CN103017130B - 水煤浆锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水煤浆锅炉。水煤浆锅炉，包括炉体、设置在炉体上的上锅筒和下锅筒、以及设置在所述炉体上的水煤浆喷枪，其特征在于，所述炉体中设置有外侧弧形水冷壁和内侧水冷壁，所述外侧弧形水冷壁和所述内侧水冷壁的两端口分别与所述上锅筒和所述下锅筒连接，所述外侧弧形水冷壁和所述内侧水冷壁形成D型结构；所述上锅筒和所述下锅筒之间由内至外设置有第一对流管束和第二对流管束，所述第一对流管束和所述第二对流管束之间设置有第一隔烟墙，所述内侧水冷壁与所述第一对流管束之间设置有第二隔烟墙。实现减少炉体中出现结焦的现象，提高了水煤浆锅炉的可靠性。

Description

水煤浆锅炉

技术领域

 本发明涉及锅炉设备，尤其涉及一种水煤浆锅炉。

背景技术

目前，为了保护环境，减少锅炉烟气排放对大气的污染，国家对燃烧天然煤块的锅炉采取了多种减排措施，并鼓励洁净能源的开发和利用。目前，一种燃烧水煤浆的锅炉，正在大范围的推广和应用。水煤浆锅炉的燃料是将天然煤块加工成煤粉，将煤粉调成水煤浆，经脱硫等处理后制成洁净的水煤浆燃烧剂。使用时，用高压气体将水煤浆喷入炉内使其充分燃烧，从而大大减轻了烟气对大气的污染，受到专业人士的一致好评。但是，现有技术中的水煤浆锅炉的水冷壁的循环过程复杂，水冷壁的水冷效果较差，容易出现水煤浆锅炉的炉底结焦堵塞水煤浆锅炉，因此，现有技术中的水煤浆锅炉的可靠性较低。

发明内容

本发明提供一种水煤浆锅炉，用以解决现有技术中水煤浆锅炉的可靠性较低的缺陷，实现减少炉体中出现结焦的现象，提高了水煤浆锅炉的可靠性。

本发明提供一种水煤浆锅炉，包括炉体、设置在炉体上的上锅筒和下锅筒、以及设置在所述炉体上的水煤浆喷枪，所述炉体中设置有外侧弧形水冷壁和内侧水冷壁，所述外侧弧形水冷壁和所述内侧水冷壁的两端口分别与所述上锅筒和所述下锅筒连接，所述外侧弧形水冷壁和所述内侧水冷壁形成D型结构；所述上锅筒和所述下锅筒之间由内至外设置有第一对流管束和第二对流管束，所述第一对流管束和所述第二对流管束之间设置有第一隔烟墙，所述内侧水冷壁与所述第一对流管束之间设置有第二隔烟墙。

如上所述的水煤浆锅炉，所述炉体中炉膛的底部设置有排渣口，围绕所述排渣口所述炉体中炉膛的底部设置有绝热保温层。

如上所述的水煤浆锅炉，所述水煤浆喷枪包括固定在所述炉体上的支架、锥形挡块、保护套管、枪筒和输料管，所述支架固定在所述保护套管的前端部，所述保护套管套在所述枪筒的外部，所述枪筒套在所述输料管的外部，所述枪筒上还设置有进气管，所述进气管的进气口位于所述保护套管外部，所述锥形挡块固定在所述支架上，所述保护套管的后端部螺纹连接有调节管，所述枪筒固定连接在所述调节管上；所述枪筒的前端部固定有套管，所述套管的中部设置有第一挡板，所述第一挡板上开设有第一通孔，所述第一挡板与所述输料管之间设置有混合管道，所述混合管道的侧壁上设置有多个进气孔，所述混合管道的出口朝向所述第一通孔；所述套管的前端部设置有喇叭形出口，所述锥形挡块的尖端部插在所述喇叭形出口中，所述锥形挡块与所述喇叭形出口之间的间隔形成出料口。

