CN102818247B - 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
技术领域
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
中小型燃煤工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（烟）尘、SO2、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，以及满足全社会强烈的节能、环保愿望，中小型燃煤工业锅炉的技术进步已成为极待解决的问题。
中小型高效煤粉工业锅炉技术系统，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，增加设备投资，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
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。
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∏型；在所述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。
进一步的，所述炉膛设置高度5～30米，在其四周设置水冷壁管束。
进一步的，所述尾部竖井上还设置有冷空气入口、热空气出口、烟气出口、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。
进一步的，所述炉膛和尾部竖井底部均设置有落灰口。
进一步的，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。
本发明的有益效果在于：由气化室、炉膛、水平烟道、尾部竖井依次连接形成的∏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
下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。
图1为本发明的结构示意图。
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、落灰口，11、锅筒，12、蒸汽过热器。
具体实施方式
如图1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1、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1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∏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。
进一步的，所述炉膛6设置高度5～30米，在其四周设置水冷壁管束64。
进一步的，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，用于观察和维修。
进一步的，所述炉膛6和尾部竖井8底部均设置有落灰口10。
进一步的，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。
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℃～600℃，鼓风机1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出口烟气温度上升至900℃左右时，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℃，通过布置在炉膛底部的高速射流风入口61和二次风入口62的强烈紊流并充分混合，燃料强烈燃烧，同时在未燃带60的出口布置有三次风入口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℃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，并通过落灰口10排出锅炉；锅炉总体布置为∏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℃过热蒸汽，可增加受热面积，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口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、热空气出口85供炉膛燃烧热风，平台扶梯91供检修及运行巡视用。
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 (4)
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（1）、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（1）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∏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）；所述炉膛（6）设置高度 5 ～ 30米，在其四周设置水冷壁管束（64）。
2.根据权利要求 1 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）。
3. 根据权利要求 1 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）。
4.根据权利要求 1 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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