CN1482411A - 具有炉内消烟除尘装置卧式锅炉及其消烟除尘工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于层状燃煤卧式锅炉领域，涉及炉内设有消烟除尘装置的卧式锅炉消烟除尘工艺，及实现该工艺的卧式锅炉。为解决锅炉黑烟及烟尘污染环境，效率低等，在炉膛内煤层上方设有消烟除尘装置。它是平行排列至少三层二次风管，其同层两侧对应的二次风管上均相向设有若干个喷嘴。各层风管二端与二次风主风管连接。该装置置于炉膛内外，各层风管固定在两侧的炉墙上。锅炉启动点火送一次风，同时配送二次风，其所需风量为总风量的20－50％，风速20－60m/s，以空气为二次风。本发明具有结构简单、造价低、节煤、效率高，林格曼黑度、烟尘排放浓度符合GWPB3－1999国家环保标准I类区要求。
Description
技术领域
本发明属于层状燃煤卧式锅炉领域，涉及具有炉内消烟除尘装置卧式锅炉消烟除尘工艺，及实现该工艺的卧式锅炉。
背景技术
众所周知，卧式锅炉主要包括炉墙、一次风室、炉排、炉膛等。单台锅炉容积小，采用炉外除尘装置，有些炉内燃烧室上部加装了旋风分离器，结构复杂，造价高，消烟除尘效果不佳；现有锅炉二次风有的布置在前后炉墙上，以空气、蒸汽或烟气作为二次风，其风量占总风量5-15％，风速50-80m/s，主要是扰动烟气使其混合，而消烟除尘效果较差，锅炉排出的烟气，其林格曼黑度、烟尘排放浓度均未达到GWPB3-1999环保标准，尤其有的锅炉黑烟滚滚，人们称为“黑龙”，严重地污染环境，引起人们的普遍关注，成为急待解决的重要课题。
消烟除尘是指消除锅炉燃烧时冒出的黑烟，减少排出的烟尘(飞灰等)。黑烟是燃料高温下燃烧时形成的炭黑，其粒径小至0.05-1μm，极容易在空气中飘浮较长时间。这种黑烟一旦形成就难以消除，其中以炭黑为主的烟尘也很难除去。
发明内容
本发明的目的是为了解决层状燃煤锅炉排出黑烟、烟尘污染环境和锅炉效率低等，提供了炉内设有消烟除尘装置的卧式锅炉消烟除尘工艺，及实现该工艺所需要的卧式锅炉。
本发明通过下述的技术方案予以实现：
具有炉内消烟除尘装置卧式锅炉的消烟除尘工艺，其特征在于：
在炉膛内煤层上方设有多孔分层错列撞击流式消烟除尘装置，它是平行排列至少三层二次风管，其同层两侧对应设有的二次风管上均对应设有若干个喷嘴，各层风管二端与二次风主风管相连，另两端封闭；该装置设在炉膛外，各层风管固定在两侧的炉墙上；
锅炉启动点火送一次风，同时经各层风管配送二次风，其所需二次风量为总风量的20-50％，风速20-60m/s，所述二次风为空气。
上述消烟除尘工艺，其所述的消烟除尘装置设在炉膛内，各层二次风管固定在两侧的炉墙上。
上述消烟除尘工艺，其所述的同层两侧二次风管上的喷嘴为同心轴相向布置。
上述的消烟除尘工艺，其所述的同层两侧二次风管上的喷嘴为偏心轴相向布置。
实现以上所述任意一项消烟除尘工艺所需要的卧式锅炉，主要包括炉墙、一次风室、炉排和炉膛，其特征在于：在炉膛内煤层上方，设有多孔分层错列撞击流式消除尘装置，它是平行排列至少三层二次风管，其同层两侧设有的二次风管上均对应设有若干个喷嘴，各层风管二端与二次风主风管相连，另两端封闭；该装置设在炉膛外，各层风管固定在两侧的炉墙上。
上述的卧式锅炉，所述的消烟除尘装置设在炉膛内，各层二次风管固定在两侧的炉墙上。
上述的卧式锅炉，其所述的同层两侧二次风管上的喷嘴为同心轴相向布置。
上述的卧式锅炉，其所述的同层两侧二次风管上的喷嘴为偏心轴相向布置。
本发明提供的技术方案，可用于开发新型锅炉，也可用于改造现有层状燃煤卧式锅炉。
上述的炉内消除尘装置，同层两侧二次风管上的喷嘴，采用同心轴相向，或偏心轴相向布置，能加强炉内气体旋涡扰动，以强化其混合，及时供给炉内可燃气体所需的氧气，抑制炭黑的形成；延长飞灰颗粒在炉内的停留时间，实现炉内气流式飞灰的分离，使其进一步燃尽，实现炉膛内集燃烧、消烟、除尘一体化，具有结构简单，造价低，效率高，烟尘排放浓度为66.23-76.57mg/Nm3，林格曼黑度小于1级的优点。
