CN112212320A - 一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

一种涉及节能环保技术领域的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，包含锅炉本体，还包含燃烧器、排烟管和烟气余热回收装置；所述锅炉本体的燃烧腔一侧底部设有燃烧器，锅炉本体的燃烧腔另一侧靠近顶部位置设有排烟管，锅炉本体燃烧腔的底部设有出渣口；所述燃烧器包含壳体、点火器、送煤粉管，二次直流风管和三次旋流风管，所述壳体的一端伸入锅炉本体的燃烧腔内，另一端伸出锅炉本体，且壳体位于锅炉本体燃烧腔内的一端敞口，壳体敞口端内设有点火器，壳体的伸出端中心位置插接有送煤粉管的一端，壳体伸出端对应送煤粉管的外侧间隔环设有多个二次直流风管；本发明有效解决了现有锅炉燃烧效率低，污染环境的问题。

Description

一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置
技术领域
本发明涉及节能环保技术领域，尤其是涉及一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置。
背景技术
公知的，火电厂主要以煤碳作为能源对锅炉加热，为提高燃烧效率多是将原煤通过磨煤机磨成煤粉，使煤粉通过煤粉燃烧器进行燃烧加热锅炉，煤粉燃烧器是将煤粉和空气混合物（一次风）以及燃烧所需的二次风分别以一定的浓度和速度射入炉膛，在悬浮状态下实现稳定着火与燃烧的装置，但现有煤粉燃烧器大多结构复杂，且无法使煤粉完全燃烧，导致烟气排放中污染物含量超标；此外，从锅炉的各项热损失中可知，排烟热损失是其中最大的一项，一般为锅炉效率的5～8%，而且随着锅炉运行年限的增加，此项损失甚至更高，可达10～15%左右,因此，烟气余热回收技术是节能效益最为明显、见效最快的节能技术,它将排烟损失中部分能量回收利用，以此来提高锅炉效率，进而提高能源利用率，降低生产成本，同时也是减少污染物排放，保护环境最直接、经济的手段，因此市面出现多种用于烟气的余热回收再利用装置，但现有余热回收再利用装置多数存在结构复杂，使用成本高昂，后期维护操作复杂的问题，上述现象是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置，包含锅炉本体，还包含燃烧器、排烟管和烟气余热回收装置；所述锅炉本体的燃烧腔一侧底部设有燃烧器，锅炉本体的燃烧腔另一侧靠近顶部位置设有排烟管，锅炉本体燃烧腔的底部设有出渣口；
所述燃烧器包含壳体、点火器、送煤粉管，二次直流风管和三次旋流风管，所述壳体的一端伸入锅炉本体的燃烧腔内，另一端伸出锅炉本体，且壳体位于锅炉本体燃烧腔内的一端敞口，壳体敞口端内设有点火器，壳体的伸出端中心位置插接有送煤粉管的一端，壳体伸出端对应送煤粉管的外侧间隔环设有多个二次直流风管，所述壳体对应送煤粉管位于壳体内的管口位置间隔环设有多个三次旋流风管，且三次旋流风管沿壳体截面顺时针或逆时针倾斜排布；
所述烟气余热回收装置包含烟气管道、换热箱体、换热模组和遮挡罩；所述换热箱体顶部敞口，换热箱体底部密封连通有烟气管道，所述烟气管道与排烟管对应连通，所述换热箱体底部对应烟气管道的一侧连通有排水接口的一端；所述换热箱体内对应烟气管道的出烟口位置设有遮挡罩，所述遮挡罩呈锥形结构，且遮挡罩大头端直径大于烟气管道出烟口的直径，所述烟气管道与遮挡罩对应连接位置的管身间隔环设有多个开口，且所述开口的底部边缘高于换热箱体的内底面；所述换热箱体内由上至下倾斜设有多组换热模组，所述换热模组的一端与换热箱体内壁之间留有间隔，且相邻两组换热模组对应交错排列；
所述换热模组包含换热管、支撑架和固定架，所述固定架与换热箱体内壁对应紧固连接，固定架内由上至下依次插接有多个支撑架，且换热箱体对应支撑架的抽出端位置设有用于抽出支撑架的缺口，支撑架的抽出端与换热箱体相应的缺口对应密封连接；所述支撑架内设有S形的换热管，且换热管的进水口和出水口均位于支撑架的抽出端，相邻两个换热管中位于上层的换热管的进水口与位于下层的换热管的出水口通过管道接头对应连通，且所述管道接头位于换热箱体外部。
优选的，相邻两组换热模组中位于上层的换热模组的进水口与位于下层的换热模组的出水口对应连通。
优选的，所述遮挡罩底部中心位置设有倒锥形的导流罩，该导流罩的大头端直径小于或等于烟气管道出烟口的内径。
优选的，所述换热模组倾斜15～20°设置。
优选的，相邻两个换热管中位于上层的换热管的进水口与位于下层的换热管的出水口位于相应换热模组的同一侧。
优选的，所述锅炉本体燃烧腔的一侧连通有蒸汽管道。
优选的，所述蒸汽管道的进气口设有水汽分离装置，所述水汽分离装置包含分离罐、进水管和出水管，所述分离罐的一侧顶部与蒸汽管道对应连通，分离罐的另一侧底部与换热管的出水口对应连通，分离罐的底部设有出水管。
优选的，所述换热管管身均布有多个翘片。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明公开的一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置，结构简单，易于装配，生产成本较低；所述壳体对应送煤粉管位于壳体内的管口位置间隔环设有多个三次旋流风管，三次旋流风管吹出的气流能够形成漩涡，在然绕煤粉时能够在送煤粉管通入一次直流风，使煤粉能够通过送煤粉管进入壳体内，煤粉进入壳体内后能够在二次直流风管吹出的直流风作用下加速前进，在三次旋流风管吹出的旋流风的作用下充分与空气混合，从而使煤粉能够完全燃烧，有效降低了污染物的排放量；
此外，所述锅炉本体燃烧腔的一侧连通有蒸汽管道，即能够通过蒸汽管道向锅炉本体的燃烧腔内通入蒸汽，以降低燃烧温度，从而降低烟气中氮氧化物的含量；所述支撑架与固定架对应插接，且换热箱体对应支撑架的抽出端位置设有用于抽出支撑架的缺口，支撑架的抽出端与换热箱体相应的缺口对应密封连接，即操作人员能够定期抽出相应支撑架，以便于对换热管管身进行清洗或其他维护操作，避免换热管管身集聚大量烟尘而降低换热效果；所述换热模组的一端与换热箱体内壁之间留有间隔，且相邻两组换热模组对应交错排列，能够避免换热模组对换热箱体内烟气的流通产生较大阻力，导致换热箱体内烟气流通不畅。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为燃烧器的结构示意图；
图3为燃烧器的侧视图；
图4为烟气余热回收装置的结构示意图；
图5为换热模组的结构示意图；
图6为换热管的结构示意图。
图中：1、锅炉本体；2、燃烧器；2-1、壳体；2-2、点火器；2-3、送煤粉管；2-4、二次直流风管；2-5、三次旋流风管；3、排烟管；4、烟气余热回收装置；4-1、烟气管道；4-2、换热箱体；4-3、换热模组；4-3-1、换热管；4-3-2、支撑架；4-3-3、固定架；4-4、遮挡罩；4-5、开口；4-6、排水接口；4-7、管道接头；4-8、导流罩；5、出渣口；6、蒸汽管道；7、水汽分离装置；7-1、分离罐；7-2、进水管；7-3、出水管。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1～6，一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置，包含锅炉本体1，还包含燃烧器2、排烟管3和烟气余热回收装置4；所述锅炉本体1的燃烧腔一侧底部设有燃烧器2，锅炉本体1的燃烧腔另一侧靠近顶部位置设有排烟管3，锅炉本体1燃烧腔的底部设有出渣口5，即煤粉燃烧后的灰渣能够从出渣口5排出；
