CN112121553B - 一种高效环保型燃煤发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效环保型燃煤发电装置，属于燃煤发电装置领域，一种高效环保型燃煤发电装置，对燃煤发电装置的燃料进行改进，对燃煤进行初步加工，形成链式燃料，而非选用传统的煤粉，链式燃料在使用过程中，因其自重等原因，不易在燃煤室内燃烧产生的高温气体的上升气流作用下从燃煤发电装置主体内逸出，不易形成粉尘污染，另一方面，在链式燃料内开设的空腔和布设的毛细纤维都可以有效促使燃煤主体燃烧的更加充分，大幅增加链式燃料的热能的利用效率，可以实现大幅提升煤炭燃烧的充分程度，增加火电厂的燃料热值利用效率，不易在火力发电过程中产生大量的粉尘等污染物，不易对环境造成粉尘污染。

Description

一种高效环保型燃煤发电装置

技术领域

本发明涉及燃煤发电装置领域，更具体地说，涉及一种高效环保型燃煤发电装置。

背景技术

火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂。它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，通常由以下五个系统构成：燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控制系统。

燃煤用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样，一方面使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉的着火和燃烧，另一方面也可以降低排烟温度，提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。

使用煤粉进行燃料发电，虽然在一定程度上可以解决燃料燃烧不充分的问题，然而仅仅利用原煤粉碎产生的煤粉的话，在燃烧的过程中产生的硫化物、氮化物和粉尘污染物的问题依然没有获得有效的解决，特别是在将原煤粉碎成煤粉后，原本掺杂在煤炭中的不燃物也被粉碎成小粒径的颗粒，极易在废气排放的过程中形成粉尘污染物，对环境造成严重的污染。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效环保型燃煤发电装置，可以实现大幅提升煤炭燃烧的充分程度，增加火电厂的燃料热值利用效率，不易在火力发电过程中产生大量的粉尘等污染物，无需另行设置对应的粉尘处理设备，减小火电厂的运行成本，不易对环境造成粉尘污染。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高效环保型燃煤发电装置，包括燃煤发电装置主体和链式燃料，所述燃煤发电装置主体内设置有与自身相匹配的防尘板，所述防尘板包括板体，所述板体内开凿多个毛细微孔，多个所述毛细微孔之间相互连通形成烟气通道，所述烟气通道完全贯穿板体并连通燃煤室和废气出口，所述防尘板将燃煤发电装置主体内部空间分为燃煤室和废气出口两部分，且废气出口位于燃煤室的上侧，所述燃煤发电装置主体内开凿有蒸汽室，所述蒸汽室位于燃煤室的外侧，所述燃煤发电装置主体的底板上开凿有燃料入口，所述燃料入口连通燃煤室与外界，所述燃煤室的内壁之间固定连接有与自身下相匹配的点燃网，所述点燃网位于防尘板与燃料入口之间，所述蒸汽室内套接有与自身相匹配的固定环，所述防尘板与固定环之间固定连接多个连接板，多数所述连接板均贯穿燃煤发电装置主体，所述链式燃料包括多个燃煤球，多个所述燃煤球之间固定连接有连接链，所述连接链依次贯穿多个燃煤球，可以实现大幅提升煤炭燃烧的充分程度，增加火电厂的燃料热值利用效率，不易在火力发电过程中产生大量的粉尘等污染物，无需另行设置对应的粉尘处理设备，减小火电厂的运行成本，不易对环境造成粉尘污染。

进一步的，所述防尘板的制备材料不尽相同，所述防尘板靠近过点燃网一端的材料的热传导性能高于防尘板远离点燃网的一端，使得防尘板远离点燃网的一端具有良好的绝热效果，不易发生热量散失，而对于靠近点燃网的一端，则可以有效回收废气中的热量，增加能量的利用效率。

进一步的，所述燃料入口上端固定连接有与自身相匹配的防尘帘，所述防尘帘呈圆锥状，所述防尘帘包括多个扇形胶条，所述扇形胶条选用高熔点的弹性金属制成，在利用燃料入口向燃煤室内输送链式燃料的过程中，由于伴随的高压气流的作用，扇形胶条会被自动吹开，不易影响正常的链式燃料补充工作，而在停止进行链式燃料补充工作后，扇形胶条在自身弹力作用下，扇形胶条会回复原型，关闭燃料入口的开口，使链式燃料的燃烧废物不易回落到燃料入口内，不易造成燃料入口堵塞，不易影响链式燃料的正常补充工作。