本发明按GB5468-91《锅炉烟尘测试方法》、GB/T16157-1996《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》、国家环保总局制订的《空气与废气监测分析方法》进行监测，按照GWPB3-1999《锅炉大气污染物排放标准》进行评价。
从表1可见，本发明以空气为二次风，其风量较大，起强化扰动和燃烧作用，在炉内同时消烟除尘。
表1本发明与现有技术二次风比较
| 项 目 | 现有技术 | 本发明 |
| 占总风量比例(％) | 5-15％ | 20-50％ |
| 风速(m/s) | 50-80 | 20-60 |
| 风管布置位置 | 前后炉墙上 | 布置在炉膛内外两侧的炉墙上 |
| 作 用 | 引入空气、蒸汽、烟气，主要不是补充空气，而是扰动烟气使混合良好 | 引入空气，采用分段送风，分级燃烧，起强化燃烧、消烟、除尘作用 |
| 消烟除尘装置 | 无或外式除尘器只起除尘作用 | 设在炉膛内外，同时消烟除尘 |
表2为本实用新型1t/h同层两侧二次风管上的喷嘴，采用同心轴相向布置的卧式锅炉，其环境及热工试验结果。从中可见锅炉热效率高，烟尘排放浓度、林格曼黑度符合GWPB3-1999国家环保标准I类区要求。节煤20％以上，其结构简单、造价低。
表2本发明的卧式锅炉环境及热工试验结果
| 项 目 | 单位 | 额定出力 | 70％出力 |
| 锅炉出力 | kg/h | 1020 | 750 |
| 排烟温度 | ℃ | 140 | 130 |
| 排烟处过剩空气系数 | - | 1.90 | 2.13 |
| 炉渣含碳量 | ％ | 7.09 | 11.02 |
| 炉墙表面平均温度 | ℃ | 35 | 36 |
| 炉膛温度 | ℃ | 1001 | 798 |
| 正平衡热效率 | ％ | 82.12 | 78.85 |
| 烟尘排放浓度 | mg/Nm3 | 76.57 | 73.00 |
| 林格曼黑度 ＜ | 级 | 1 | 1 |
附图说明
图1为本发明的卧式锅炉主视剖视图；
图2为图1A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图(同层两侧二次风管的喷嘴同轴相向射流示意图)；
图4为图3的G向图；
图5为图3的H向图；
图6为图1另一种B-B剖视图(同层两侧二次风管的喷嘴偏心轴相向射流示意图)；
图7为图6E向图；
图8为图6F向图；其中：
1-一次风室 2-炉排 3-煤斗 4-炉膛 5-筒体
6-炉烘 7-二次风主风管 8～10-二次风管 11-喷嘴
12-风量调节阀 13-水冷壁 14-出烟口 15-炉墙
具体实施方式
现结合附图对本发明进一步说明如下：
实施例1：从图1-3可见，在一次风室1上方设有炉排2，在该炉排2上方一侧设有煤斗3。在炉排2上的煤层上方为炉膛4，在炉顶有筒体5，其下为炉拱6。在炉墙15内侧为水冷壁13，炉膛4后方两侧设有出烟口14。以上均为本发明与现有的层状燃煤卧式锅炉共有的。从图1可见，本发明提供的多孔分层错列撞击流式消烟除尘装置，它是平行排列至少三层二次风管8、9、10；从图3-5可见，炉内同层两侧风管对应布设，其上均对应相向设有33个喷嘴11。所述的喷嘴11为同心轴相向布置；各层风管二端焊在二次风主风管7上。将所述的消烟除尘装置设在炉膛4外，其各层风管固定在两侧的炉墙15上，见下表3中例3。但二次风管平行排列层数并非只限于三层，炉体增高其层数增多，下表3中给出了相关数据。
实施例2：所述的消烟除尘装置设在炉膛4内，其二次风量为总风量的20％，风速20m/s，二次风管层数、喷嘴数、喷嘴布置方式(见图6-8所示)和消烟除尘效果，见下表3中例1，其余同上述实施例1。
实施例3：所述的消烟除尘装置设在炉膛4外，其二次风量为总风量的40％，风速35m/s，二次风管层数、喷嘴数、喷嘴布置方式(见图6-8所示)和消烟除尘效果，见下表3中例2，其余同上述实施例1。