所述燃烧器2包含壳体2-1、点火器2-2、送煤粉管2-3，二次直流风管2-4和三次旋流风管2-5，所述壳体2-1的一端伸入锅炉本体1的燃烧腔内，另一端伸出锅炉本体1，且壳体2-1位于锅炉本体1燃烧腔内的一端敞口，壳体2-1敞口端内设有点火器2-2，壳体2-1的伸出端中心位置插接有送煤粉管2-3的一端，壳体2-1伸出端对应送煤粉管2-3的外侧间隔环设有多个二次直流风管2-4，所述壳体2-1对应送煤粉管2-3位于壳体2-1内的管口位置间隔环设有多个三次旋流风管2-5，且三次旋流风管2-5沿壳体2-1截面顺时针或逆时针倾斜排布，即三次旋流风管2-5吹出的气流能够形成漩涡；在然绕煤粉时能够在送煤粉管2-3通入一次直流风，使煤粉能够通过送煤粉管2-3进入壳体2-1内，煤粉进入壳体2-1内后能够在二次直流风管2-4吹出的直流风作用下加速前进，在三次旋流风管2-5吹出的旋流风的作用下充分与空气混合，从而使煤粉能够完全燃烧，有效降低了污染物的排放量；
所述烟气余热回收装置4包含烟气管道4-1，还包含换热箱体4-2、换热模组4-3和遮挡罩4-4；所述换热箱体4-2顶部敞口，换热箱体4-2底部密封连通有烟气管道4-1，所述烟气管道4-1与排烟管3对应连通，所述换热箱体4-2底部对应烟气管道4-1的一侧连通有排水接口4-6的一端，即换热箱体4-2内的冷凝水能够通过排水接口4-6排出；所述换热箱体4-2内对应烟气管道4-1的出烟口位置设有遮挡罩4-4，所述遮挡罩4-4呈锥形结构，且遮挡罩4-4大头端直径大于烟气管道4-1出烟口的直径，所述烟气管道4-1与遮挡罩4-4对应连接位置的管身间隔环设有多个开口4-5，且所述开口4-5的底部边缘高于换热箱体4-2的内底面，即烟气管道4-1内的烟气能够通过开口4-5进入换热箱体4-2，并从换热箱体4-2顶部敞口排出，所述遮挡罩4-4能够有效防止换热箱体4-2内冷凝水进入烟气管道4-1，导致烟气管道4-1受到腐蚀侵害；根据需要，所述遮挡罩4-4底部中心位置设有倒锥形的导流罩4-8，该导流罩4-8的大头端直径小于或等于烟气管道4-1出烟口的内径，即能够通过导流罩4-8改变烟气管道4-1内烟气的流向，避免烟气在遮挡罩4-4内部聚集；
所述换热箱体4-2内由上至下倾斜设有多组换热模组4-3；根据需要，所述换热模组4-3倾斜15～20°设置；所述换热模组4-3的一端与换热箱体4-2内壁之间留有间隔，且相邻两组换热模组4-3对应交错排列，能够避免换热模组4-3对换热箱体4-2内烟气的流通产生较大阻力，导致换热箱体4-2内烟气流通不畅；所述换热模组4-3包含换热管4-3-1、支撑架4-3-2和固定架4-3-3，所述固定架4-3-3与换热箱体4-2内壁对应紧固连接，固定架4-3-3内由上至下依次插接有多个支撑架4-3-2，且换热箱体4-2对应支撑架4-3-2的抽出端位置设有用于抽出支撑架4-3-2的缺口，支撑架4-3-2的抽出端与换热箱体4-2相应的缺口对应密封连接；所述支撑架4-3-2内设有S形的换热管4-3-1，且换热管4-3-1的进水口和出水口均位于支撑架4-3-2的抽出端，相邻两个换热管4-3-1中位于上层的换热管4-3-1的进水口与位于下层的换热管4-3-1的出水口通过管道接头4-7对应连通，且所述管道接头4-7位于换热箱体4-2外部，即操作人员能够定期拆除管道接头4-7，并抽出相应支撑架4-3-2，以便于对换热管4-3-1管身进行清洗或其他维护操作，避免换热管4-3-1管身集聚大量烟尘而降低换热效果；
