CN202546733U

CN202546733U - 超低温与烟尘硫氮洁净排烟的气化直燃多膛链条锅炉

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Publication number: CN202546733U
Application number: CN2011205516899U
Authority: CN
Inventors: 管理
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Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2021-12-27

Abstract

一种超低温与烟尘硫氮洁净排烟的气化直燃多膛链条锅炉，尤其是设有热管受热烟道式集箱和烟气外循环的，在没有任何除尘器、脱硫器、脱硝器的情况下运行却具有了更好的消烟、何除、脱硫、脱硝效果，特别是给风系数小于1和二氧化碳减排15％和氮氧化物减排70％左右性能提高后的制造成本仍与普通的双层炉排的立式锅炉相等的气化直燃链条锅炉锅炉。

Description

超低温与烟尘硫氮洁净排烟的气化直燃多膛链条锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种超低温与烟尘硫氮洁净排烟的气化直燃多膛链条锅炉技术，尤其是设有热管受热烟道式集箱和烟气外循环的，在没有任何除尘器、脱硫器、脱硝器的情况下运行却具有了更好的消烟、何除、脱硫、脱硝效果，特别是给风系数小于1和二氧化碳减排15％和氮氧化物减排70％左右性能提高后的制造成本仍与普通的双层炉排的立式锅炉相等的气化直燃链条锅炉锅炉。

背景技术

目前，公知的燃煤(或秸杆粒)工业锅炉，没有真正把煤气发生炉与锅炉集于一身的先例，至于低氮低硫燃煤性能，除了循环流化床技术外，也只有本人的《一种洁净燃煤水裂解节能立式常、低压锅炉》(ZL专利号03273162.0)专利技术能够，她既把煤气发生炉与锅炉集于一身又自然而然地具备了低氮低硫燃煤性能，尽管开发得非常成功，其以煤的气化直燃和洁净化节能环保为创新点，实为先进，但由于各方面的原因而未能得到推广应用。现役运行的常规锅炉则都是非气化的有烟燃煤为技术特征(即使同类气化炉也只是“煤气发生炉”与“燃气锅炉”分体组合结构)，由于技术上的局限既造成了“烟气排烟温度必然高过锅炉出力工质温度50℃”又没有人运用烟气再循环进行低氮燃烧处理的现象非常普遍。加之实现煤气化使锅炉温室气体的排放量减降15％(据美国相关方面报道)，尤其实现水裂解助燃并使给风系数小于1又在保证燃烧彻底之同时又可使氮氧化物最理想降至“24mg/nm³的实验效果(有国家级检测报告)”，而实现这种效果的锅炉却廖廖无几，有几者又造价惊人……目前的全球“班德大会”还停留在喋喋不休的相互指责和义务分歧之中，殊不知人类生存环境与工业文明发展的矛盾早已不只是集中在二氧化碳和二氧化硫减排上，氮氧化物减排则更具挑战性(早有西方研究机构报道说：任其氮氧化物污染下去，再过80年，西欧的男性将大部分失去生殖能力)……而人类燃用和推广秸杆秆颗粒物的紧迫性还远不能被充分认识到，须知每燃用一吨秸杆秆颗粒物可节约0.8吨煤炭而同时相当于减排燃用两吨煤所产生的温室气体(因为不加利用的秸杆秆会有一部分被甲烷菌分解成甲烷气体，而甲烷气体的温室效应系数却是二氧化碳气体的20倍或多，尤其它在自然界的自净时间长达20-40年之久)，但在杆秆颗粒物燃烧中的氮氧化物的减排问题又亟待解决……因此，有必要对ZL 03273162.0专利技术研究继续深入下去。