实施例4：所述的消烟除尘装置设在炉膛4外，其二次风量为总风量的30％，风速45m/s，二次风管层数、喷嘴数、喷嘴布置方式(见图6-8所示)和消烟除尘效果，见下表3中例4，其余同上述实施例1。
实施例5：所述的消烟除尘装置设在炉膛4外，其二次风量为总风量的50％，风速60m/s，二次风管层数、喷嘴数、喷嘴布置方式(见图6-8所示)和消烟除尘效果，见下表3中例5。其余同上述实施例1。
锅炉启动前，由煤斗3向炉排2上配煤，启动点火送一次风，同时通过风量调节阀12调节二次风量，使各层二次风量之和为总风量的50％，风速为40m/s，用空气作为二次风。从监测结果表明，本发明烟气林格曼黑度及烟尘排放浓度等符合GWPB3-1999国家环保标准I类区要求。
以上给出的本发明五个实施例和测试结果，但并非穷举。
表3本发明的卧式锅炉的具体实施方式
| 例 | 锅炉型号 | 二次风管层数 | 喷嘴数(个) | 喷嘴布置方式 | 消烟除尘效果 | ||
| 烟尘排放浓度(mg/Nm3) | 林格曼黑度(级) | SO2排放(mg/Nm3) | |||||
| 1 | DZL1-0.7-Am型 | 3 | 31 | 偏心轴 | 76.57 | ＜1 | 719 |
| 2 | SZGx2-1.25-A1型(改造) | 3 | 35 | 偏心轴 | 66.23 | ＜1 | 569 |
| 3 | DZWw1-0.09-AIII型 | 3 | 33 | 同轴 | 76.52 | ＜1 | 356 |
| 4 | DZW-2.8-0.7-95/70-An型 | 5 | 45 | 偏心轴 | 73.03 | ＜1 | 410 |
| 5 | DZL4.2-0.7/95/70-An型 | 5 | 55 | 偏心轴 | 74.07 | ＜1 | 452 |
Claims (10)
1、具有炉内消烟除尘装置卧式锅炉的消烟除尘工艺，其特征在于：在炉膛内煤层上方设有多孔分层错列撞击流式消烟除尘装置，它是平行排列至少三层二次风管，其同层两侧对应设有的二次风管上均对应设有若干个喷嘴，各层风管二端与二次风主风管相连，另两端封闭；该装置设在炉膛外，各层风管固定在两侧的炉墙上；
锅炉启动点火送一次风，同时经各层风管配送二次风，其所需二次风量为总风量20-50％，风速20-60m/s，所述的二次风为空气。
2、根据权利要求1所述的消烟除尘工艺，其特征在于所述的消烟除尘装置设在炉膛内，各层二次风管固定在两侧的炉墙上。
3、根据权利要求1所述的消烟除尘工艺，其特征在于所述的同层两侧二次风管的喷嘴为同心轴相向布置。
4、根据权利要求2所述的消烟除尘工艺，其特征在于所述的同层两侧二次风管的喷嘴为同心轴相向布置。
5、根据权利要求1所述的消烟除尘工艺，其特征在于所述的同层两侧二次风管上的喷嘴为偏心轴相向布置。
6、根据权利要求2所述的消烟除尘工艺，其特征在于所述的同层两侧二次风管上的喷嘴为偏心轴相向布置。
7、实现权利要求1-6所述的任意一项消烟除尘工艺所需要的卧式锅炉，主要包括炉墙、一次风室、炉排和炉膛，其特征在于：在炉膛内煤层上方设有多孔分层错列撞击流式消烟除尘装置，它是平行排列至少三层二次风管，其同层两侧对应设有的二次风管上均对应设有若干个喷嘴，各层风管二端与二次风主风管相连，另两端封闭；该装置设在炉膛外，各层风管固定在两侧的炉墙上。
8、根据权利要求7所述的卧式锅炉，其特征在于所述的消烟除尘装置设在炉膛内，各层二次风管固定在两侧的炉墙上。
9、根据权利要求7或8所述的卧式锅炉，其特征在于同层两侧二次风管的喷嘴为同心轴相向布置。
10、根据权利要求7或8所述的卧式锅炉，其特征在于同层两侧二次风管的喷嘴为偏心轴相向布置。
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|---|---|---|---|---|
| CN101749857B (zh) * | 2010-01-27 | 2012-11-07 | 何忠海 | 多管多次进风卧式燃煤无烟环保锅炉 |
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |