CN201166360Y - 一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置 - Google Patents

Abstract

一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，包括旋风筒燃烧室和燃尽室，燃尽室布置在旋风筒燃烧室的一侧，与旋风筒燃烧室连接相通；所述的旋风筒燃烧室的顶部设有煤粉喷枪，在旋风筒燃烧室上方的侧壁上设置有一次切向进风口和二次切向进风口，旋风筒燃烧室对应燃尽室通口的内壁处设有向下倾斜的烟气导向板，导向板与燃尽室形成烟气通道，旋风筒燃烧室的底部设有沉渣出口；在燃尽室内分别设有挡渣管和除渣口，挡渣管通过循环水泵与外部的软水池相连。本实用新型无需改变锅炉原来结构，可实现煤块和煤粉两用；且燃烧效率高，无烟煤粉燃烧效率可达到95％以上，烟煤煤粉锅炉的热效率可达85％；与燃煤块相比，效率可大大提高。

Description

一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置

技术领域

本实用新型属于锅炉，特别涉及一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置。

背景技术

我国是能源消耗大国，在全国能源的总消耗中，煤炭占75％以上。世界各国都在进行能源结构调整，以最大限度的节约现有的能源的利用，并减轻日益加重的环境污染。节能减排形势对我国而言相当严峻。

目前在工业锅炉中，仍旧大量采用层燃炉，层燃炉烧块煤(烟煤)，无法燃烧碎煤，特别是无烟煤粉。由于块煤(烟煤)的价格比较昂贵，而且在链条炉排炉上很难烧透，锅炉不完全燃烧热损失比较严重，因此，对层燃炉进行煤种置换与替代对节能具有重要意义。

无烟煤系变质程度最高的特殊煤种，相对于其他煤种，具有固定炭含量高(80％以上)、挥发份低、硬度大、燃烧时不冒烟和燃点高的特点，具有较高的发热量。以前受制粉设备造价限制，煤粉燃烧只用于电站锅炉，但现在随着制粉技术的突破，造价大幅度下降，使煤粉燃烧在也可应用于工业锅炉，在工业锅炉上用无烟煤粉代替煤块，不但价格便宜，燃烧效率也大大提高，可节约运行费用30％以上，产生明显的经济效益。

因此，能否设计一种在原锅炉受压本体部分不作改动下，实现无烟煤粉代替原来块煤作为燃料的附属设备至关重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上所述现有工业锅炉节能减排方面的不足，提供一种以无烟煤粉代替原来块煤作为燃料的附属装置，在原工业锅炉受压本体部分不作改动下，实现无烟煤粉代替原来块煤作为燃料，同时可进一步提高锅炉的燃烧效率。

本实用新型是这样实现的：一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，包括旋风筒燃烧室和燃尽室，燃尽室布置在旋风筒燃烧室的一侧，与旋风筒燃烧室连接相通；所述的旋风筒燃烧室的顶部设有煤粉喷枪，在旋风筒燃烧室上方的侧壁上设置有一次切向进风口和二次切向进风口，旋风筒燃烧室对应燃尽室通口的内壁处设有向下倾斜的烟气导向板，该导向板与燃尽室形成烟气通道，旋风筒燃烧室的底部设有沉渣出口；所述燃尽室尾部下方设有除渣口，燃尽室尾部末端设置有锅炉炉膛接口。

所述的燃尽室的进口处内设有挡渣装置。

所述的挡渣装置为挡渣管，挡渣管通过循环水泵与外部的软水池相连形成循环水系统。

所述的燃尽室采用卧式结构。

所述一次切向进风口和二次切向进风口为在燃烧室壁面的两侧自上而下依次布置。

所述的烟气导向板向下倾斜的角度为60°。

所述的燃烧室的下部呈圆锥形，沉渣出口的下方设有沉渣池；

本实用新型具有以下有益效果：①燃烧效率高：无烟煤粉燃烧效率可达到95％以上，使无煤煤粉锅炉的热效率可达85％，与燃煤燃烧效率不到85％，热效率不到70％相比，效率大大提高；②运行费用低：无烟煤粉价格低于烟煤煤块，而且燃煤粉锅炉效率要高于燃煤块锅炉，采用无烟煤粉代替烟煤煤块，可节约运行费用30％以上。③节约用煤：由于燃烧效率的提高，单位热量所需煤耗减少，节约单位GDP的煤耗，与燃煤块相比，燃无烟煤粉可节煤10％以上。④煤块和煤粉两用，无需改变锅炉原来结构，可实现煤块和煤粉两用，无任何改造风险，给用户提供多种选择。无需停炉安装，不影响生产；改造期间，保留原有的燃烧设备，链条炉排以及煤斗不做改动，预燃室制作安装期间，原锅炉照常工作，不影响生产。⑤环保好：与燃烟煤煤块相比，燃无烟烟煤能大大降低粉尘的排放。由于效率的提高，主要污染物排放也大为降低。

附图说明

图1为一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置的结构示意图。

图2为一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置的旋风筒燃烧室横截面结构示意图。

图中：1-煤粉喷枪；2-一次切向风口；3-二次切向风口；4-旋风筒燃烧室；5-烟气导向板；6-挡渣管；7-燃尽室；8-沉渣池；9-循环泵；10-软水池；11-除渣口；12-锅炉。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细的说明。