如上所述的水煤浆锅炉，所述喇叭形出口与所述第一挡板之间设置有第二挡板，所述第二挡板上固定有撞击块，所述第二挡板上绕所述撞击块开设有多个第二通孔。

如上所述的水煤浆锅炉，所述锥形挡块的侧壁开设有多条第一凹槽，所述喇叭形出口的内侧壁开设有多条与所述第一凹槽对应的第二凹槽。

如上所述的水煤浆锅炉，所述调节管的外圈上设置有手轮。

如上所述的水煤浆锅炉，所述混合管道的前端部设置有挡圈，所述挡圈上设置有多个通气孔。

本发明提供的水煤浆锅炉，通过在炉体中形成D型布置的水冷壁，炉体的顶部、外侧壁和底部采用一体的外侧弧形水冷壁，有效的简化了水循环回路的结构，外侧弧形水冷壁和内侧水冷壁分别直接与上锅筒和下锅筒连接，增加了水冷壁的面积，增强了自热水循环的效果，实现水冷壁的受热面均匀布置，确保水冷壁具有较好的水冷效果，提高了炉膛的水冷度，使炉体中炉膛的温度控制在水煤浆稳定燃烧的下限，有效的控制了氮化物和硫化物的生成，确保炉膛内的灰渣在灰熔点以下，减少出现炉底结焦的现象，提高了水煤浆锅炉的可靠性。另外，通过设置第一隔烟墙和第二隔烟墙，使从水煤浆喷枪喷出的水煤浆，燃烧后产生的烟气在炉体的炉膛中加热水冷壁，然后穿过第二隔烟墙加热第一对流管束，再穿过第一隔烟墙加热第二对流管束，最后从炉体的烟道口输出，烟气经过三个加热回程，可以充分利用烟气的热量，提高能源的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明水煤浆锅炉实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本发明水煤浆锅炉实施例中水煤浆喷枪的结构示意图；

图4为本发明水煤浆锅炉实施例中锥形挡块的结构示意图；

图5为图4中B-B向剖视图；

图6为本发明水煤浆锅炉实施例中喇叭形出口的结构示意图；

图7为图6中C-C向剖视图；

图8为本发明水煤浆锅炉实施例中混合管道的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图8所示，本实施例水煤浆锅炉，包括炉体100、设置在炉体100上的上锅筒200和下锅筒300、以及设置在炉体100上的水煤浆喷枪101，炉体100中设置有外侧弧形水冷壁102和内侧水冷壁103，外侧弧形水冷壁102和内侧水冷壁103的两端口分别与上锅筒200和下锅筒300连接，外侧弧形水冷壁102和内侧水冷壁103形成D型结构；上锅筒200和下锅筒300之间由内至外设置有第一对流管束104和第二对流管束105，第一对流管束104和第二对流管束105之间设置有第一隔烟墙107，内侧水冷壁103与第一对流管束104之间设置有第二隔烟墙106。其中，炉体100中炉膛（未图示）的底部设置有排渣口108，围绕排渣口108炉体100中炉膛的底部设置有绝热保温层109。

具体而言，本实施例水煤浆锅炉中炉体100的顶部、外侧和底部设置有一体的外侧弧形水冷壁102，外侧弧形水冷壁102和内侧水冷壁103形成D型结构并分别与上锅筒200和下锅筒300连接，简化了水冷壁中水的流路结构，增强了自然水的循环效果，使水冷壁中的水能够均匀受热，提高了炉膛的水冷度，使炉体中炉膛的温度控制在水煤浆稳定燃烧的下限，有效的控制了氮化物和硫化物的生成，确保炉膛内的灰渣在灰熔点以下，减少出现炉底结焦的现象，提高了水煤浆锅炉的可靠性。从水煤浆喷枪101喷出的水煤浆在炉体100内燃烧后，产生的烟气先快速加热外侧弧形水冷壁102和内侧水冷壁103，然后穿过第二隔烟墙106加热第一对流管束104，再穿过第一隔烟墙107加热第二对流管束105，实现充分的利用烟气的热量，同时确保烟气的大部分热量能够被外侧弧形水冷壁102和内侧水冷壁103吸收，使炉体100中炉膛的温度满足要求，减少出现结焦的现象。另外，通过在炉体100的底部设置排渣口108，并在排渣口108的外围设置绝热保温层109，确保在除渣时减少炉膛内能量的损失，提高了本实施例水煤浆锅炉的热效率。

本实施例水煤浆锅炉，通过在炉体中形成D型布置的水冷壁，炉体的顶部、外侧壁和底部采用一体的外侧弧形水冷壁，有效的简化了水循环回路的结构，外侧弧形水冷壁和内侧水冷壁分别直接与上锅筒和下锅筒连接，增加了水冷壁的面积，增强了自热水循环的效果，实现水冷壁的受热面均匀布置，确保水冷壁具有较好的水冷效果，提高了炉膛的水冷度，使炉体中炉膛的温度控制在水煤浆稳定燃烧的下限，有效的控制了氮化物和硫化物的生成，确保炉膛内的灰渣在灰熔点以下，减少出现炉底结焦的现象，提高了水煤浆锅炉的可靠性。另外，通过设置第一隔烟墙和第二隔烟墙，使从水煤浆喷枪喷出的水煤浆，燃烧后产生的烟气在炉体的炉膛中加热水冷壁，然后穿过第二隔烟墙加热第一对流管束，再穿过第一隔烟墙加热第二对流管束，最后从炉体的烟道口输出，烟气经过三个加热回程，可以充分利用烟气的热量，提高能源的利用率。

