CN103206699A - 一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉 - Google Patents

一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其使得煤种为Vdaf=14%的贫煤在锅炉内得到充分燃烧，使得能源得到充分利用，节约能源。其包括炉膛、过热器、省煤器、空气预热器，所述炉膛内设置有燃烧器，其特征在于：所述过热器包括高温过热器、低温过热器，所述炉膛的上方设置有高温过热器，所述炉膛的上方连通竖井烟道，所述竖井烟道的两侧相分隔，所述竖井烟道的两侧分别排布有低温过热器、省煤器，所述低温过热器的下方设置有过热蒸汽进口管道，所述过热蒸汽进口管道上安装有事故喷水减温器，所述竖井烟道位于所述低温过热器、省煤器的下方分别设置有烟气调温挡板，所述高温过热器、低温过热器各自分别连接微量喷水减温器。

Description

一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉
技术领域
本发明涉及煤粉锅炉结构的技术领域，具体为一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉。
背景技术
我国是煤炭生产和消费大国，为减少燃煤对环境的污染，提高能源的利用率，实现能源工业的可持续发展，发展大型煤粉锅炉可以替代原有众多低效率、高能耗、高污染的小型锅炉，容易形成企业规模效益，既提高了企业经济效益，节约能耗，又可减少污染物的排放，对保护环境有利，因此大型煤粉锅炉的市场前景十分广阔。煤种为Vdaf=14%的贫煤，由于该煤种具有难着火、难燃烬、中等结焦，硫分含量高的特性，现有的煤粉锅炉使得该煤种不能充分燃烧，浪费能源。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其使得煤种为Vdaf=14%的贫煤在锅炉内得到充分燃烧，使得能源得到充分利用，节约能源。
一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其技术方案是这样的：其包括炉膛、过热器、省煤器、空气预热器，所述炉膛内设置有燃烧器，其特征在于：所述过热器包括高温过热器、低温过热器，所述炉膛的上方设置有高温过热器，所述炉膛的上方连通竖井烟道，所述竖井烟道的两侧相分隔，所述竖井烟道的两侧分别排布有低温过热器、省煤器，所述低温过热器的下方设置有过热蒸汽进口管道，所述过热蒸汽进口管道上安装有事故喷水减温器，所述竖井烟道位于所述低温过热器、省煤器的下方分别设置有烟气调温挡板，所述高温过热器、低温过热器各自分别连接微量喷水减温器，两个所述烟气调温挡板的下方为连通的通道，所述通道连通所述省空气预热器，所述空气预热器的出口连通风箱，所述炉膛为大切角炉膛，所述炉膛的四个切角位置各自设置有对应的所述燃烧器，所述风箱连通所述燃烧器，所述燃烧器上设置有一次风喷口、二次风喷口，所述燃烧器四周的水冷壁上铺设有卫燃带，相邻的所述卫燃带间留有间隙，位于所述炉膛的对角位置的所述燃烧器的喷口的喷射角度相同，位于所述炉膛的外部前方设置有磨煤机，所述磨煤机的煤粉出口通过管路分别连通至四个所述燃烧器的一次风喷口。
其进一步特征在于：每个所述燃烧器配有16个喷口、其中6个为一次风喷口、10个为二次风喷口，10个二次风喷口中包括燃尽风喷口3个、油风喷口3个、中间空气风喷口4个，所述燃尽风喷口包括2个顶部燃尽风喷口、1个上端部燃尽风喷口，所述16个喷口垂直方向上布置；
每2个一次风喷口相对集中布置成一组，每台燃烧器有三组一次风喷口组，每组一次风口组间留有间距；
每组一次风喷口组之间设置有中间空气风喷口，同一组一次风喷口的中间通过对应的油风喷口隔开；
每个燃烧器的一次风喷口内布置一层微油点火装置；
每个燃烧器的2个顶部燃尽风喷口高位布置，与上端部燃尽风喷口留有间距，所述上端部燃尽风喷口位于对应的最上层的一次风喷口组的中间空气风喷口之上，所述顶部燃尽风喷口、上端部燃尽风喷口所喷出的风和下部上升的烟气方向相切；
所述磨煤机具体为双进双出钢球磨；
所述磨煤机具体为三台；
所述空气预热器的出口通过接口法兰连通所述风箱。