进一步的，所述扇形胶条之间设有填充纤维簇，所述填充纤维簇包括多个弹性纤维，多个所述弹性纤维的一端与扇形胶条固定连接，所述弹性纤维原理扇形胶条的一端与相邻弹性纤维缠绕在一起，进一步增加扇形胶条之间的密封性能，使链式燃料燃烧生成的废物不易回落到燃料入口内。

进一步的，相邻所述扇形胶条之间连接有锁定圆环，所述锁定圆环依次贯穿多个扇形胶条，所述锁定圆环位于扇形胶条靠近燃料入口的一端，锁定圆环可以保护扇形胶条，使得扇形胶条不易在燃料入口内输送的高压气流作用下发生过大形变，不易造成扇形胶条折断。

进一步的，所述连接链包括相互匹配的弹性直杆和弹性胶层，所述弹性胶层包覆在弹性直杆的外侧，所述弹性胶层的燃点高于弹性直杆和燃煤球的火焰温度，使得弹性胶层和燃煤球在燃烧的过程中，连接链依旧可以保持相对完整，使得链式燃料整体体积变化不大，不易因连接链断裂而造成链式燃料变短穿过点燃网的空隙。

进一步的，所述弹性胶层为三维螺旋结构，所述弹性直杆的直杆结构，所述弹性直杆在弹性胶层的约束作用下呈现三维螺旋结构，在弹性胶层燃烧过程中，弹性胶层对弹性直杆的约束逐渐减小，弹性直杆在自身弹力作用下从三维螺旋状变回直杆形，与点燃网发生撞击，使得燃烧的链式燃料不易粘附在点燃网上，不易影响点燃网的点燃效果。

进一步的，所述燃煤球包括燃煤主体，所述燃煤主体内开凿有多个空腔，所述空腔内充有少量氧气，增加燃煤主体与助燃剂氧气的接触面积，使燃煤主体燃烧更加充分。

进一步的，所述弹性胶层的外侧固定了固定连接有毛细纤维，所述毛细纤维远离弹性胶层的一端延伸至燃煤主体内并在燃煤主体内呈网状分布，一方面毛细纤维可以有效增加燃煤主体的强度，使燃煤主体不易在外力作用碎裂，另一方面，毛细纤维也可以起到引导火势的作用，使得燃煤主体易于燃烧更加充分。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案对燃煤发电装置的燃料进行改进，对燃煤进行初步加工，形成链式燃料，而非选用传统的煤粉，链式燃料在使用过程中，因其自重等原因，不易在燃煤室内燃烧产生的高温气体的上升气流作用下从燃煤发电装置主体内逸出，不易形成粉尘污染，另一方面，在链式燃料内开设的空腔和布设的毛细纤维都可以有效促使燃煤主体燃烧的更加充分，大幅增加链式燃料的热能的利用效率，而链式燃料形成的废气会随着燃料入口形成的上升气流和自身热量而上升，在废气穿过毛细微孔进入废气出口的过程中，废气中夹杂的粉尘会被毛细微孔滤去，由于毛细微孔在板体内是呈弯曲分布的，粉尘不易在上升气流作用下沿毛细微孔从燃煤室穿行至废气出口内，即粉尘不易从燃煤室内逸出，不易造成环境污染，可以实现大幅提升煤炭燃烧的充分程度，增加火电厂的燃料热值利用效率，不易在火力发电过程中产生大量的粉尘等污染物，无需另行设置对应的粉尘处理设备，减小火电厂的运行成本，不易对环境造成粉尘污染。

附图说明

图1为本发明的燃煤发电装置主要结构的部分剖面结构示意图结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明的防尘帘的结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为本发明的燃煤发电装置的结构示意图；

