CN114719241B - 具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组。本发明具有换热罩的锅炉包括:炉体,所述炉体具有炉膛;燃烧器,所述燃烧器设在所述炉膛内;水冷壁管,所述水冷壁管铺设在所述炉膛的内壁面上;换热罩,所述换热罩位于所述炉膛内且适于与所述炉膛内的烟气换热,所述换热罩适于包覆所述水冷壁管的超温部分且与所述炉膛的内壁面限定出换热腔,所述换热罩具有与所述换热腔连通的第一进口和第一出口,所述第一进口和所述第一出口均与所述炉膛外侧连通,所述第一进口适于换热工质进入所述换热腔,所述第一出口适于所述换热工质排出所述换热腔。因此,根据本发明具有换热罩的锅炉具有防止水冷壁管出现管壁超温的情况和可长期运行的优点。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域,具体涉及具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组。
背景技术
火力发电目前及今后一段时间仍然是我国电力供应的主要来源,锅炉作为火力发电机组产生高温高压蒸汽的主要设备,锅炉的水冷壁直接与燃煤产生的火焰相接触,通过辐射换热来吸热热量,而当炉内燃烧出现偏斜或均匀性偏差时,会使某一区域内温度偏高、能量过大,此时水冷壁内的工质无法及时将燃煤产生的热量带走,进而造成水冷壁管表面温度升高,甚至超过所用材料的许用温度,造成锅炉的损坏,降低使用寿命。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种具有换热罩的锅炉及其使用方法、火电机组。
本发明实施例的具有换热罩的锅炉包括:
炉体,所述炉体具有炉膛;
燃烧器,所述燃烧器设在所述炉膛内;
水冷壁管,所述水冷壁管铺设在所述炉膛的内壁面上;
换热罩,所述换热罩位于所述炉膛内且适于与所述炉膛内的烟气换热,所述换热罩适于包覆所述水冷壁管的超温部分且与所述炉膛的内壁面限定出换热腔,所述换热罩具有与所述换热腔连通的第一进口和第一出口,所述第一进口和所述第一出口均与所述炉膛外侧连通,所述第一进口适于换热工质进入所述换热腔,所述第一出口适于所述换热工质排出所述换热腔。
因此,根据本发明实施例的具有换热罩的锅炉具有防止水冷壁管出现管壁超温的情况和可长期运行的优点。
在一些实施例中,所述锅炉还包括
二次风箱,所述二次风箱的二次风喷口通向所述炉膛内;
第一管道,所述第一出口与所述二次风箱的进口通过第一管道相连。
在一些实施例中,所述锅炉还包括
送风机;
第二管道,所述送风机的出风口和所述二次风箱的进口通过所述第二管道相连,所述第二管道上设有空气预热器。
在一些实施例中,所述锅炉还包括第三管道,所述送风机的出风口通过所述第三管道与所述第一进口相连。
在一些实施例中,所述第一管道上设有增压循环风机。
在一些实施例中,所述第三管道上设有流量调节阀。
在一些实施例中,所述换热罩的材质为金属,所述换热罩与所述炉膛的内壁面焊接相连。
在一些实施例中,所述锅炉还包括多个传感器,多个所述传感器设于所述换热腔内,所述传感器适于监测位于所述换热腔内的所述水冷壁管的超温部分的温度。
本发明还提出了一种火电机组,包括具有换热罩的锅炉,所述具有换热罩的锅炉为上述的具有换热罩的锅炉。
本发明还提出了适用于上述的具有换热罩的锅炉的使用方法,包括以下步骤:
A)运行锅炉,监测并记录所述锅炉的炉膛内壁面上的水冷壁管的超温部分;
B)停止运行锅炉,在所述锅炉的炉膛的内壁面上设置换热罩,以便所述换热罩适于包覆所述水冷壁管的超温部分且与所述炉膛的内壁面限定出换热腔;
C)在所述换热罩上开设与所述换热腔连通的第一进口和第一出口,且所述第一进口和所述第一出口均与所述炉膛外侧连通,以便所述第一进口适于换热工质进入所述换热腔,所述第一出口适于所述换热工质排出所述换热腔。
附图说明
图1是根据本发明实施例的具有换热罩的锅炉的示意图。
附图标记:
锅炉100;
炉体1,炉膛11;
水冷壁管2;
换热罩3,第一进口31,第一出口32,换热腔33;
二次风箱4,
第二管道5,送风机51,空气预热器52;
第一管道6,增压循环风机61;
第三管道7,流量调节阀71;