采用本发明的结构后，由于采用大切角炉膛，为燃烧器出口射流两侧创造良好的补气条件，减少射流两侧的压差，有利于炉内空气动力场的组织，火焰不易偏斜，炉膛充满度好，避免出现局部还原性气氛、局部高温和气流冲刷水冷壁等现象，可确保不会造成水冷壁高温腐蚀及受热面的结渣；为使着火和燃烧稳定，在燃烧器区域四周水冷壁上铺设了适量的卫燃带，既能保证煤粉的稳定着火，又能避免高温区的结焦，卫燃带间留有一定的间隙，防止爬渣；且由于所述炉膛的上方设置有高温过热器，所述炉膛的上方连通竖井烟道，所述竖井烟道的两侧分别排布有低温过热器、省煤器，所述竖井烟道位于所述低温过热器、省煤器的下方分别设置有烟气调温挡板，所述高温过热器、低温过热器各自分别连接微量喷水减温器，两个所述烟气调温挡板的下方为通道，所述通道连通所述省空气预热器，所述空气预热器的出口连通所述炉膛的进风口，其使得炉膛内部所产生的热量能被高温过热器、低温过热器、省煤器、空气预热器充分利用；综上，其使得煤种为Vdaf=14%的贫煤在锅炉内得到充分燃烧，使得能源得到充分利用，节约能源。
附图说明
图1为本发明的主视图结构示意图；
图2为本发明的磨煤机、燃烧器的布置结构示意图；
图3为本发明的燃烧器的各个喷口布置结构示意图;
图4为图3中A处得局部放大结构示意图。
具体实施方式
见图1、图2、图3、图4，其包括炉膛1、过热器、省煤器2、空气预热器3，炉膛1内设置有燃烧器4，过热器包括高温过热器5、低温过热器6，炉膛1的上方设置有高温过热器5，炉膛1的上方连通竖井烟道7，竖井烟道7的两侧相分隔，竖井烟道7的两侧分别排布有低温过热器6、省煤器2，低温过热器6的下方设置有过热蒸汽进口管道8，过热蒸汽进口管道8上安装有事故喷水减温器9，作为事故紧急喷水用，以保护过热器；竖井烟道7位于低温过热器6、省煤器2的下方分别设置有烟气调温挡板10，高温过热器5、低温过热器6各自分别连接微量喷水减温器11，微量喷水减温器11布置在低温过热器6出口和高温过热器5进口间的管道上，控制进入高温过热器两侧的蒸汽温度偏差；过热蒸汽调温以烟气调节挡板10调节为主，喷水调温为辅助调节手段，烟气调温挡板10布置在烟温约400℃区域，烟气调温挡板10的动作通过连杆与执行机构相联进行操作；两个烟气调温挡板10的下方为连通的通道12，通道12连通省空气预热器3，空气预热器3的出口通过接口法兰22连通风箱21，炉膛1为大切角炉膛，炉膛的四个切角位置各自设置有对应的燃烧器4，风箱21连通各个燃烧器4，燃烧器4上设置有一次风喷口13、二次风喷口，燃烧器4四周的水冷壁上铺设有卫燃带14，相邻的卫燃带14间留有间隙，位于炉膛1的对角位置的燃烧器4的喷口的喷射角度相同，位于炉膛1的外部前方设置有磨煤机15，磨煤机15的煤粉出口通过管路分别连通至四个燃烧器4的一次风喷口13。
每个燃烧器4配有16个喷口、其中6个为一次风喷口13、10个为二次风喷口，10个二次风喷口中包括燃尽风喷口3个、油风喷口3个、中间空气风喷口4个，燃尽风喷口包括2个顶部燃尽风喷口20、1个上端部燃尽风喷口17，16个喷口垂直方向上布置；每2个一次风喷口13相对集中布置成一组，每台燃烧器有三组一次风喷口组，每组一次风口组间留有间距，使整组一次风口既集中又有一定分离，可以兼顾燃烧、结渣和NOx的排放；每组一次风喷口组之间设置有中间空气风喷口16，最上的一次风喷口组的上方设置有中间空气风喷口16、最下的一次风喷口组的上方设置有中间空气风喷口16；同一组一次风喷口的中间通过对应的油风喷口18隔开；每个燃烧器4的一次风喷口13内布置一层微油点火装置19；微油点火完成后，该微油点火装置的喷嘴兼作煤粉喷嘴用；每个燃烧器的2个顶部燃尽风喷口20高位布置，与上端部燃尽风喷口17留有间距，控制主燃烧器区域的过量空气系数，其值约为0.94风量进入, 在主燃烧器区域基本形成缺氧燃烧，上端部燃尽风喷口17位于对应的最上层的一次风喷口组的中间空气风喷口16之上，顶部燃尽风喷口20、上端部燃尽风喷口17所喷出的风和下部上升的烟气方向相切，使炉膛出口正切与反切的气流的动量流率矩基本相等，达到消除炉膛出口烟温偏差的目的。
磨煤机15具体为三台双进双出钢球磨；由每台磨煤机两端出来的风粉混合物经2×4根煤粉管道引至两层四角煤粉燃烧器4的两层煤粉喷嘴。3台磨煤机共3×8根煤粉管道在磨煤机15上部和给煤机层之间的空间内分6层成水平走向引至炉膛四角。为了更好适应各种工况的运行，一次风管上四层交错布置，煤粉管道对应的煤粉喷嘴层(自下至上)为A1，A2，B1，C1，C2，B2。煤种为Vdaf=14%的贫煤，采用的制粉系统是双进双出钢球磨正压冷一次风机直吹式制粉系统，节省了投资，一次风温仅为115℃。

