CN207049895U - 多燃料四回程蒸汽锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多燃料四回程蒸汽锅炉，包括带有炉膛的锅炉本体、设于锅炉本体外壁的壳体及保温层、设置在锅炉本体下部入口端的固体燃烧器、设置在炉膛内的侧壁换热管、与侧壁换热管连通的锅筒、设置在锅筒上的蒸汽输出口以及与锅筒中的水火管相连的烟气排出口，所述炉膛内的一回程换热段的前端设有液体喷射燃烧器，二回程换热段的前端设有气体喷射燃烧器。本实用新型同时配备三种燃烧器，使锅炉适用各种燃料，既可以使用单一燃料，也可以多种燃料相互补充，提高效率和锅炉性能；炉膛空间较大、燃烧充分、出力足；燃料特性互补实现不停机变换燃料品种，无缝跟随切换控制参数，始终保持锅炉系统高效运行。
Description
技术领域
本实用新型属于能源热动力技术领域，涉及一种多燃料四回程蒸汽锅炉。
背景技术
蒸汽锅炉是把水加热到一定参数并生产高温蒸汽的工业锅炉，燃料在炉膛中燃烧发出热量，水在锅筒及其换热装置中受热变成蒸气。蒸汽锅炉属于特种设备，锅炉的设计、加工、制造、安装及使用都必须接受技术监督部门的监管，用户只有取得锅炉使用证，才能使用蒸汽锅炉。
蒸汽锅炉按照燃料（煤、电、油、气）可以分为燃煤蒸汽锅炉、电蒸汽锅炉、燃油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉三种；按照构造可以分为立式蒸汽锅炉、卧式蒸汽锅炉，中小型蒸汽锅炉多为单、双回程的立式结构，大型蒸汽锅炉多为三回程的卧式结构。
当前蒸汽锅炉以燃煤锅炉为主，应国家大气污染治理要求，各地大力推行燃煤替代行动——将燃煤锅炉改造、更换成清洁燃料锅炉。用于锅炉的清洁燃料主要包括：天然气、煤气、汽油、柴油、生物质颗粒、乙醇、沼气、瓦斯等。锅炉多采用单一燃料：如燃气锅炉、生物质锅炉、燃煤锅炉、电锅炉、燃油锅炉等——各种锅炉各有优缺点。受燃料价格、资源状况、供应状况、运营成本等因素影响，单一燃料锅炉不能完全满足客户需求。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种多燃料四回程蒸汽锅炉，该蒸汽锅炉可以适应一种燃料燃烧提供热源，也可以多种燃料同时燃烧提供热源，采用四回程换热方式实现一台锅炉同时实用固体燃料（煤、生物质颗粒等）、液体燃料（柴油、乙醇等）、气体燃料（煤气、天然气、瓦斯、沼气等），并可以选择工作在一种燃料一个工位燃烧、两种燃料两个工位燃烧、多种燃料多个工位燃烧模式运行。
本实用新型通过下列技术方案实现：一种多燃料四回程蒸汽锅炉，包括带有炉膛的锅炉本体、设于锅炉本体外壁的壳体及保温层、设置在锅炉本体下部入口端的固体燃烧器、设置在炉膛内的侧壁换热管、与侧壁换热管连通的锅筒、设置在锅筒上的蒸汽输出口以及与锅筒中的水火管相连的烟气排出口，所述炉膛内的一回程换热段的前端设有液体喷射燃烧器，二回程换热段的前端设有气体喷射燃烧器。
所述固体燃烧器与一回程换热段之间的炉膛内设有炉墙及后拱，便于固体燃料充分燃烧，并引导高温烟气进入一回程换热段。
所述气体喷射燃烧器的出口与炉膛内所设波形炉胆相对，波形炉胆设于锅筒内部。波形炉胆同时通过三个燃烧器产生的高温烟气。