图6为本发明的燃煤发电装置的正面剖视图；

图7为本发明的防尘板处的局部结构示意图；

图8为本发明的燃煤链的结构示意图；

图9为本发明的燃煤球处的正面剖视图。

图中标号说明：

1燃煤发电装置主体、2燃煤室、3蒸汽室、4防尘板、401板体、402毛细微孔、5连接板、6固定环、7点燃网、8燃料入口、9防尘帘、901扇形胶条、902填充纤维簇、903锁定圆环、10废气出口、11连接链、1101弹性直杆、1102弹性胶层、1103毛细纤维、12燃煤球、1201燃煤主体、1202空腔。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-6，一种高效环保型燃煤发电装置，包括燃煤发电装置主体1 和链式燃料，燃煤发电装置主体1内设置有与自身相匹配的防尘板4，防尘板 4包括板体401，板体401内开凿多个毛细微孔402，多个毛细微孔402之间相互连通形成烟气通道，烟气通道完全贯穿板体401并连通燃煤室2和废气出口10，防尘板4将燃煤发电装置主体1内部空间分为燃煤室2和废气出口 10两部分，且废气出口10位于燃煤室2的上侧，燃煤发电装置主体1内开凿有蒸汽室3，蒸汽室3位于燃煤室2的外侧，燃煤发电装置主体1的底板上开凿有燃料入口8，燃料入口8连通燃煤室2与外界，燃煤室2的内壁之间固定连接有与自身下相匹配的点燃网7，点燃网7位于防尘板4与燃料入口8之间，蒸汽室3内套接有与自身相匹配的固定环6，防尘板4与固定环6之间固定连接多个连接板5，多数连接板5均贯穿燃煤发电装置主体1，链式燃料包括多个燃煤球12，多个燃煤球12之间固定连接有连接链11，连接链11依次贯穿多个燃煤球12。

特别的，本方案中燃料入口8与链式燃料供给装置相连通，外界通过管道和高压气泵等结构为燃煤室2内输送链式燃料，链式燃料伴随着高压气流从燃料入口8内喷涌而出，并随着上升气流上行至点燃网7，由点燃网7将链式燃料点燃，特别的点燃网7需另设有功能装置对点燃网7进行加热，利用高温的点燃网7点燃链式燃料，由于链式燃料自身体积的原因，无法穿过点燃网7上通孔，只能在燃煤室2内燃烧，废气则穿过防尘板4从废气出口10 处排出，而链式燃料在燃煤室2内燃烧产生的热量则通过燃煤发电装置主体1 传递到蒸汽室3内，对蒸汽室3内的液态水进行加热，使其汽化成水蒸气，并推动汽轮机旋转进行发电，特别的蒸汽室3内也应另设有完成上述工作的进水系统和水蒸气排出系统等结构，上述多个辅助结构和系统均为本领域技术人员的公知技术，本领域技术人员可以根据燃煤发电装置的实际情况进行合理的设计和建设以完成火力发电的工作。

链式燃料形成的废气会随着燃料入口8形成的上升气流和自身热量而上升，在废气穿过毛细微孔402进入废气出口10的过程中，废气中夹杂的粉尘会被毛细微孔402滤去，由于毛细微孔402在板体401内是呈弯曲分布的，粉尘不易在上升气流作用下沿毛细微孔402从燃煤室2穿行至废气出口10内，即粉尘不易从燃煤室2内逸出，不易造成环境污染，在燃煤发电装置主体1 使用一段时间后，部分毛细微孔402被粉尘堵塞无法进行废气排放时，多个相邻的毛细微孔402也可以确保废气排放通道畅通，不易影响防尘板4整体的废气排放，同时，在废气排放的过程中，由于毛细微孔402的设计，废气再防尘板4内运行的路径增加，便于防尘板4吸收废气中的余热，对废气中包含的余热进行进行回收利用，并通过连接板5和固定环6传送至蒸汽室3 内，对蒸汽室3内水蒸气加热起到辅助作用，增加链式燃料的能量利用效率。

可以实现大幅提升煤炭燃烧的充分程度，增加火电厂的燃料热值利用效率，不易在火力发电过程中产生大量的粉尘等污染物，无需另行设置对应的粉尘处理设备，减小火电厂的运行成本，不易对环境造成粉尘污染。

防尘板4的制备材料不尽相同，防尘板4靠近过点燃网7一端的材料的热传导性能高于防尘板4远离点燃网7的一端，使得防尘板4远离点燃网7 的一端具有良好的绝热效果，不易发生热量散失，而对于靠近点燃网7的一端，则可以有效回收废气中的热量，增加能量的利用效率。

