CN204962698U - 成品煤粉蒸汽锅炉及成品煤粉蒸汽锅炉系统 - Google Patents

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本实用新型涉及成品煤粉蒸汽锅炉及成品煤粉蒸汽锅炉系统。所述成品煤粉蒸汽锅炉中的煤粉燃烧器布置在炉膛底部,炉膛后壁上部的炉膛烟气出口与尾部竖井前壁上部的竖井烟气进口密封连通;对流管束设置在炉膛烟气出口与竖井烟气进口之间,上锅筒设置在对流管束上方并与对流管束上端连通,下锅筒设置在对流管束下方并与对流管束下端连通;对流管束与上锅筒、下锅筒间的工质形成自然循环;过热器设置在炉膛烟气出口处且位于对流管束之前,过热器的进口与上锅筒连通;尾部竖井的下端设有烟气排出口。所述成品煤粉蒸汽锅炉系统包括上述的成品煤粉蒸汽锅炉及配套的配风系统。本实用新型燃烧效率高,燃烧稳定性好,能大大降低能耗和NOx原始排放。

Description

成品煤粉蒸汽锅炉及成品煤粉蒸汽锅炉系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及成品煤粉蒸汽锅炉及成品煤粉蒸汽锅炉系统,属于工业锅炉设备技术领域。
背景技术
[0002] 工业锅炉是生产过程中的重要动力设备,其性能直接影响到工业生产的稳定性。我国传统燃煤工业锅炉普遍采用链条炉燃烧方式,此种燃烧方式燃烧效率普遍偏低,锅炉效率中灰渣含碳量高,对资源造成了浪费,不能满足国家对能源及环保控制的要求。随着小型磨煤装置研发和专业煤粉生产企业的出现,近几年出现了一种应用于工业的新型燃煤锅炉一一煤粉锅炉,这种锅炉主要是将煤块研磨成煤粉,然后通过气流将煤粉输入到煤粉锅炉进行燃烧,其具有燃烧效率高,可即开即停等优点,使得高效率小型煤粉工业锅炉成为可會泛。
[0003]目前燃烧煤粉的锅炉还有火电站所用的发电燃煤锅炉,通常配有多个燃烧器,能够相互补燃。与发电燃煤锅炉相比,工业煤粉锅炉的用煤量小,燃烧器数量少,对燃烧稳定性的要求高。但目前的工业煤粉锅炉技术还未成熟,在实际应用中还存在燃烧稳定性不足,燃烧效率较低等问题,目前还未有有效的解决方案。另外,现有煤粉锅炉也未考虑到降低Nox原始排放,容易造成环境污染。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种成品煤粉蒸汽锅炉及成品煤粉蒸汽锅炉系统,所述成品煤粉蒸汽锅炉系统结构设计合理,燃烧效率高,燃烧稳定性好,能够大大降低能耗和NOx的原始排放,具有明显的经济效益和环保效果。
[0005] 按照本实用新型提供的技术方案:成品煤粉蒸汽锅炉,包括炉膛和设置在炉膛后侧的尾部竖井,其特征在于:还包括煤粉燃烧器、对流管束、上锅筒、下锅筒和过热器;所述煤粉燃烧器布置在炉膛底部,所述炉膛后壁上部开设有炉膛烟气出口,所述尾部竖井前壁上部开设有竖井烟气进口,所述炉膛烟气出口与竖井烟气进口密封连通;所述对流管束设置在炉膛烟气出口与竖井烟气进口之间,所述上锅筒设置在对流管束上方并与对流管束上端连通,所述下锅筒设置在对流管束下方并与对流管束下端连通;所述对流管束与上锅筒、下锅筒间工质(汽水混合物)形成自然循环;所述过热器设置在炉膛烟气出口处且位于对流管束之前,过热器的进口与上锅筒连通,过热器用于接收上锅筒输送来的蒸汽并将蒸汽从饱和温度加热到额定的过热温度,加热后的蒸汽从过热器的出口输出;所述尾部竖井的下端设有烟气排出口。
[0006] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉的进一步改进,所述炉膛外设有燃尽风系统,所述燃尽风系统包括环形风箱和小风管,所述环形风箱环绕布置在炉膛外围,多个小风管均布连接在环形风箱上,小风管出气口端贯穿炉膛壁,与煤粉燃烧器点火口上方空间连通。
[0007] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉的进一步改进,所述尾部竖井中设有省煤器,所述省煤器的上集箱通过给水管路连接上锅筒,省煤器的下集箱连接外部的供水管路。
