CN207648759U - 亚临界煤气锅炉及锅炉系统 - Google Patents
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Abstract
一种亚临界煤气锅炉及锅炉系统，属于锅炉技术领域。该亚临界煤气锅炉包括具有燃烧室的锅炉本体，燃烧室内设有至少一个煤气燃烧器，每个煤气燃烧器均包括具有主喷管的燃烧器本体、至少一个与主喷管外壁转动连接的副喷管、及用于对主喷管和副喷管喷出煤气进行点火的点火电极，每个副喷管均连接有至少一个用于驱动其相对主喷管转动的旋转组件。本实用新型提供的亚临界煤气锅炉能够方便使用者调节加热火焰的加热角度，在亚临界煤气锅炉的给水温度为270℃～280℃时，使全厂理论热效率提升达到超过2％。本实用新型还提供了一种包含上述亚临界煤气锅炉的锅炉系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉技术领域，具体而言，涉及一种亚临界煤气锅炉及锅炉系统。
背景技术
在钢铁行业中会生产出大量富余的高炉煤气，目前对于这些高炉煤气的主要利用方式是用来通过锅炉加热进行发电，但是由于高炉煤气含有一定比例的不可燃烧的惰性气体，导致高炉煤气的热值很低，只有700～800kcal/Nm3，约合3000～3400KJ/Nm3，着火温度约700℃，导致高炉煤气的燃烧稳定性不好，在燃烧时的加热效率较低，而目前现有的锅炉加热装置大都提供固定的加热火焰对加热面进行加热以进行换热，当提供到锅炉的高炉煤气的惰性气体含量变化时，加热火焰的加热效率也会随之变化，影响到锅炉的蒸汽输出量。
煤气发电技术从普通的高温高压升级为超高温再热后，实现了发电效率的巨大增幅，但超高压再热技术运用于小型发电机组后，电厂热效率的提升进入一个平台期，各种新技术的运用会对效率难有较大幅度的提高，超高温亚临界技术相对于其他技术而言能在运维成本不发生大变化的情况下使全厂理论热效率有较大提高，应用前景广泛。
因此，本实用新型专利提出一种能够自由的调节加热火焰的角度以提供不同热输出量的亚临界煤气锅炉以满足需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种亚临界煤气锅炉，其能够方便使用者调节加热火焰的加热角度以提供不同热输出量，并有效的提升亚临界煤气锅炉的热效率。
本实用新型的另一目的在于提供一种锅炉系统，其具有热转化效率可调节的优点。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种亚临界煤气锅炉，其包括具有燃烧室的锅炉本体，燃烧室内设有至少一个煤气燃烧器，每个煤气燃烧器均包括具有主喷管的燃烧器本体、至少一个与主喷管外壁转动连接的副喷管、及用于对主喷管和副喷管喷出煤气进行点火的点火电极，每个副喷管均连接有至少一个用于驱动其相对主喷管转动的旋转组件。
在本实用新型较佳的实施例中，上述主喷管设有球槽及转动设于球槽中的球体，副喷管的一端贯穿球体。
在本实用新型较佳的实施例中，上述旋转组件包括与副喷管连接的第一电动推杆。
在本实用新型较佳的实施例中，上述主喷管的管壁向外扩张形成环形的扩张部，每个副喷管均与扩张部连接。
在本实用新型较佳的实施例中，上述主喷管的管壁向内收缩形成收缩部，扩张部和收缩部沿主喷管内煤气输送方向依次布置。
在本实用新型较佳的实施例中，上述扩张部连通有助燃空气管。
在本实用新型较佳的实施例中，上述扩张部内设有可旋转的搅拌叶片。
在本实用新型较佳的实施例中，上述点火电极包括与主喷管同轴布置的主电极，主电极连接有与副喷管对应的分电极。
在本实用新型较佳的实施例中，上述每个分电极均与主电极转动连接，每个分电极还连接有用于驱动其相对主电极转动的第二电动推杆。
一种锅炉系统，其包括上述的亚临界煤气锅炉及与亚临界煤气锅炉的蒸汽出口连接的汽轮机，汽轮机连接有发电机。
