CN102818247A - 一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,包括鼓风机、煤粉仓、煤粉输送管道、燃烧室、气化室、炉膛、水平烟道、蒸汽过热器、尾部竖井、锅炉支柱,鼓风机连接煤粉仓,并通过煤粉输送管道连接气化室,燃烧器连接气化室;气化室、炉膛、水平烟道、尾部竖井依次连接,并安装在锅炉支柱上形成∏型;在炉膛与气化室连接处上方布置有未燃带,在炉膛底部设置有射流风入口、二次风入口,在未燃带出口处设置三次风入口;蒸汽过热器安装在水平烟道中;尾部竖井里设置有省煤器和空气预热器。本发明节省空间,减少烟尘排放,实现了气化输送,燃烧更加稳定,煤粉燃尽率达99%以上,热效率达93%以上。

Description

一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉
技术领域
[0001] 本发明涉及锅炉制造技术领域,尤其涉及一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉。
背景技术
[0002] 中小型燃煤エ业锅炉是我国的主要用煤装备,全国大约有50万余台,总容量达200万吨,年耗煤量约4亿吨,大多数为链条炉排锅炉。这些锅炉的平均热效率大多不超过70%,同时这些锅炉普遍环保措施简陋,粉(畑)尘、S02、NOx不能达标排放,区域性煤污染十分严重。随着我国经济的飞速发展,建设节约型小康社会步伐的显著加快,以及满足全社会強烈的节能、环保愿望,中小型燃煤エ业锅炉的技术进步已成为极待解决的问题。
[0003] 中小型高效煤粉エ业锅炉技术系统,虽然在燃烧效率和热效率已经远远高于层燃和链条锅炉,实际燃烧效率和运行热效率还需再提高。当前的煤粉气化燃烧锅炉,大多数是 用在链条锅炉的技术改造,在锅炉的结构布置没有什么改进。存在以下问题:需要配备煤的气化设备,増加设备投资,运行管理工作量大;因为炉膛较低,因而影响煤粉未燃尽的高温烟气的燃尽率。
发明内容
[0004]为了解决现有技术中的问题,本发明的目的是提供一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉。
[0005]为达到上述目的,本发明所采用的技术手段是:一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,包括鼓风机、煤粉仓、煤粉输送管道、燃烧器、气化室、炉膛、水平烟道、蒸汽过热器、尾部竖井、锅炉支柱,所述鼓风机连接煤粉仓,并通过煤粉输送管道连接气化室,所述燃烧器连接气化室;所述气化室、炉膛、水平烟道、尾部竖井依次连接,并安装在锅炉支柱上形成Π型;在所述炉膛与气化室连接处上方布置有未燃帯,在炉膛底部设置有射流风入ロ、二次风入口,在所述未燃带出口处设置三次风入口 ;所述蒸汽过热器安装在水平烟道中;所述尾部竖井里设置有省煤器和空气预热器,在尾部竖井前后炉墙上设置有对流管束。
[0006] 进ー步的,所述炉膛设置高度5〜30米,在其四周设置水冷壁管束。
[0007] 进ー步的,所述尾部竖井上还设置有冷空气入ロ、热空气出ロ、烟气出ロ、炉门、检察门;所述炉膛上设置有观火孔;所述锅炉支柱上设置有平台扶梯,用于观察和维修。
[0008] 进ー步的,所述炉膛和尾部竖井底部均设置有落灰ロ。
[0009] 进ー步的,所述水平烟道内还设置有加热器,所述炉膛与水平烟道连接处还设置有锅筒,所述锅筒连接水冷壁管束,蒸汽过热器、加热器。
[0010] 本发明的有益效果在干:由气化室、炉膛、水平烟道、尾部竖井依次连接形成的Π型,布置完全适应煤粉气化燃烧燃尽的特殊条件,燃烧效率和热效率高;此结构即可节省空间,又有利于烟气中灰尘的沉降,减少锅炉烟尘的初始排放浓度,实现了气化输送,高效清洁复合燃烧技术突破煤粉在气化室气化与煤粉复合燃烧,未燃尽的高温烟气在高炉膛内充分燃尽,提高了煤粉的燃尽率,并使燃烧更加稳定,而且负荷调节方便,煤粉燃尽率达到99%以上,锅炉热效率达到93%以上。
附图说明
[0011] 下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。
[0012] 图I为本发明的结构示意图。
[0013] 图中:1、鼓风机,2、煤粉仓,3、煤粉输送管道,4、加热器,5、气化室,6、炉膛,60、未燃带,61、射流风入口,62、二次风入口,63、三次风入口,64、水冷壁管束,65、观火孔,7、水平烟道,71、加热器,8、尾部竖井,81、对流管束,82、省煤器,83、空气预热器,84、冷空气入口,
85、热空气出口,86、烟气出口,87、炉门,88、检察门,9、锅炉支柱,91、平台扶梯,10、落灰ロ, 11、锅筒,12、蒸汽过热器。
具体实施方式
[0014] 如图I所示的一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,包括鼓风机I、煤粉仓