传感器8。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100。如图1所示,根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100包括炉体1、燃烧器、水冷壁管2和换热罩3。
炉体1具有炉膛11。燃烧器设在炉膛11内。水冷壁管2铺设在炉膛11的内壁面上。
换热罩3位于炉膛11内且适于与炉膛11内的烟气换热,换热罩3适于包覆水冷壁管2的超温部分且与炉膛11的内壁面限定出换热腔33。换热罩3具有与换热腔33连通的第一进口31和第一出口32,第一进口31和第一出口32均与炉膛11外侧连通,第一进口31适于换热工质进入换热腔33,第一出口32适于换热工质排出换热腔33。
根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100通过在炉膛11的内壁面上设置适于包覆水冷壁管2的超温部分的换热罩3,且换热罩3与炉膛11的内壁面限定出换热腔33。具体地,炉膛11的内壁面上水冷壁管2具有多个,水冷壁管2的超温部分指的是在安装换热罩3之前(或预先估算),锅炉100运行时检测出的多个水冷壁管2中的一部分出现管壁超温的超温管段,即水冷壁管2的超温部分为锅炉100运行时一些易于出现管壁超温的超温管段(多个水冷壁管2中的一部分)。水冷壁管2的超温部分位于换热腔33内,由此,可使得换热罩3直接与炉膛11内的烟气进行换热,并阻挡水冷壁管2的超温部分直接与烟气换热,从而降低水冷壁管2的超温部分在锅炉100运行时的温度,防止水冷壁管2的超温部分出现管壁超温的情况,即防止水冷壁管2出现管壁超温的情况。
且换热罩3具有与换热腔33连通的第一进口31和第一出口32,第一进口31和第一出口32均与炉膛11外侧连通。从而使得外界的换热工质从第一进口31进入换热腔33并与换热罩3和水冷壁管2的超温部分进行换热后,从第一出口32适于排出换热腔33。从而可降低换热腔33的温度,防止水冷壁管2的超温部分出现管壁超温的情况且可降低换热罩3的温度,从而增加换热罩3的使用寿命,保障换热罩3可持续对水冷壁管2的超温部分进行防护,使得具有换热罩3的锅炉100可长期运行。
因此,根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100具有防止水冷壁管2出现管壁超温的情况和可长期运行的优点。
如图1所示,根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100包括炉体1、燃烧器、水冷壁管2和换热罩3。
炉体1具有炉膛11。燃烧器设在炉膛11内,以便为锅炉100提供高温烟气。水冷壁管2铺设在炉膛11的内壁面上,水冷壁管2用于与炉膛11内的高温烟气进行换热。
换热罩3位于炉膛11内且适于与炉膛11内的烟气换热,换热罩3适于包覆水冷壁管2的超温部分且与炉膛11的内壁面限定出换热腔33。具体地,换热罩3的材质为金属,换热罩3由多个金属板构成,换热罩3的边沿与炉膛11的内壁面焊接相连,从而使得换热罩3与炉膛11的内壁面限定出换热腔33。水冷壁管2的超温部分(在炉膛11内易于出现管壁超温的水冷管道)位于换热腔33内,从而降低水冷壁管2的超温部分在锅炉100运行时的温度,防止水冷壁管2的超温部分出现管壁超温的情况,即防止水冷壁管2出现管壁超温的情况。
换热罩3具有与换热腔33连通的第一进口31和第一出口32,换热罩3的第一进口31和第一出口32均与炉膛11外侧连通。第一进口31适于换热工质进入换热腔33,第一出口32适于换热工质排出换热腔33。即第一进口31为换热腔33的进口,第一出口32为换热腔33的出口,换热工质(空气)从第一进口311进入换热腔33并与换热罩3进行换热后,从第一出口32适于排出换热腔33。
如图1所示,根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100还包括第一管道6和第三管道7。