基于上述技术方案，可选的，本实施例中的水煤浆喷枪101包括固定在炉体100上的支架1、锥形挡块2、保护套管3、枪筒4和输料管5，支架1固定在保护套管3的前端部，保护套管3套在枪筒4的外部，枪筒4套在输料管5的外部，枪筒4上还设置有进气管41，进气管41的进气口411位于保护套管3外部，锥形挡块2固定在支架1上，保护套管3的后端部螺纹连接有调节管6，枪筒4固定连接在调节管6上；枪筒4的前端部固定有套管7，套管7的中部设置有第一挡板71，第一挡板71上开设有第一通孔711，第一挡板71与输料管5之间设置有混合管道8，混合管道8的侧壁上设置有多个进气孔81，混合管道8的出口朝向第一通孔711；套管7的前端部设置有喇叭形出口9，锥形挡块2的尖端部插在喇叭形出口9中，锥形挡块2与喇叭形出口9之间的间隔形成出料口10。

具体而言，水煤浆喷枪101中的保护套管3的后端部螺纹连接有调节管6，通过转动调节管6可以实现调节管6沿保护套管3的轴线移动，而枪筒4将跟随调节管6一同移动，本实施例中的枪筒4可以直接固定在调节管6上，枪筒4也可以通过输料管5固定在调节管6上。当出现出料口10被水煤浆中的硬块堵塞后，通过转动调节管6以带动枪筒4移动，使锥形挡块2与喇叭形出口9之间的距离增大，从而使卡在锥形挡块2与喇叭形出口9之间的硬块能够从增大后的出料口10排出，实现无需工人拆卸水煤浆喷枪101，便可以方便的清理出料口10处的硬块，并且在清理硬块的过程中，无需停运水煤浆锅炉，确保水煤浆锅炉能够连续运行，提高了水煤浆锅炉的可靠性，同时减少了水煤浆锅炉因堵塞而损失大量的热能。其中，本实施例中的枪筒4上设置有套管7，输料管5中输出的水煤浆将在套管7中进行混合，具体的，输料管5输出的水煤浆进入到混合管道8中，进气管41输入的气体从枪筒4前端端面上设置的出气口输入到套管7中，部分气体通过进气孔81进入到混合管道8中与水煤浆进行第一次混合，而从混合管道8中输出的水煤浆与剩余的气体再次混合，水煤浆经过两次混合处理，使水煤浆能够与空气更加均匀的混匀，确保水煤浆能够均匀的燃烧。另外，由于锥形挡块2与喇叭形出口9之间的距离可以根据需要进行调节，水煤浆锅炉的负荷调节可以根据锅炉的用浆量来调节水煤浆喷枪101出料口10的出口大小，需要调节大时，输出的大小利用调节管6的前后移动进行调节，不需要停炉，大小自如，实现无级调节，水煤浆喷枪101能够满足不同负荷的要求，从而可以使水煤浆喷枪101能够适用于不同的工况。

进一步的，为了使水煤浆能够与空气更加均匀的混合，本实施例中的喇叭形出口9与第一挡板71之间设置有第二挡板72，第二挡板72上固定有撞击块73，第二挡板72上绕撞击块73开设有多个第二通孔721。具体的，水煤浆与空气混合物从第一挡板71上的第一通孔711输出后撞击到撞击块73上，使水煤浆与空气的混合物进一步雾化，雾化的水煤浆经过第二通孔72输送到出料口10处。优选的，本实施例中的撞击块73的边缘遮挡住第二通孔72的边缘，从而确保水煤浆能够在进行撞击雾化后再经过第二通孔72输出。