[0008] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉的进一步改进,所述尾部竖井内安装有空气预热器,所述空气预热器位于省煤器下方,烟气流至尾部竖井后,由上向下依次流经省煤器和空气预热器后从下端的烟气排出口排出;所述空气预热器的热风出口用于与煤粉燃烧器和燃尽风系统中的环形风箱连接。
[0009] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉的进一步改进,所述炉膛烟气出口处布置有SNCR (选择性非催化还原)喷口,所述尾部竖井内预留有SCR (选择性催化还原)空间。
[0010] 成品煤粉蒸汽锅炉系统,其特征在于:包括上述的成品煤粉蒸汽锅炉,以及与锅炉配套的配风系统;所述配风系统包括送煤粉风机、送风机和引风机,所述成品煤粉蒸汽锅炉中的煤粉燃烧器通过煤粉输送管路与成品煤粉罐连接,所述送煤粉风机的出风口通过吹送管路连接在煤粉输送管路上,送煤粉风机通过吹出压力冷风将成品煤粉输送至煤粉燃烧器;所述送风机的出风口通过送风管路与空气预热器的冷风进口连接,送风机向空气预热器中送入冷风;空气预热器的热风出口送出热风,所述热风分为两路,一路通过二次风管路输送至煤粉燃烧器提供成品煤粉燃烧所需的空气;另一路通过燃尽风管路输送至燃尽风系统提供煤粉进一步燃烧所需的空气;所述引风机通过引风管路与尾部竖井下端的烟气排出口连接,将成品煤粉蒸汽锅炉的最后排烟引出。
[0011] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉系统的进一步改进,还包括烟气再循环系统,所述烟气再循环系统包括再循环风机、第一再循环管路和第二再循环管路,所述引风管路上旁接一再循环风机,所述再循环风机引出的烟气一方面通过第一再循环管路通入煤粉燃烧器,另一方面通过第二再循环管路从炉膛底部通入炉膛。
[0012] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉系统的进一步改进,所述烟气排出口后连接有除尘器,除尘器再通过引风管路与引风机连接。
[0013] 作为所述成品煤粉蒸汽锅炉系统的进一步改进,所述送煤粉风机采用罗茨风机。
[0014] 本实用新型与现有技术相比,具有如下优点:
[0015] 1、本实用新型改变原有传统小型燃煤锅炉的燃烧方式,由链条炉排燃烧方式改进为煤粉燃烧器燃烧,提高煤的燃烧效率和燃烧稳定性,减少能源消耗。
[0016] 2、本实用新型通过增加布置燃尽风系统和烟气再循环系统,可以降低NOx原始排放,具有明显的经济效益和环保效果。
[0017] 3、本实用新型通过在炉膛出口布置SCR喷口,尾部通道预留SCR空间。通过SNCR+SCR耦合脱硝,可将NOx降至允许范围。
附图说明
[0018]图1为本实用新型实施例成品煤粉蒸汽锅炉的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型实施例成品煤粉蒸汽锅炉系统的结构组成及配风示意图。
[0020] 附图标记说明:1_煤粉燃烧器、2-炉膛、3-环形风箱、4-小风管、5- SNCR喷口、6-过热器、7-上锅筒、8-对流管束、9-下锅筒、10-尾部竖井、11- SCR空间、12-上集箱、13-省煤器、14-下集箱、15-空气预热器、16-成品煤粉罐、17-送煤粉风机、18-送风机、19-引风机、20-再循环风机、21-煤粉输送管路、22-吹送管路、23-送风管路、24-二次风管路、25-燃尽风管路、26-引风管路、27 -第一再循环管路、28-第二再循环管路。
具体实施方式
[0021] 下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0022] 如图1所示,实施例中的成品煤粉蒸汽锅炉为35T/H蒸汽锅炉,其主要由煤粉燃烧器1、炉膛2、环形风箱3、小风管4、SNCR喷口 5、过热器6上锅筒7、对流管束8、下锅筒9、尾部竖井10、SCR空间11、上集箱12、省煤器13、下集箱14和空气预热器15等组成。