在一些实施例中,第一进口31通过第三管道7与炉膛11外侧连通,第一出口32通过第一管道6与炉膛11外侧连通。具体地,第三管道7的一端穿过锅炉100的炉体1(墙体)并进入炉膛11内与第一进口31相连,以便外界的换热工质(空气)可通过第三管道7进入换热腔33并与换热罩3进行换热。第一管道6的一端穿过锅炉100的炉体1(墙体)并进入炉膛11内与第一出口32相连,以便换热工质(空气)可通过第一管道6排出换热腔33。
在一些实施例中,锅炉100还包括多个传感器8,多个传感器8设于换热腔33内,传感器8适于监测位于换热腔33内的水冷壁管2的超温部分的温度。具体地,水冷壁管2的超温部分包括多个超温管段,多个超温管段为多个水冷壁管2中的一部分中易于出现管壁超温的管段,多个超温管段排布在炉膛11内壁面(换热腔33)上。多个传感器8一一对应地设在多个超温管段上,从而可使得多个传感器8可对位于换热腔33内的水冷壁管2的超温部分每个超温管段进行温度监控。当接收到传感器8显示管壁超温的信号时,可加大换热工质的流量,以便降低水冷壁管2的超温部分和换热罩3的温度。
如图1所示,根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100还包括送风机51、二次风箱4和第二管道5和第三管道7,二次风箱4的二次风喷口通向炉膛11内。
具体地,送风机51的出风口和二次风箱4的进口通过第二管道5相连,第二管道5上设有空气预热器52。由此,二次风首先由送风机51送入第二管道5内,并被第二管道5上的空气预热器52进行预加热后通入二次风箱4,具有一定热量的二次风通过二次风箱4的二次风喷口进入炉膛11内辅助燃烧,从而可增加锅炉100热效率。
如图1所示,在一些实施例中,送风机51的出风口通过第三管道7与第一进口31相连。具体地,第三管道7的进口与送风机51的出风口相连,第三管道7的出口与第一进口31相连。由此可使得送风机51产生的二次风可通过第三管道7进入换热腔33内,即利用现有的设置(送风机51)提供换热工质(二次风),可减少锅炉100的成本,并降低设置的工作量。例如,第三管道7的进口与第二管道5连通以便送风机51产生的二次风可分流进入第三管道7内,从而进入换热腔33内。第三管道7的进口邻近第二管道5的进口。第三管道7的进口可设置在空气预热器52和第二管道5的进口之间。或者,空气预热器52可设置在第三管道7的进口和第二管道5的进口之间
在一些实施例中,第三管道7上设有流量调节阀71。从而可通过流量调节阀71控制进入换热腔33内的换热工质的流量,当换热腔33内温度较高时,可通过调节流量调节阀71增大进入换热腔33内的换热工质的流量。具体地,流量调节阀71位于第三管道7在炉体1(炉膛11)外侧的部分上,从而便于对流量调节阀71进行设置和调节。例如,流量调节阀71设在第三管道7的进口处。
在一些实施例中,第一出口32与二次风箱4的进口通过第一管道6相连。具体地,第一管道6的进口与第一出口32相连,第一管道6的出口与二次风箱4的进口相连。由此,可使得换热后(具有一定温度)的换热工质(空气)可通过第一管道6进入二次风箱4内,以便为二次风箱4提供热空气,从而回收换热工质带走的热量,以便节约能源、降低生产成本。例如,第一管道6的出口与第二管道5连通且第一管道6的出口邻近第二管道5的出口。
在一些实施例中,第一管道6上设有增压循环风机61。增压循环风机61可便于换热腔33内的换热工质快速从第一管道6进入二次风箱4内。具体地,增压循环风机61位于第一管道6在炉体1(炉膛11)外侧的部分上,从而便于对增压循环风机61进行设置。例如,增压循环风机61设在第一管道6的出口处。
本发明还提出了一种火电机组,包括根据本发明实施例的火电机组,包括根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100。
因此,根据本发明实施例的火电机具有防止水冷壁管2出现管壁超温的情况和可长期运行的优点。
本发明还提出了一种适用于根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100的使用方法,包括以下步骤:
A)运行锅炉100,监测并记录锅炉100的炉膛11内壁面上的水冷壁管2的超温部分。具体地,在炉膛11内壁面上的水冷壁管2设置多个测温装置,以便对水冷壁管2的多个管道(管段)进行温度监控,在运行锅炉100记录水冷壁管2的多个管道中出现管壁超温的管道。