更进一步的，本实施例中的锥形挡块2的侧壁开设有多条第一凹槽21，喇叭形出口9的内侧壁开设有多条与第一凹槽21对应的第二凹槽91。具体的，当水煤浆锅炉需要在小功率模式下运行时，通过调整调节管6，使喇叭形出口9与锥形挡块2贴在一起，第一凹槽21与第二凹槽91形成通道，水煤浆只能从通道中输出；而当水煤浆锅炉需要在大功率模式下运行时，通过调整调节管6，使喇叭形出口9远离锥形挡块2，使出料口10增大，与此同时，第一凹槽21与第二凹槽91将对水煤浆进行导向，确保水煤浆顺畅的通过出料口10输出。其中，为了方便调整调节管6，本实施例中的调节管6的外圈上设置有手轮61。另外，为了确保空气与从混合管道8输出的水煤浆充分混匀，混合管道8的前端部设置有挡圈82，挡圈82上设置有多个通气孔83。剩余的空气通过通气孔83进入到第一挡板71与挡圈82形成的空间中，确保水煤浆与空气充分混合后再从第一通孔711中输出。

本实施例水煤浆锅炉，通过在保护套管上螺纹连接调节管，枪筒固定连接在调节管上，当锥形挡块与喇叭形出口之间的出料口被水煤浆中的硬块堵塞时，通过转动调节管以带动枪筒移动，增大锥形挡块与喇叭形出口之间的距离，从而使卡在出料口处的硬块能够方便快捷的排出，无需工人拆卸水煤浆喷枪，并且不影响水煤浆锅炉正常运行，实现方便清理堵塞的水煤浆喷枪，提高了水煤浆锅炉的可靠性；并且，由于锥形挡块与喇叭形出口之间的距离可调，实现出料口的大小可调，从而实现方便调节水煤浆喷枪的负荷，使水煤浆喷枪能够满足在不同工况下使用。另外，输料管的前端部设置有混合管道，进气管输入的部分气体通过进气孔进入到混合管道中与水煤浆进行第一次混合，从混合管道输出的水煤浆在第一挡板的一侧与进气管输入的剩余气体进行第二次混合，有效的确保水煤浆与空气均匀的混合在一起，确保水煤浆能够更加充分的燃烧。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种水煤浆锅炉，包括炉体、设置在炉体上的上锅筒和下锅筒、以及设置在所述炉体上的水煤浆喷枪，其特征在于，所述炉体中设置有外侧弧形水冷壁和内侧水冷壁，所述外侧弧形水冷壁和所述内侧水冷壁的两端口分别与所述上锅筒和所述下锅筒连接，所述外侧弧形水冷壁和所述内侧水冷壁形成D型结构；所述上锅筒和所述下锅筒之间由内至外设置有第一对流管束和第二对流管束，所述第一对流管束和所述第二对流管束之间设置有第一隔烟墙，所述内侧水冷壁与所述第一对流管束之间设置有第二隔烟墙；所述炉体中炉膛的底部设置有排渣口，围绕所述排渣口所述炉体中炉膛的底部设置有绝热保温层；所述水煤浆喷枪包括固定在所述炉体上的支架、锥形挡块、保护套管、枪筒和输料管，所述支架固定在所述保护套管的前端部，所述保护套管套在所述枪筒的外部，所述枪筒套在所述输料管的外部，所述枪筒上还设置有进气管，所述进气管的进气口位于所述保护套管外部，所述锥形挡块固定在所述支架上，所述保护套管的后端部螺纹连接有调节管，所述枪筒固定连接在所述调节管上；所述枪筒的前端部固定有套管，所述套管的中部设置有第一挡板，所述第一挡板上开设有第一通孔，所述第一挡板与所述输料管之间设置有混合管道，所述混合管道的侧壁上设置有多个进气孔，所述混合管道的出口朝向所述第一通孔；所述套管的前端部设置有喇叭形出口，所述锥形挡块的尖端部插在所述喇叭形出口中，所述锥形挡块与所述喇叭形出口之间的间隔形成出料口。

2. 根据权利要求1所述的水煤浆锅炉，其特征在于，所述喇叭形出口与所述第一挡板之间设置有第二挡板，所述第二挡板上固定有撞击块，所述第二挡板上绕所述撞击块开设有多个第二通孔。

3. 根据权利要求1所述的水煤浆锅炉，其特征在于，所述锥形挡块的侧壁开设有多条第一凹槽，所述喇叭形出口的内侧壁开设有多条与所述第一凹槽对应的第二凹槽。

4. 根据权利要求1所述的水煤浆锅炉，其特征在于，所述调节管的外圈上设置有手轮。

5. 根据权利要求1所述的水煤浆锅炉，其特征在于，所述混合管道的前端部设置有挡圈，所述挡圈上设置有多个通气孔。