请参阅图2-4，燃料入口8上端固定连接有与自身相匹配的防尘帘9，防尘帘9呈圆锥状，防尘帘9包括多个扇形胶条901，扇形胶条901选用高熔点的弹性金属制成，在利用燃料入口8向燃煤室2内输送链式燃料的过程中，由于伴随的高压气流的作用，扇形胶条901会被自动吹开，不易影响正常的链式燃料补充工作，而在停止进行链式燃料补充工作后，扇形胶条901在自身弹力作用下，扇形胶条901会回复原型，关闭燃料入口8的开口，使链式燃料的燃烧废物不易回落到燃料入口8内，不易造成燃料入口8堵塞，不易影响链式燃料的正常补充工作，扇形胶条901之间设有填充纤维簇902，填充纤维簇902包括多个弹性纤维，多个弹性纤维的一端与扇形胶条901固定连接，弹性纤维原理扇形胶条901的一端与相邻弹性纤维缠绕在一起，进一步增加扇形胶条901之间的密封性能，使链式燃料燃烧生成的废物不易回落到燃料入口8内，相邻扇形胶条901之间连接有锁定圆环903，锁定圆环903依次贯穿多个扇形胶条901，锁定圆环903位于扇形胶条901靠近燃料入口8的一端，锁定圆环903可以保护扇形胶条901，使得扇形胶条901不易在燃料入口8内输送的高压气流作用下发生过大形变，不易造成扇形胶条901折断。

特别的，防尘帘9的各部位均需选用耐高温材料制成。

请参阅图8-9，连接链11包括相互匹配的弹性直杆1101和弹性胶层1102，弹性胶层1102包覆在弹性直杆1101的外侧，弹性胶层1102的燃点高于弹性直杆1101和燃煤球12的火焰温度，使得弹性胶层1102和燃煤球12在燃烧的过程中，连接链11依旧可以保持相对完整，使得链式燃料整体体积变化不大，不易因连接链11断裂而造成链式燃料变短穿过点燃网7的空隙，弹性胶层1102为三维螺旋结构，弹性直杆1101的直杆结构，弹性直杆1101在弹性胶层1102的约束作用下呈现三维螺旋结构，在弹性胶层1102燃烧过程中，弹性胶层1102对弹性直杆1101的约束逐渐减小，弹性直杆1101在自身弹力作用下从三维螺旋状变回直杆形，与点燃网7发生撞击，使得燃烧的链式燃料不易粘附在点燃网7上，不易影响点燃网7的点燃效果，燃煤球12包括燃煤主体1201，燃煤主体1201内开凿有多个空腔1202，空腔1202内充有少量氧气，增加燃煤主体1201与助燃剂氧气的接触面积，使燃煤主体1201燃烧更加充分，特别的，链式燃料在使用前，需先送入高压氧室内存放一端时间，使氧气可以通过燃煤主体1201的空隙进入空腔1202内临时存储，而非是生产过程中向空腔1202直接注入氧气，氧气无法长时间在空腔1202内保存，弹性胶层1102的外侧固定了固定连接有毛细纤维1103，毛细纤维1103远离弹性胶层1102的一端延伸至燃煤主体1201内并在燃煤主体1201内呈网状分布，一方面毛细纤维1103可以有效增加燃煤主体1201的强度，使燃煤主体 1201不易在外力作用碎裂，另一方面，毛细纤维1103也可以起到引导火势的作用，使得燃煤主体1201易于燃烧更加充分。