B)停止运行锅炉100,在锅炉的炉膛11的内壁面上设置换热罩3,以便换热罩3适于包覆水冷壁管2的超温部分且与炉膛11的内壁面限定出换热腔33。具体地,利用换热罩3包覆水冷壁管2的超温部分并与炉膛11的内壁面焊接相连以便与炉膛11的内壁面限定出换热腔33。例如,在锅炉100检修时设置换热罩3。
C)在换热罩3上开设与换热腔33连通的第一进口31和第一出口32,且第一进口31和第一出口32均与炉膛11外侧连通,以便第一进口31适于换热工质进入换热腔33,第一出口32适于换热工质排出换热腔33。由此,可通过设置与第一进口31和第一出口32相连的管道以便换热工质可进入换热腔33内换热后排出换热腔33。
因此,根据本发明实施例的具有换热罩3的锅炉100的使用方法具有防止水冷壁管2出现管壁超温的情况和可长期运行的优点。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种具有换热罩的锅炉,其特征在于,包括:
炉体,所述炉体具有炉膛;
燃烧器,所述燃烧器设在所述炉膛内;
水冷壁管,所述水冷壁管铺设在所述炉膛的内壁面上;
换热罩,所述换热罩位于所述炉膛内且适于与所述炉膛内的烟气换热,所述换热罩适于包覆所述水冷壁管的超温部分且与所述炉膛的内壁面限定出换热腔,所述换热罩具有与所述换热腔连通的第一进口和第一出口,所述第一进口和所述第一出口均与所述炉膛外侧连通,所述第一进口适于换热工质进入所述换热腔,所述第一出口适于所述换热工质排出所述换热腔;
二次风箱,所述二次风箱的二次风喷口通向所述炉膛内;
第一管道,所述第一出口与所述二次风箱的进口通过第一管道相连;
送风机;
第二管道,所述送风机的出风口和所述二次风箱的进口通过所述第二管道相连,所述第二管道上设有空气预热器;
所述锅炉还包括第三管道,所述送风机的出风口通过所述第三管道与所述第一进口相连;
所述第一管道上设有增压循环风机。
2.根据权利要求1所述的具有换热罩的锅炉,其特征在于,所述第三管道上设有流量调节阀。
3.根据权利要求1所述的具有换热罩的锅炉,其特征在于,所述换热罩的材质为金属,所述换热罩与所述炉膛的内壁面焊接相连。
4.根据权利要求1所述的具有换热罩的锅炉,其特征在于,所述锅炉还包括多个传感器,多个所述传感器设于所述换热腔内,所述传感器适于监测位于所述换热腔内的所述水冷壁管的超温部分的温度。
5.一种火电机组,其特征在于,包括具有换热罩的锅炉,所述具有换热罩的锅炉为根据权利要求1-4中任一项所述的具有换热罩的锅炉。
6.一种适用于权利要求1-4中任一项所述的具有换热罩的锅炉的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)运行锅炉,监测并记录所述锅炉的炉膛内壁面上的水冷壁管的超温部分;
B)停止运行锅炉,在所述锅炉的炉膛的内壁面上设置换热罩,以便所述换热罩适于包覆所述水冷壁管的超温部分且与所述炉膛的内壁面限定出换热腔;
C)在所述换热罩上开设与所述换热腔连通的第一进口和第一出口,且所述第一进口和所述第一出口均与所述炉膛外侧连通,以便所述第一进口适于换热工质进入所述换热腔,所述第一出口适于所述换热工质排出所述换热腔。
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Citations (6)
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JPH0626604A (ja) * | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Babcock Hitachi Kk | 水冷壁温度制御手段を備えたボイラ装置 |
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-
2022
- 2022-04-24 CN CN202210436014.2A patent/CN114719241B/zh active Active
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