[0023] 如图1所示,所述尾部竖井10设置在炉膛2后侧,所述煤粉燃烧器1布置在炉膛2底部,所述炉膛2后壁上部开设有炉膛烟气出口,所述尾部竖井10前壁上部开设有竖井烟气进口,所述炉膛烟气出口与竖井烟气进口密封连通;所述对流管束8设置在炉膛烟气出口与竖井烟气进口之间,所述上锅筒7设置在对流管束8上方并与对流管束8上端连通,所述下锅筒9设置在对流管束8下方并与对流管束8下端连通;所述上锅筒7连接给水管路,所述对流管束8与上锅筒7、下锅筒9间的工质(汽水混合物)形成自然循环;所述过热器6设置在炉膛烟气出口处且位于对流管束8之前,过热器6的进口与上锅筒7连通,过热器6用于接收上锅筒7输送来的蒸汽并将蒸汽从饱和温度加热到额定的过热温度,加热后的蒸汽从过热器6的出口输出;所述尾部竖井10的下端设有烟气排出口。
[0024] 如图1所示,所述炉膛2外设有燃尽风系统,燃尽风系统主要由环形风箱3和小风管4组成,所述环形风箱3环绕布置在炉膛2外围,多个小风管4均布连接在环形风箱3上,小风管4出气口端贯穿炉膛2壁,与煤粉燃烧器1点火口上方空间连通。
[0025] 如图1所示,所述省煤器13设置尾部竖井10中,所述省煤器13的上集箱12通过给水管路连接上锅筒7,省煤器13的下集箱14连接外部的供水管路。所述空气预热器15安装在尾部竖井10内且位于省煤器13下方,烟气流至尾部竖井10后,由上向下依次流经省煤器13和空气预热器15后从下端的烟气排出口排出;所述空气预热器15的热风出口用于与煤粉燃烧器1和燃尽风系统中的环形风箱3连接。
[0026] 如图1所示,所述炉膛烟气出口处布置有SNCR喷口 5,所述尾部竖井10内预留有SCR空间11。在实际应用中,可以通过SNCR (选择性非催化还原)和SCR (选择性催化还原)耦合脱硝,将NOx降至允许范围。
[0027] 如图2所示,实施例中的成品煤粉蒸汽锅炉系统主要由成品煤粉罐16、上述的成品煤粉蒸汽锅炉、以及与锅炉配套的配风系统组成。
[0028] 如图2所示,所述配风系统包括送煤粉风机17、送风机18和引风机19,所述成品煤粉蒸汽锅炉中的煤粉燃烧器1通过煤粉输送管路21与成品煤粉罐16连接,所述送煤粉风机17的出风口通过吹送管路22连接在煤粉输送管路21上,送煤粉风机17通过吹出压力冷风将成品煤粉输送至煤粉燃烧器1 ;所述送风机18的出风口通过送风管路23与空气预热器15的冷风进口连接,送风机18向空气预热器15中送入冷风;空气预热器15的热风出口送出热风,所述热风分为两路,一路通过二次风管路24输送至煤粉燃烧器1提供成品煤粉燃烧所需的空气;另一路通过燃尽风管路25输送至燃尽风系统提供煤粉进一步燃烧所需的空气;所述引风机19通过引风管路26与尾部竖井10下端的烟气排出口连接,将成品煤粉蒸汽锅炉的最后排烟引出。
[0029] 另外,本实用新型还设置了烟气再循环系统,所述烟气再循环系统主要由再循环风机20、第一再循环管路27和第二再循环管路28组成,所述引风管路26上旁接一再循环风机20,所述再循环风机20引出的烟气一方面通过第一再循环管路27通入煤粉燃烧器1,另一方面通过第二再循环管路28从炉膛2底部通入炉膛2。
[0030] 本实用新型中,所述送煤粉风机17优选采用罗茨风机。另外,为环保考虑,所述烟气排出口后连接有除尘器,除尘器再通过引风管路26与引风机19连接。
[0031] 具体应用时,如图2所示,储存在成品煤粉罐16内的成品煤粉由送煤粉风机17输送至煤粉燃烧器1,成品煤粉燃烧所需空气由送风机18提供,成品煤粉经煤粉燃烧器1燃烧产生高温烟气;在引风机19的抽引下,所述高温烟气在炉膛2内自下向上流通,从炉膛烟气出口流出,经过热器6和对流管束8间的间隙,从竖井烟气进口进入尾部竖井10,高温烟气在流经过热器6和对流管束8时将水加热成蒸汽,蒸汽从过热器6的出口输出;进入尾部竖井10的烟气自上向下流通,依次流经省煤器13和空气预热器15,最后排烟从烟气排出口排出。

Claims (10)