本方案对燃煤发电装置的燃料进行改进，对燃煤进行初步加工，形成链式燃料，而非选用传统的煤粉，链式燃料在使用过程中，因其自重等原因，不易在燃煤室2内燃烧产生的高温气体的上升气流作用下从燃煤发电装置主体1内逸出，不易形成粉尘污染，另一方面，在链式燃料内开设的空腔1202 和布设的毛细纤维1103都可以有效促使燃煤主体1201燃烧的更加充分，大幅增加链式燃料的热能的利用效率，而链式燃料形成的废气会随着燃料入口8 形成的上升气流和自身热量而上升，在废气穿过毛细微孔402进入废气出口10的过程中，废气中夹杂的粉尘会被毛细微孔402滤去，由于毛细微孔402 在板体401内是呈弯曲分布的，粉尘不易在上升气流作用下沿毛细微孔402 从燃煤室2穿行至废气出口10内，即粉尘不易从燃煤室2内逸出，不易造成环境污染，可以实现大幅提升煤炭燃烧的充分程度，增加火电厂的燃料热值利用效率，不易在火力发电过程中产生大量的粉尘等污染物，无需另行设置对应的粉尘处理设备，减小火电厂的运行成本，不易对环境造成粉尘污染。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高效环保型燃煤发电装置，包括燃煤发电装置主体（1）和链式燃料，其特征在于：所述燃煤发电装置主体（1）内设置有与自身相匹配的防尘板（4），所述防尘板（4）包括板体（401），所述板体（401）内开凿多个毛细微孔（402），多个所述毛细微孔（402）之间相互连通形成烟气通道，所述烟气通道完全贯穿板体（401）并连通燃煤室（2）和废气出口（10），所述防尘板（4）将燃煤发电装置主体（1）内部空间分为燃煤室（2）和废气出口（10）两部分，且废气出口（10）位于燃煤室（2）的上侧，所述燃煤发电装置主体（1）内开凿有蒸汽室（3），所述蒸汽室（3）位于燃煤室（2）的外侧，所述燃煤发电装置主体（1）的底板上开凿有燃料入口（8），所述燃料入口（8）连通燃煤室（2）与外界，所述燃煤室（2）的内壁之间固定连接有与自身下相匹配的点燃网（7），所述点燃网（7）位于防尘板（4）与燃料入口（8）之间，所述蒸汽室（3）内套接有与自身相匹配的固定环（6），所述防尘板（4）与固定环（6）之间固定连接多个连接板（5），多数所述连接板（5）均贯穿燃煤发电装置主体（1），所述链式燃料包括多个燃煤球（12），多个所述燃煤球（12）之间固定连接有连接链（11），所述连接链（11）依次贯穿多个燃煤球（12）；

所述防尘板（4）的制备材料不尽相同，所述防尘板（4）靠近过点燃网（7）一端的材料的热传导性能高于防尘板（4）远离点燃网（7）的一端；

所述连接链（11）包括相互匹配的弹性直杆（1101）和弹性胶层（1102），所述弹性胶层（1102）包覆在弹性直杆（1101）的外侧，所述弹性胶层（1102）的燃点高于弹性直杆（1101）和燃煤球（12）的火焰温度；

所述弹性胶层（1102）为三维螺旋结构，所述弹性直杆（1101）的直杆结构，所述弹性直杆（1101）在弹性胶层（1102）的约束作用下呈现三维螺旋结构；

所述燃煤球（12）包括燃煤主体（1201），所述燃煤主体（1201）内开凿有多个空腔（1202），所述空腔（1202）内充有少量氧气；

所述弹性胶层（1102）的外侧固定了固定连接有毛细纤维（1103），所述毛细纤维（1103）远离弹性胶层（1102）的一端延伸至燃煤主体（1201）内并在燃煤主体（1201）内呈网状分布。

2.根据权利要求1所述的一种高效环保型燃煤发电装置，其特征在于：所述燃料入口（8）上端固定连接有与自身相匹配的防尘帘（9），所述防尘帘（9）呈圆锥状，所述防尘帘（9）包括多个扇形胶条（901），所述扇形胶条（901）选用高熔点的弹性金属制成。

3.根据权利要求2所述的一种高效环保型燃煤发电装置，其特征在于：所述扇形胶条（901）之间设有填充纤维簇（902），所述填充纤维簇（902）包括多个弹性纤维，多个所述弹性纤维的一端与扇形胶条（901）固定连接，所述弹性纤维原理扇形胶条（901）的一端与相邻弹性纤维缠绕在一起。

4.根据权利要求2所述的一种高效环保型燃煤发电装置，其特征在于：相邻所述扇形胶条（901）之间连接有锁定圆环（903），所述锁定圆环（903）依次贯穿多个扇形胶条（901），所述锁定圆环（903）位于扇形胶条（901）靠近燃料入口（8）的一端。

Images