此外，相邻两组换热模组4-3中位于上层的换热模组4-3的进水口与位于下层的换热模组4-3的出水口对应连通，即换热箱体4-2内的换热模组4-3由下至上依次相互串联，能够有效增加换热管4-3-1内水流在换热箱体4-2内停留的时间，从而有效提升换热效果；相邻两个换热管4-3-1中位于上层的换热管4-3-1的进水口与位于下层的换热管4-3-1的出水口位于相应换热模组4-3的同一侧，能够便于管道接头4-7的安装，降低装配难度；所述换热管4-3-1管身均布有多个翘片，翘片能够有效增加换热管4-3-1的受热面积，从而提升换热效率；
所述锅炉本体1燃烧腔的一侧连通有蒸汽管道6，即能够通过蒸汽管道6向锅炉本体1的燃烧腔内通入蒸汽，以降低燃烧温度，从而降低烟气中氮氧化物的含量，所述蒸汽管道6的进气口设有水汽分离装置7，所述水汽分离装置7包含分离罐7-1、进水管7-2和出水管7-3，所述分离罐7-1的一侧顶部与蒸汽管道6对应连通，分离罐7-1的另一侧底部与换热管4-3-1的出水口对应连通，分离罐7-1的底部设有出水管7-3，即能够利用烟气的余热加热换热管4-3-1中的水流，从而产生蒸汽，换热管4-3-1内的水流和蒸汽能够在分离罐7-1内分离，从而使蒸汽进入蒸汽管道6，水流从出水管7-3排出并能够重新进入换热管4-3-1。
实施本发明所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，使用时在送煤粉管2-3通入一次直流风，使煤粉能够通过送煤粉管2-3进入壳体2-1内，煤粉进入壳体2-1内后能够在二次直流风管2-4吹出的直流风作用下加速前进，在三次旋流风管2-5吹出的旋流风的作用下充分与空气混合，从而使煤粉能够完全燃烧；同时在换热管4-3-1内通入水流，并使水流由换热箱体4-2底部的换热模组4-3流入，由换热箱体4-2顶部的换热模组4-3流出，即可通过烟气管道4-1向换热箱体4-2内通入高温烟气，高温烟气与换热管4-3-1管身接触达到换热的目的；此外，操作人员能够定期拆除管道接头4-7，并抽出相应支撑架4-3-2，以便于对换热管4-3-1管身进行清洗或其他维护操作，避免换热管4-3-1管身集聚大量烟尘而降低换热效果。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种火电厂用自动化煤炭燃烧装置，包含锅炉本体（1），其特征是：还包含燃烧器（2）、排烟管（3）和烟气余热回收装置（4）；所述锅炉本体（1）的燃烧腔一侧底部设有燃烧器（2），锅炉本体（1）燃烧腔的另一侧靠近顶部位置设有排烟管（3），锅炉本体（1）燃烧腔的底部设有出渣口（5）；
所述燃烧器（2）包含壳体（2-1）、点火器（2-2）、送煤粉管（2-3），二次直流风管（2-4）和三次旋流风管（2-5），所述壳体（2-1）的一端伸入锅炉本体（1）的燃烧腔内，另一端伸出锅炉本体（1），且壳体（2-1）位于锅炉本体（1）燃烧腔内的一端敞口，壳体（2-1）敞口端内设有点火器（2-2），壳体（2-1）的伸出端中心位置插接有送煤粉管（2-3）的一端，壳体（2-1）伸出端对应送煤粉管（2-3）的外侧间隔环设有多个二次直流风管（2-4），所述壳体（2-1）对应送煤粉管（2-3）位于壳体（2-1）内的管口位置间隔环设有多个三次旋流风管（2-5），且三次旋流风管（2-5）沿壳体（2-1）截面顺时针或逆时针倾斜排布；