所述锅筒中设有作为三回程换热段的水火管Ⅰ以及作为四回程换热段的水火管Ⅱ，水火管Ⅰ的入口与波形炉胆的出口相连通，水火管Ⅱ的出口与烟气排出口相连通。
工作过程如下：
（1）遵循高温流体自下往上运动的规律，固体燃料在处于下部、连续运行的固体燃烧器的炉排上及炉膛内与按比例鼓入的空气混合，依次完成高温点燃、燃烧、燃尽成渣（离开固体燃烧器）的过程，形成的高温烟气在炉膛内与侧壁换热管（水内火外）换热的同时，依次经过属于锅炉本体的一回程换热段（水内火外）、波纹炉胆形成的二回程换热段（水外火内）、水火管Ⅰ形成的三回程换热段（水外火内）、水火管Ⅱ形成的四回程换热段（水外火内）完成主要换热后，再经过其它常规配套设施处理，成为低温烟气，然后经烟气排出口排出；
（2）液体燃料在液体喷射燃烧器内部与空气按比例混合后（点燃、燃烧）以火焰的形式喷射进入属于锅炉本体的一回程换热段、与固体燃料燃烧形成的高温烟气一起依次经过一回程换热段、二回程换热段、三回程换热段、四回程换热段完成主要换热后，再经过其它常规配套设施处理，成为低温烟气，然后经烟气排出口排出；
（3）气体燃料在气体喷射燃烧器内部与空气按比例混合后（点燃、燃烧）以火焰的形式喷射进入波纹炉胆，即二回程换热段，与固体燃料、液体燃烧形成的高温烟气一起依次经过二回程换热段、三回程换热段、四回程换热段完成主要换热后，再经过其它常规配套设施处理，成为低温烟气，然后经烟气排出口排出。
本实用新型提供的多燃料四回程蒸汽锅炉以固体燃料为主，液体、气体燃料为辅；只用固体燃料时，液体喷射燃烧器和气体喷射燃烧器处于热备用状态，即液体喷射燃烧器和气体喷射燃烧器均采取“水套降温+气冷隔离”保障措施；短时不用固体燃料时，固体燃烧器处于慢燃烧闷火状态；该四回程蒸汽锅炉进入以液体喷射燃烧器为主、气体喷射燃烧器为辅的工作模式，根据负荷自动调节两个燃烧器的工作状况；长期不用固体燃料时，固体燃烧器处于自动封闭状态；该四回程蒸汽锅炉工作在以液体喷射燃烧器为主、气体喷射燃烧器为辅的工作模式，根据负荷自动调节两个燃烧器的工作状况；当需要以气体为主，液体燃料为辅，或只用气体燃料时，对调液体喷射燃烧器、气体喷射燃烧器的位置，可以提高锅炉效率、节能减排。
本实用新型具备的优点：采用四回程锅筒锅壳结构，实现充分燃烧、充分换热；锅筒具有强大的蓄热产蒸汽功能：具备超强的稳压、抗冲击能力；同时配备三种燃烧器，使锅炉适用各种燃料，既可以使用单一燃料，也可以多种燃料相互补充，提高效率和锅炉性能；炉膛空间较大、燃烧充分、出力足；燃料特性互补：以燃烧稳定、成本较低的固体燃料为基础，燃烧快速的液态、气态的燃料为补充，多燃料蒸汽锅炉可快速跟随负荷波动，并保持高效运行；还可进一步通过智能控制系统监控保障安全、高效运行；综合采用多种技术、装备，实现不停机变换燃料品种，无缝跟随切换控制参数，始终保持锅炉系统高效运行。锅炉可选择性工作在一种燃料一个工位燃烧、两种燃料两个工位燃烧、多种燃料多个工位燃烧模式运行，可因地制宜的应用清洁能源替换、改造传统燃煤锅炉。
附图说明
图1为本实用新型多燃料四回程蒸汽锅炉的结构示意图；
图2为图1中的A-A剖视结构示意图；
