供给汽轮机高压缸。

由汽轮机高压缸流出的蒸汽被供至低温再热器11、高温再热器13中进行再热处理的过程中，由低温再热器11所在的烟气通道的调节挡板21调整烟气流量，独立对其中流经的再热蒸汽进行温度调整后，最终供给中压或低压蒸汽轮机。

在上述整个循环的过程中，如果各自调整其调节挡板21，使高温烟气更多地流入所述低温过热器12所在的烟气通道时，在该烟气通道加热的过热蒸汽温度会升高，与此同时，经所述低温再热器11所在烟气通道加热的再热蒸汽的温度会降低，反之亦然；从而实现了对过热及再热蒸汽温度分别调整的目的。因此本发明对过热器和再热器的受热量水平，以及所述锅炉本体内左右或前后受热量水平都能够分别调节，具有良好的控制性能。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，在锅炉本体（6）的两个相对的侧炉墙之间设置有若干个烟道分隔屏，其将所述锅炉本体（6）内部对应分隔形成若干个烟气通道，使锅炉的过热器、再热器分别设置在不同的烟气通道中；

燃烧产生的高温烟气经过不同的所述烟气通道排出的过程中，分别使各个烟气通道中设置的过热器或再热器中输送的蒸汽受热，进行对应的过热或再热处理；

所述若干烟气通道中各自设置有调节挡板（21），通过对应调整各个烟气通道中高温烟气的流量，对过热器输出的过热蒸汽温度，与再热器输出的再热蒸汽的温度分别进行调整。

2.如权利要求1所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，所述过热或再热蒸汽的温度，与所述过热器或再热器所在的烟气通道中高温烟气的流量正相关；烟气流量大，蒸汽温度高；烟气流量小，蒸汽温度低。

3.如权利要求1所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，在所述锅炉本体（6）的前侧炉墙（1）与后侧炉墙（2）之间设置有一个或多个所述烟道分隔屏，在所述锅炉本体（6）内对应分隔形成左右布置的若干个烟气通道。

4.如权利要求3所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，在所述锅炉本体（6）的左侧炉墙（3）与右侧炉墙（4）之间设置有一个或多个所述烟道分隔屏，在所述锅炉本体（6）内对应分隔形成前后布置的若干个烟气通道。

5.如权利要求4所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，所述前后侧炉墙（1、2）之间及所述左右侧炉墙（3、4）之间，分别设置有数量相同或不相同的若干个烟道分隔屏。

6.如权利要求1或5所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，

所述锅炉本体（6）中设置了由高温烟气加热的多级受热面，包含省煤器（10）、低温再热器（11）、低温过热器（12）、高温再热器（13）、高温过热器（14）和悬吊管过热器（15）；所述多级受热面各自在锅炉本体（6）左右方向并排布置有若干蛇形管屏，每个蛇形管屏是前后方向连续设置、上下方向紧密排列的单向管路；

每个所述烟道分隔屏包含在两个相对的侧炉墙之间并排布置的若干的分隔管；每个分隔管设置有竖直上部管（18），相邻的所述分隔管在其竖直上部管（18）的位置紧密连接形成了分隔烟气通道的分隔屏结构，将省煤器（10）的其中一些蛇形管屏及其下方设置的低温再热器（11）、与所述省煤器（10）的另一些蛇形管屏及其下方设置的低温过热器（12）分开布置在不同的烟气通道中。

7.如权利要求6所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，

所述竖直上部管（18）是以一定间隔并排设置的光管，相邻的竖直上部管（18）之间以扁钢连接，形成分隔烟气通道的所述分隔屏结构。

8.如权利要求7所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，

每个分隔管还设置有水平管段，其是将所述竖直上部管（18）的最上端向所述锅炉本体（6）的前侧水平弯曲形成；

所述锅炉本体（6）上端前侧设置有悬吊管进口集箱（20），其与所述水平管段相连接，将蒸汽通过该水平管段导入所述分隔管。

9.如权利要求8所述烟道分隔且流量可调节的塔式锅炉，其特征在于，每个分隔管还设置有与所述竖直上部管（18）底端连通的竖直下部管（17）；

若干所述竖直下部管（17）是以一定间隔并排设置的光管，对所述低温再热器（11）或低温过热器（12）下方依次设置的所述高温再热器（13）和高温过热器（14）进行悬吊固定；

每个所述分隔管，在其竖直下部管（17）的最底端横向弯曲，形成所述悬吊管过热器（15）的前后连续的蛇形管屏结构。

Images