所述烟气余热回收装置（4）包含烟气管道（4-1）、换热箱体（4-2）、换热模组（4-3）和遮挡罩（4-4）；所述换热箱体（4-2）顶部敞口，换热箱体（4-2）底部密封连通有烟气管道（4-1），所述烟气管道（4-1）与排烟管（3）对应连通，所述换热箱体（4-2）底部对应烟气管道（4-1）的一侧连通有排水接口（4-6）的一端；所述换热箱体（4-2）内对应烟气管道（4-1）的出烟口位置设有遮挡罩（4-4），所述遮挡罩（4-4）呈锥形结构，且遮挡罩（4-4）大头端直径大于烟气管道（4-1）出烟口的直径，所述烟气管道（4-1）与遮挡罩（4-4）对应连接位置的管身间隔环设有多个开口（4-5），且所述开口（4-5）的底部边缘高于换热箱体（4-2）的内底面；所述换热箱体（4-2）内由上至下倾斜设有多组换热模组（4-3），所述换热模组（4-3）的一端与换热箱体（4-2）内壁之间留有间隔，且相邻两组换热模组（4-3）对应交错排列；
所述换热模组（4-3）包含换热管（4-3-1）、支撑架（4-3-2）和固定架（4-3-3），所述固定架（4-3-3）与换热箱体（4-2）内壁对应紧固连接，固定架（4-3-3）内由上至下依次插接有多个支撑架（4-3-2），且换热箱体（4-2）对应支撑架（4-3-2）的抽出端位置设有用于抽出支撑架（4-3-2）的缺口，支撑架（4-3-2）的抽出端与换热箱体（4-2）相应的缺口对应密封连接；所述支撑架（4-3-2）内设有S形的换热管（4-3-1），且换热管（4-3-1）的进水口和出水口均位于支撑架（4-3-2）的抽出端，相邻两个换热管（4-3-1）中位于上层的换热管（4-3-1）的进水口与位于下层的换热管（4-3-1）的出水口通过管道接头（4-7）对应连通，且所述管道接头（4-7）位于换热箱体（4-2）外部。
2.如权利要求1所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：相邻两组换热模组（4-3）中位于上层的换热模组（4-3）的进水口与位于下层的换热模组（4-3）的出水口对应连通。
3.如权利要求1所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：所述遮挡罩（4-4）底部中心位置设有倒锥形的导流罩（4-8），该导流罩（4-8）的大头端直径小于或等于烟气管道（4-1）出烟口的内径。
4.如权利要求1所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：所述换热模组（4-3）倾斜15～20°设置。
5.如权利要求1所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：相邻两个换热管（4-3-1）中位于上层的换热管（4-3-1）的进水口与位于下层的换热管（4-3-1）的出水口位于相应换热模组（4-3）的同一侧。
6.如权利要求1所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：所述锅炉本体（1）燃烧腔的一侧连通有蒸汽管道（6）。
7.如权利要求6所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：所述蒸汽管道（6）的进气口设有水汽分离装置（7），所述水汽分离装置（7）包含分离罐（7-1）、进水管（7-2）和出水管（7-3），所述分离罐（7-1）的一侧顶部与蒸汽管道（6）对应连通，分离罐（7-1）的另一侧底部与换热管（4-3-1）的出水口对应连通，分离罐（7-1）的底部设有出水管（7-3）。
8.如权利要求1所述的火电厂用自动化煤炭燃烧装置，其特征是：所述换热管（4-3-1）管身均布有多个翘片。
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