图3为多燃料四回程蒸汽锅炉的高温烟气走向示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。
如图所示，多燃料四回程蒸汽锅炉包括带有炉膛的锅炉本体1、设于锅炉本体1外壁的壳体及保温层2、设置在锅炉本体1下部入口端的固体燃烧器4、设置在炉膛内的侧壁换热管10、与侧壁换热管10连通的锅筒7、设置在锅筒7上的蒸汽输出口14以及与锅筒7中的水火管相连的烟气排出口9，所述炉膛内的一回程换热段的前端设有液体喷射燃烧器5，二回程换热段的前端设有气体喷射燃烧器6。
所述固体燃烧器4与一回程换热段之间的炉膛内设有炉墙3及后拱，便于固体燃料充分燃烧，并引导高温烟气进入一回程换热段；气体喷射燃烧器6的出口与炉膛内所设波形炉胆11相对，波形炉胆11设于锅筒7内部；锅筒7中设有作为三回程换热段的水火管Ⅰ12以及作为四回程换热段的水火管Ⅱ13，水火管Ⅰ12的入口与波形炉胆11的出口相连通，水火管Ⅱ13的出口与烟气排出口9相连通。
工作过程如下：
（1）遵循高温流体自下往上运动的规律，固体燃料在处于下部、连续运行的固体燃烧器4的炉排8上及炉膛内与按比例鼓入的空气混合，依次完成高温点燃、燃烧、燃尽成渣（离开固体燃烧器）的过程，形成的高温烟气在炉膛内与侧壁换热管10（水内火外）换热的同时，按图3中箭头所示方向依次经过属于锅炉本体1的一回程换热段（水内火外）、波纹炉胆11形成的二回程换热段（水外火内）、水火管Ⅰ12形成的三回程换热段（水外火内）、水火管Ⅱ13形成的四回程换热段（水外火内）完成主要换热后，再经过其它常规配套设施处理，成为低温烟气，然后经烟气排出口9排出；
（2）液体燃料在液体喷射燃烧器5内部与空气按比例混合后（点燃、燃烧）以火焰的形式喷射进入属于锅炉本体1的一回程换热段、与固体燃料燃烧形成的高温烟气一起依次经过一回程换热段、二回程换热段、三回程换热段、四回程换热段完成主要换热后，再经过其它常规配套设施处理，成为低温烟气，然后经烟气排出口9排出；
（3）气体燃料在气体喷射燃烧器6内部与空气按比例混合后（点燃、燃烧）以火焰的形式喷射进入波纹炉胆11，即二回程换热段，与固体燃料、液体燃烧形成的高温烟气一起依次经过二回程换热段、三回程换热段、四回程换热段完成主要换热后，再经过其它常规配套设施处理，成为低温烟气，然后经烟气排出口9排出。
Claims (3)
1.一种多燃料四回程蒸汽锅炉，包括带有炉膛的锅炉本体、设于锅炉本体外壁的壳体及保温层、设置在锅炉本体下部入口端的固体燃烧器、设置在炉膛内的侧壁换热管、与侧壁换热管连通的锅筒、设置在锅筒上的蒸汽输出口以及与锅筒中的水火管相连的烟气排出口，其特征在于：所述炉膛内的一回程换热段的前端设有液体喷射燃烧器，二回程换热段的前端设有气体喷射燃烧器。
2.根据权利要求1所述的多燃料四回程蒸汽锅炉，其特征在于：所述气体喷射燃烧器的出口与炉膛内所设波形炉胆相对，波形炉胆设于锅筒内部。
3.根据权利要求2所述的多燃料四回程蒸汽锅炉，其特征在于：所述锅筒中设有作为三回程换热段的水火管Ⅰ以及作为四回程换热段的水火管Ⅱ，水火管Ⅰ的入口与波形炉胆的出口相连通，水火管Ⅱ的出口与烟气排出口相连通。
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