发明内容

本实用新型的目的是：首先是在03273162.0号专利的基础上技术创新，将煤中水和注入水所蒸发的水汽，在燃烧过程中，滞于其内实现氢氧分解并与待燃烟素混合燃烧、烟气再循环实现给风系数真正小于1的超低氮、低硫、无烟微尘化燃烧；同时，避免“高热压低热容水流再吸热现象”，将排烟气流温度降低50～80℃左右，从而实现洁净燃煤、燃用秸杆颗粒物和水裂解大量取代空气助燃的节能环保统一成效的最大化，并且为有关全球温室气体综合减排的秸杆秆颗粒物之新能源替代部分化石能源同时大幅清除自然界里的甲烷生成物。

本实用新型的目的是这样实现的：在本人的《一种洁净燃煤水裂解节能立式常、低压锅炉》(ZL03273162.0)专利技术设计的基础上，改竖火管、横水管管束呈弯制随布上升管束，管束局成一至若干个(或若若干排，每排若干个)由肋条砖砌筑而成的下部周开逆火口，火口上旋砌托体砖继之肋条砖成的干热炉膛，每膛或左或右地每开在锅筒一侧于炉顶的加煤阔口，口斜向下系统锅筒下方的干热炉炉膛顶部而直肠式通腔竖下经渣膛过链条引带除渣口到非热负荷链条炉排而去；而弯制随布上升管束上通锅筒，向下两等分左右全对称通二至若干只热管受热烟道式集箱，集箱设内胆烟道，胆壁上圆柱曲面上设水冷层与烟道式烟箱正向传热的随弯弧形超导热管管束，其水冷层为系统集箱的上升下降工质水和给水分流的功能；烟道式烟箱则经炉膛出口自箱一端引来低温烟气，烟气冲刷热管束的吸热下段，最终于另一端的烟颈口排出烟气，烟气或经喇叭管口引过外环烟管被外循环引烟变频风机混入变频鼓风机和电磁供汽阀的混合给风到给风管内去。如此而施，管束局成由肋条砖砌筑而成的下部周开逆火口，火口上旋砌托体砖继之肋条砖成的干热炉膛，膛左右准对称开在锅筒一侧于炉顶的加煤阔口，口对应斜向锅筒下方的干热炉炉膛顶部而直肠式通腔竖下，竖经渣膛过链条引带除渣口到非热负荷链条炉排而去，弯制随布上升管束左右全对称，其上通锅筒，向下两等分左右全对称通二至若干只热管受热烟道式集箱，集箱设烟道式烟箱，箱是内胆烟道，胆壁上圆柱曲面上部设水冷层与烟道式烟箱正向传热的随弯弧形超导热管管束，其水冷层集箱通去上升引来下降的工质水和给水分流水；一至若干个或若干排，每排若干个干热炉炉膛顶部正中设给风管，左右全对称设导流隔墙与侧炉墙，依次向外对称局分管束成高温补燃炉腔、中温对流炉腔，每侧的炉腔与炉腔上设椭形拱跨导流隔墙局烟流相通。这样，当炉瞠内燃烧正常，必是膛内满加煤或秸杆秆颗粒物燃料的状态，变频鼓风机的给风唯经给风管各肋条沟旋行逆下燃烧，烧则生煤气，气则遇风即燃，未燃之烟或未尽碳氢重组之水汽又在超高持温条件下乘自身气化势能上升而与相对递下之流逆顺速度相抵或高倍滞怠缓下，其中延时燃尽的时限则大大超过烟素和水分子氢氧成火或碳氢重组的耗时极限而亦气即燃，实现气化直燃(在加煤时掺入石灰石后，可在炉内进行脱硫，当钙硫摩尔比为2左右时，脱硫效率可达80％以上)。由于烟颈腔内设有倒喇叭口的再循环烟管，部分烟流则顺烟囱引力惯性被动由变频鼓风机引入炉膛，无论燃煤，特别是燃用秸杆秆颗粒物，都能实现烟气再循环的低氮排放洁净化燃烧。由于热管受热烟道式集箱的内胆烟道里的烟气授热给了热管管束的吸热段，同时在水冷层与热管管束授热段的温差值比常规大，锅炉在此对流换热管集箱内工质是变频持续给水的分流部分，供来并不是“高热压低热容”之水，避免了高温水供入，使锅炉排烟温度低于锅炉出力工质饱和温度成为可能。

由于采用了上述方案，本新型实现了洁净燃煤、燃用秸杆秆颗粒物和水裂解大量取代空气助燃，在没有任何除尘器的情况下运行却比现行任何除尘器的消烟除尘的效果更佳，在没有任何脱硫器的情况下运行却比现行任何脱硫器的脱硫的效果相差无几，在没有任何脱硝器的情况下运行却具有了比现行任何脱硝器更经济更有效的脱硝效果，统一实现了更加超效环保地节能。

附图说明

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

图1，是本实用新型的的主视局剖(示意)图。

图2，是图1的i-i位半剖上视(示意)图。

图3，是图1的烟道式集箱结构的局剖及水、烟管网(示意)图。

图中1、烟颈法兰；2、锅(炉)筒；3、内胆桶壁；4、烟颈；5、水位计；6、汽(水)空间；7、烟道式烟箱(简称烟箱)；8、逆火口；9、偏置烟道胆筒中轴线(简称偏置线)；10、防腐嗪喷涂、清灰、冲洗操作手孔口(简称清灰口)；11、弯制随布上升管束(简称管束)；12、炉膛竖平导流隔墙(简称导流隔墙)；13、三角、板腔式耐火异型砖或混凝肋条(简称肋条砖)；14、肋沟；15、风管内穿支出的不锈钢供汽管(简称供汽管)；16、加煤(顶或侧向)阔口；17、干热炉膛(简称干热炉)；18、侧炉墙；19、托条承重耐火宽肋条体砖(简称托体砖)；20、随机布置托条管；21、炉膛排烟(烟箱入口)出口(简称炉膛出口)；22、烟火水平折出口(简称烟火水平折出口)；23、热管受热烟道式集箱(简称集箱)；24、渣膛壁；25、链条引带除渣口；26、渣膛；27、二次鼓风管；28、非热负荷链条炉排；29、底座架；30、排污口；31、水灰排出阀口；32、出力(安全系)口；33、偏置烟道式集箱水冷内胆(简称内胆烟道)；34、水冷层；35、保温外包装层(简称保温层)；36、再循环烟气管道外环喇叭入口(简称喇叭管口)；37、外环烟管；38、外循环引烟变频风机；39、变频引风机；40、变频鼓风机；41、随弯弧形超导热管；42、下降管；43、泄、闭灰底口；44、分给水口；45、电磁供汽阀；46、给(配汽)风管；47、排污管；48、人孔；49、烟囱；50、公共混合给风管、口(简称给风管)；51、高温补燃炉腔；52、中温对流炉腔；53、烟流；54、椭球形封头；55、墙错口。

具体实施方式

在图1中，锅炉2弯制随机布置上升管束11，管束11局成由肋条砖13砌筑而成的下部周开逆火口20，火口20上旋砌托体砖19继之肋条砖13成的干热炉膛17，膛17左右准对称开在锅筒2一侧于炉顶的加煤阔口16，口16对应斜向锅筒2下方的干热炉炉膛17顶部而直肠式通腔竖下，竖经渣膛26过链条引带除渣口25到非热负荷链条炉排28而去；而弯制随布上升管束11左右全对称，其上通锅筒2，向下两等分左右全对称通热管受热烟道式集箱23，集箱23设烟道式烟箱7，箱7是内胆烟道33，胆壁上圆柱曲面上部设水冷层34与烟道式烟箱7正向传热的随弯弧形超导热管管束41，其水冷层34集箱通去上升引来下降的工质水和给水分流水；干热炉炉膛17顶部正中设给风管50，左右全对称设导流隔墙12与侧炉墙18，依次向外对称局分管束11成高温补燃炉腔51、中温对流炉腔52，每侧的炉腔51与炉腔52上设椭形拱跨导流隔墙12局烟流53相通。

在图2中，以锅筒2及之正下方的干热炉炉膛17为对称中心，左右全对称设导流隔墙12与侧炉墙18，依次向外对称局分管束11成高温补燃炉腔51、中温对流炉腔52，每侧的炉腔51与炉腔52上设导流隔墙12前部的墙错口55局烟流53相通；。高温补燃炉腔51内的管束11均间隔性围干热炉炉膛17留空间布置，中温对流炉腔52内管束11匀布的。

在图3中，锅炉2的热管受热烟道式集箱23两端设椭球形封头54，烟道式烟箱7则经箱23外侧斜上开炉膛出口21，自箱右端引来低温烟气烟流53，烟流53冲刷热管束41的吸热下段，最终于左端所设的烟颈4口排出烟气，烟颈4内设倒置喇叭管口36引过外环烟管37通变频风机38并入变频鼓风机40和电磁供汽阀45的混合给风的给风管50内去，而对应烟颈4口端的箱23外侧通水冷层开通分给水口44，而对应烟颈4口端的箱23内侧通下降管42。

Claims

1.一种超低温与烟尘硫氮洁净排烟的气化直燃多膛链条锅炉，锅炉(2)弯制随布的上升管束(11)与下降管(42)，其特征是：管束(11)局成由肋条砖(13)砌筑而成的下部周开逆火口(20)，火口(20)上旋砌托体砖(19)继之肋条砖(13)成的干热炉膛(17)，膛(17)左右准对称开在锅筒(2)一侧于炉顶的加煤阔口(16)，口(16)对应斜向锅筒(2)下方的干热炉炉膛(17)顶部而直肠式通腔竖下，竖经渣膛(26)过链条引带除渣口(25)到非热负荷链条炉排(28)而去，弯制随布上升管束(11)左右全对称，其上通锅筒(2)，向下两等分左右全对称通二至若干只热管受热烟道式集箱(23)，集箱(23)设烟道式烟箱(7)，箱(7)是内胆烟道(33)，胆壁上圆柱曲面上部设水冷层(34)与烟道式烟箱(7)正向传热的随弯弧形超导热管管束(41)，其水冷层(34)集箱通去上升引来下降的工质水和给水分流水；一至若干个或若干排，每排若干个干热炉炉膛(17)顶部正中设给风管(50)，左右全对称设导流隔墙(12)与侧炉墙(18)，依次向外对称局分管束(11)成高温补燃炉腔(51)、中温对流炉腔(52)，每侧的炉腔(51)与炉腔(52)上设椭形拱跨导流隔墙(12)局烟流(53)相通。

2.根据权利要求1所述的气化直燃多膛链条锅炉，其特征是：以锅筒(2)及之正下方的若干干热炉炉膛(17)为对称中心，左右全对称设导流隔墙(12)与侧炉墙(18)，依次向外对称局分管束(11)成高温补燃炉腔(51)、中温对流炉腔(52)，每侧的炉腔(51)与炉腔(52)上设导流隔墙(12)前部的墙错口(55)局烟流(53)相通；高温补燃炉腔(51)内的管束(11)均匀间隔性围绕干热炉炉膛(17)留空间布置，中温对流炉腔(52)内管束(11)匀布。

3.根据权利要求1所述的气化直燃多膛链条锅炉，其特征是：锅炉(2)的热管受热烟道式集箱(23)两端设椭球形封头(54)，烟道式烟箱(7)则经箱 (23)外侧斜上开炉膛出口(21)，自箱右或左端引来低温烟气烟流(53)，烟流(53)冲刷热管束(41)的吸热下段，最终于左或右端所设的烟颈(4)口排出烟气，烟颈(4)内设倒置喇叭管口(36)引过外环烟管(37)通变频风机(38)并入变频鼓风机(40)和电磁供汽阀(45)的混合给风的给风管(50)内去，而对应烟颈(4)口端的箱(23)外侧通水冷层开通分给水口(44)，而对应烟颈(4)口端的箱(23)内侧通下降管(42)。