1.成品煤粉蒸汽锅炉,包括炉膛(2)和设置在炉膛(2)后侧的尾部竖井(10),其特征在于:还包括煤粉燃烧器(1)、对流管束(8)、上锅筒(7)、下锅筒(9)和过热器(6);所述煤粉燃烧器(1)布置在炉膛(2 )底部,所述炉膛(2 )后壁上部开设有炉膛烟气出口,所述尾部竖井(10)前壁上部开设有竖井烟气进口,所述炉膛烟气出口与竖井烟气进口密封连通;所述对流管束(8)设置在炉膛烟气出口与竖井烟气进口之间,所述上锅筒(7)设置在对流管束(8 )上方并与对流管束(8 )上端连通,所述下锅筒(9 )设置在对流管束(8 )下方并与对流管束(8)下端连通,对流管束(8)与上锅筒(7)、下锅筒(9)间的工质形成自然循环;所述过热器(6)设置在炉膛烟气出口处且位于对流管束(8)之前,过热器(6)的进口与上锅筒(7)连通,过热器(6)用于接收上锅筒(7)输送来的蒸汽并将蒸汽从饱和温度加热到额定的过热温度,加热后的蒸汽从过热器(6)的出口输出;所述尾部竖井(10)的下端设有烟气排出口。
2.如权利要求1所述的成品煤粉蒸汽锅炉,其特征在于:所述炉膛(2)外设有燃尽风系统,所述燃尽风系统包括环形风箱(3)和小风管(4),所述环形风箱(3)环绕布置在炉膛(2)外围,多个小风管(4)均布连接在环形风箱(3)上,小风管(4)出气口端贯穿炉膛(2)壁,与煤粉燃烧器(1)点火口上方空间连通。
3.如权利要求1所述的成品煤粉蒸汽锅炉,其特征在于:所述尾部竖井(10)中设有省煤器(13),所述省煤器(13)的上集箱(12)通过给水管路连接上锅筒(7),省煤器(13)的下集箱(14)连接外部的供水管路。
4.如权利要求1所述的成品煤粉蒸汽锅炉,其特征在于:所述尾部竖井(10)内安装有空气预热器(15),所述空气预热器(15)位于省煤器(13)下方,烟气流至尾部竖井(10)后,由上向下依次流经省煤器(13)和空气预热器(15)后从下端的烟气排出口排出;所述空气预热器(15)的热风出口用于与煤粉燃烧器(1)连接。
5.如权利要求2所述的成品煤粉蒸汽锅炉,其特征在于:所述尾部竖井(10)内安装有空气预热器(15),所述空气预热器(15)位于省煤器(13)下方,烟气流至尾部竖井(10)后,由上向下依次流经省煤器(13)和空气预热器(15)后从下端的烟气排出口排出;所述空气预热器(15)的热风出口用于与煤粉燃烧器(1)和燃尽风系统中的环形风箱(3)连接。
6.如权利要求1所述的成品煤粉蒸汽锅炉,其特征在于:所述炉膛烟气出口处布置有SNCR喷口(5),所述尾部竖井(10)内预留有SCR空间(11)。
7.成品煤粉蒸汽锅炉系统,其特征在于:包括权利要求5所述的成品煤粉蒸汽锅炉,以及与锅炉配套的配风系统;所述配风系统包括送煤粉风机(17)、送风机(18)和引风机(19),所述成品煤粉蒸汽锅炉中的煤粉燃烧器(1)通过煤粉输送管路(21)与成品煤粉罐(16 )连接,所述送煤粉风机(17 )的出风口通过吹送管路(22 )连接在煤粉输送管路(21)上,送煤粉风机(17)通过吹出压力冷风将成品煤粉输送至煤粉燃烧器(1);所述送风机(18)的出风口通过送风管路(23)与空气预热器(15)的冷风进口连接,送风机(18)向空气预热器(15)中送入冷风;空气预热器(15)的热风出口送出热风,所述热风分为两路,一路通过二次风管路(24)输送至煤粉燃烧器(1)提供成品煤粉燃烧所需的空气;另一路通过燃尽风管路(25)输送至燃尽风系统提供煤粉进一步燃烧所需的空气;所述引风机(19)通过引风管路(26)与尾部竖井(10)下端的烟气排出口连接,将成品煤粉蒸汽锅炉的最后排烟引出。
8.如权利要求7所述的成品煤粉蒸汽锅炉系统,其特征在于:还包括烟气再循环系统,所述烟气再循环系统包括再循环风机(20 )、第一再循环管路(27 )和第二再循环管路(28 ),所述引风管路(26)上旁接一再循环风机(20),所述再循环风机(20)引出的烟气一方面通过第一再循环管路(27)通入煤粉燃烧器(1),另一方面通过第二再循环管路(28)从炉膛(2)底部通入炉膛(2)。
9.如权利要求7所述的成品煤粉蒸汽锅炉系统,其特征在于:所述烟气排出口后连接有除尘器,除尘器再通过引风管路(26 )与引风机(19 )连接。
10.如权利要求7所述的成品煤粉蒸汽锅炉系统,其特征在于:所述送煤粉风机(17)采用罗茨风机。
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