Claims (9)

1.一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其包括炉膛、过热器、省煤器、空气预热器，所述炉膛内设置有燃烧器，其特征在于：所述过热器包括高温过热器、低温过热器，所述炉膛的上方设置有高温过热器，所述炉膛的上方连通竖井烟道，所述竖井烟道的两侧相分隔，所述竖井烟道的两侧分别排布有低温过热器、省煤器，所述低温过热器的下方设置有过热蒸汽进口管道，所述过热蒸汽进口管道上安装有事故喷水减温器，所述竖井烟道位于所述低温过热器、省煤器的下方分别设置有烟气调温挡板，所述高温过热器、低温过热器各自分别连接微量喷水减温器，两个所述烟气调温挡板的下方为连通的通道，所述通道连通所述省空气预热器，所述空气预热器的出口连通风箱，所述炉膛为大切角炉膛，所述炉膛的四个切角位置各自设置有对应的所述燃烧器，所述风箱连通所述燃烧器，所述燃烧器上设置有一次风喷口、二次风喷口，所述燃烧器四周的水冷壁上铺设有卫燃带，相邻的所述卫燃带间留有间隙，位于所述炉膛的对角位置的所述燃烧器的喷口的喷射角度相同，位于所述炉膛的外部前方设置有磨煤机，所述磨煤机的煤粉出口通过管路分别连通至四个所述燃烧器的一次风喷口。
2.根据权利要求1所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：每个所述燃烧器配有16个喷口、其中6个为一次风喷口、10个为二次风喷口，10个二次风喷口中包括燃尽风喷口3个、油风喷口3个、中间空气风喷口4个，所述燃尽风喷口包括2个顶部燃尽风喷口、1个上端部燃尽风喷口，所述16个喷口垂直方向上布置。
3.根据权利要求2所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：每2个一次风喷口相对集中布置成一组，每台燃烧器有三组一次风喷口组，每组一次风口组间留有间距。
4.根据权利要求3所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：每组一次风喷口组之间设置有中间空气风喷口，同一组一次风喷口的中间通过对应的油风喷口隔开。
5.根据权利要求3或4所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：每个燃烧器的一次风喷口内布置一层微油点火装置。
6.根据权利要求5所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：每个燃烧器的2个顶部燃尽风喷口高位布置，与上端部燃尽风喷口留有间距，所述上端部燃尽风喷口位于对应的最上层的一次风喷口组的中间空气风喷口之上，所述顶部燃尽风喷口、上端部燃尽风喷口所喷出的风和下部上升的烟气方向相切。
7.根据权利要求1所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：所述磨煤机具体为双进双出钢球磨。
8.根据权利要求1或7所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：所述磨煤机具体为三台。
9.根据权利要求1所述的一种亚临界燃贫煤煤粉锅炉，其特征在于：所述空气预热器的出口通过接口法兰连通所述风箱。
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