一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，如图1和图2所示，主要包括旋风筒燃烧室4和布置在旋风筒燃烧室4一侧面，且与旋风筒燃烧室4连接相通的燃尽室7。旋风筒燃烧室4可以采用立式结构放置，燃尽室7采用卧式结构放置。旋风筒燃烧室4的顶部设有煤粉喷枪1；在旋风筒燃烧室4上，与燃尽室7连接相通口的上方的侧壁上分别设有一次切向进风口2和二次切向进风口3，一次切向进风口2和二次切向进风口3为自上而下依次布置，且分别布置在燃烧室壁面的两侧；在旋风筒燃烧室4对应燃尽室7通口的内壁上设置有向下倾斜的烟气导向板5，烟气导向板5倾斜角度一般为60°左右，烟气导向板5与燃尽室7形成烟气通道。旋风筒燃烧室4的下部为圆锥形，其底部设有沉渣出口，沉渣出口的下方设有沉渣池8。在燃尽室7内的进口处设有挡渣装置6，挡渣装置6可以是挡渣管，挡渣管通过循环水泵9与外部的软水池10相连形成水循环系统；燃尽室尾部末端设置有锅炉炉膛接口，通过锅炉炉膛接口与锅炉12炉膛连接，并在燃尽室尾部下方设有除渣口11。适用的锅炉可以是层燃式锅炉。

本实用新型的运行情况如下：无烟煤粉由煤粉喷枪1高速旋转喷入旋风筒燃烧室4内，其燃烧空间为高速旋转的火球，燃烧速度是普通锅炉的几十倍。燃烧无烟煤粉燃烧所需要的空气，将其分成几部分切向风，即一次切向风口2进入的一次切向风和二次切向风口3进入的二次切向风等，燃烧无烟煤粉燃烧所需要的一部分空气通过一次切向风口1切向进入旋风筒燃烧室4，作高速旋转。一次切向风口2在无烟煤粉喷枪下游一定距离处；高速旋转的气流将旋风筒燃烧室内高温烟气卷吸到旋风筒燃烧室4前端，保证了旋风筒燃烧室4前端能够维持足够高的温度，使得无烟煤粉得以快速加热，稳定着火燃烧；着火后的无烟煤粉充分燃烧所需要的另一部分空气(即二次切向风等)，在一次切向风口下游一定距离的二次切向风口3处，从旋风筒燃烧室炉壁切向进入旋风筒燃烧室，高速旋转使旋风筒燃烧室4内形成强烈的旋涡运动和复杂的轴向流动，如图2所示，燃烧过程更为炽烈，无烟煤粉燃烧产生的高温烟气在旋风筒燃烧室4的下部在烟气导向板5的作用下折转进入燃烬室7进一步燃尽后，进入锅炉的炉膛，在燃烬室7及锅炉炉膛内停留时间达10秒以上，确保无烟煤粉的燃烬率在95％以上。由于旋风燃烧室4未布置受热面，因此燃烧温度极高，远超过灰熔点。大量的灰分熔化为液态，沿燃烧室壁面流入沉渣池8，使其不能进入锅炉内，以免锅炉受热面严重积灰，影响锅炉出力。此种捕渣方式可以除掉80％以上的灰分。其余的细小飞灰可随烟气直接带走，不会再锅炉内沉积，因此不会影响锅炉出力；同时，旋风筒燃烧室4可采用水冷方式，相当于增大锅炉蒸发受热面，有可能使锅炉出力进一步提高。

燃尽室7的入口处设有挡渣管6，燃尽室内的炉渣由除渣口11排出。挡渣管采用独立水循环系统，用循环水泵9将锅炉软化水池10的水在挡渣管与软水箱之间进行循环，这样在不破坏原给水系统的前提下，有效地利用了除渣的热能，通过挡渣管后，燃烧产生的高温烟气中灰尘的含量已大大降低，能满足现有锅炉的正常运行。

沉渣池8里的冷却水一方面对灰渣进行冷却，另一方面也起到了密封燃烧室的作用，这样燃烧室内的燃烧状况为微负压燃烧，从而保证了燃烧效率。旋风筒燃烧室下部空间拟采用砌筑地基，并设有清渣口、检修门，方便进行清理和维修。

Claims (7)

1.一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，包括旋风筒燃烧室(4)和燃尽室(7)，其特征在于：燃尽室(7)布置在旋风筒燃烧室的一侧，与旋风筒燃烧室连接相通；所述的旋风筒燃烧室的顶部设有煤粉喷枪(1)，在旋风筒燃烧室上方的侧壁上设置有一次切向进风口(2)和二次切向进风口(3)，旋风筒燃烧室对应燃尽室(7)通口的内壁处设有向下倾斜的烟气导向板(5)，导向板与燃尽室(7)形成烟气通道，旋风筒燃烧室(4)的底部设有沉渣出口；所述燃尽室(7)尾部下方设有除渣口(11)，燃尽室(7)尾部末端设置有锅炉炉膛接口。

2.按照权利要求1所述的一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，其特征在于：所述的燃尽室(7)的进口处内设有挡渣装置(6)

3.按照权利要求2所述的一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，其特征在于：所述的挡渣装置(6)为挡渣管，挡渣管通过循环水泵(9)与外部的软水池(10)相连形成循环水系统。

4.按照权利要求1所述的一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，其特征在于：所述的燃尽室(7)采用卧式结构。

5.按照权利要求3或4所述的一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，其特征在于：所述一次切向进风口(2)和二次切向进风口(3)为在燃烧室壁面的两侧自上而下依次布置。

6.按照权利要求1所述的一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，其特征在于：所述的烟气导向板向下倾斜的角度为60°。

7.按照权利要求1所述的一种无烟煤粉代替块煤的附属燃烧装置，其特征在于：所述的燃烧室的下部呈圆锥形，沉渣出口的下方设有沉渣池(8)。

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