2、煤粉输送管道3、燃烧器4、气化室5、炉膛6、水平烟道7、蒸汽过热器12、尾部竖井8、锅炉支柱9,所述鼓风机I连接煤粉仓2,并通过煤粉输送管道3连接气化室5,所述燃烧器4连接气化室5 ;所述气化室5、炉膛6、水平烟道7、尾部竖井8依次连接,并安装在锅炉支柱9上形成Π型;在所述炉膛6与气化室5连接处上方布置有未燃带60,在炉膛6底部设置有射流风入口 61、二次风入口 62,在所述未燃带60出口处设置三次风入口 63 ;所述蒸汽过热器12安装在水平烟道7中;所述尾部竖井8里设置有省煤器82和空气预热器83,在尾部竖井8前后炉墙上设置有对流管束81。
[0015] 进ー步的,所述炉膛6设置高度5〜30米,在其四周设置水冷壁管束64。
[0016] 进ー步的,所述尾部竖井8上还设置有冷空气入口 84、热空气出ロ 85、烟气出ロ
86、炉门87、检察门88 ;所述炉膛6上设置有观火孔65 ;所述锅炉支柱9上设置有平台扶梯91,用于观察和维修。
[0017] 进ー步的,所述炉膛6和尾部竖井8底部均设置有落灰ロ 10。
[0018] 进ー步的,所述水平烟道7内还设置有加热器71 ;所述炉膛6与水平烟道7连接处还设置有锅筒11,所述锅筒11连接水冷壁管束64、蒸汽过热器12、加热器71。
[0019] 所述蒸汽锅炉的燃烧剂为细煤粉,所述燃烧器4通过油或气,将气化室5的温度提高至500°C〜600°C,鼓风机I将储存于煤粉仓2中的细煤粉通过煤粉输送管道3输送至气化室5,煤粉在高温下进行气化,并部分燃烧,此时燃烧器4依然燃烧助燃,当气化室5出ロ烟气温度上升至900°C左右吋,切断燃烧器4的油或气,此时煤粉进入稳定气化燃烧过程,煤粉气化燃烧后的未燃尽的高温烟气切向进入炉膛6在此处的炉膛内设有耐火混凝土的未燃带60,燃烧温度高达1600°C,通过布置在炉膛底部的高速射流风入ロ 61和二次风入ロ62的强烈紊流并充分混合,燃料强烈燃烧,同时在未燃带60的出ロ布置有三次风入口 63,使未燃尽的燃料充分燃尽,由于炉膛6垂直的高度高达5〜30米,未燃尽的高温烟气在炉膛6内停留时间约10秒,在1600°C的高温下一方面能够充分燃尽提供足够时间,另一方面可以使灰分尽可能回落至炉膛6底部,并通过落灰ロ 10排出锅炉;锅炉总体布置为Π结构,上部水平烟道7内布置加热器71,布置蒸汽过热器12,可产生450°C过热蒸汽,可増加受热面积,提高锅炉热效率;炉膛6的四周设置水冷壁管束64,尾部竖井8中布置对流管束81、省煤器82、空气预热器83有效增加受热面的换热面积,减低了锅炉的排烟温度,使锅炉的整体热效率大大提高,炉膛燃尽后的灰分及尾部竖井8中的烟尘灰分通过底端的出灰ロ 10排出,检修时,工作人员通过炉门87出入,锅炉运行时,可通过检察门88,观火孔65察看,空气预热器83的冷空气入口 84、热空气出ロ 85供炉膛燃烧热风,平台扶梯91供检修及运行巡视用。
[0020] 本发明的实施例所表述的,并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,其特征在于:包括鼓风机(I)、煤粉仓(2)、煤粉输送管道(3)、燃烧器(4)、气化室(5)、炉膛(6)、水平烟道(7)、蒸汽过热器(12)、尾部竖井(8)、锅炉支柱(9),所述鼓风机(I)连接煤粉仓(2),并通过煤粉输送管道(3)连接气化室(5 ),所述燃烧器(4)连接气化室(5 );所述气化室(5 )、炉膛(6 )、水平烟道(7 )、尾部竖井(8)依次连接,并安装在锅炉支柱(9)上形成Π型;在所述炉膛(6)与气化室(5)连接处上方布置有未燃带(60 ),在炉膛(6 )底部设置有射流风入口( 61)、二次风入口( 62 ),在所述未燃带(60)出口处设置三次风入口(63);所述蒸汽过热器(12)安装在水平烟道(7)中;所述尾部竖井(8 )里设置有省煤器(82 )和空气预热器(83 ),在尾部竖井(8 )前后炉墙上设置有对流管束(81)。
2.根据权利要求I所述的高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,其特征在于:所述炉膛(6)设置高度5〜30米,在其四周设置水冷壁管束(64)。
3.根据权利要求I所述的高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,其特征在于:所述尾部竖井(8)上还设置有冷空气入口(84)、热空气出口(85)、烟气出口(86)、炉门(87)、检察门(88);所述炉膛(6)上设置有观火孔(65);所述锅炉支柱(9)上设置有平台扶梯(91)。
4.根据权利要求I所述的高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,其特征在于:所述炉膛(6)和尾部竖井(8)底部均设置有落灰口(10)。
5.根据权利要求I所述的高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉,其特征在于:在所述水平烟道(7)内设置有加热器(71);所述炉膛(6)与水平烟道(7)连接处还设置有锅筒(11),所述锅筒(11)连接水冷壁管束(64)、蒸汽过热器(12)、加热器(71)。
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