本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的亚临界煤气锅炉包括具有燃烧室的锅炉本体，燃烧室内设有至少一个煤气燃烧器，每个煤气燃烧器均包括具有主喷管的燃烧器本体、至少一个与主喷管外壁转动连接的副喷管、及用于对主喷管和副喷管喷出煤气进行点火的点火电极，每个副喷管均连接有至少一个用于驱动其相对主喷管转动的旋转组件。本实用新型提供的亚临界煤气锅炉能够方便使用者调节加热火焰的加热角度，在亚临界煤气锅炉的给水温度为270℃～280℃时，使全厂理论热效率提升超过2％。本实用新型还提供了一种锅炉系统，其具有热转化效率可调节的优点，能在主蒸汽温度566℃，压力16.7MPa的情况下保证排烟温度控制在140℃以下，并使发电机组全厂热效率最佳。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例1提供的亚临界煤气锅炉的剖视图；
图2为本实用新型实施例2提供的锅炉系统的结构示意图；
图3为本实用新型实施例2中亚临界煤气锅炉的剖视图；
图4为图3中A处的局部放大图。
图中：001-亚临界煤气锅炉；002-亚临界煤气锅炉；100-锅炉本体；110-燃烧室；120-助燃空气管；200-燃烧器本体；210-主喷管；211-球槽；212-球体；213-第一电动推杆；214-扩张部；215-搅拌叶片；216-转轴；217-收缩部；220-副喷管；230-点火电极；231-主电极；232-分电极；233-第二电动推杆；300-汽轮机；400-发电机。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
请参照图1所示，本实施例提供了一种亚临界煤气锅炉001，其包括具有燃烧室110的锅炉本体100，燃烧室110内设有至少一个煤气燃烧器，每个煤气燃烧器均包括具有主喷管210的燃烧器本体200、至少一个与主喷管210外壁转动连接的副喷管220、及用于对主喷管210和副喷管220喷出煤气进行点火的点火电极230，每个副喷管220均连接有至少一个用于驱动其相对主喷管210转动的旋转组件。本实施例中燃烧室110内设置一个煤气燃烧器，每个主喷管210的外壁转动连接有四个副喷管220，每个副喷管220均连接有一个用于驱动其相对主喷管210转动的旋转组件。
本实施例提供的亚临界煤气锅炉001的燃烧室110内具有一个用于对锅炉进行加热的煤气燃烧器，该煤气燃烧器具有一个主喷管210和四个与主喷管210侧壁连接并可相对主喷管210转动的副喷管220，主喷管210和四个副喷管220均可以喷出煤气并通过用于对主喷管210和副喷管220喷出煤气进行点火的点火电极230点燃以形成四条加热火焰进行加热，此外使用者可以通过旋转组件来驱动四个副喷管220相对主喷管210转动来调节四个分加热火焰与主加热火焰之间的相对角度，从而调节煤气燃烧器的加热面积和加热效率，以获得最佳的加热效率，在亚临界煤气锅炉001的给水温度为270℃～280℃时，能够使全厂理论热效率提升达到超过2％。
主喷管210设有球槽211及转动设于球槽211中的球体212，副喷管220的一端贯穿球体212，旋转组件包括与副喷管220连接的第一电动推杆213。通过分别与四个副喷管220连接的四个第一电动推杆213能够快速自动的推动四个副喷管220相对主喷管210转动，从而推动副喷管220带动球体212在球槽211内转动，以实现相对主喷管210调节副喷管220喷射煤气角度的功能；当然，在另外的实施例中，还可以使用液压油缸、气缸、涡轮蜗杆装置、齿轮齿条装置或其他任何可沿直线方向推动副喷管220的装置来替换本实施例采用的第一电动推杆213作为转动组件使用。
点火电极230包括与主喷管210同轴布置的主电极231，主电极231连接有与副喷管220对应的分电极232。点火电极230包括用于点燃主喷管210喷出煤气的主电极231和用于点燃副喷管220喷出煤气的分电极232，从而适应可调节喷射角度的副喷管220喷射的不同方向的煤气路径并进行点燃获得加热火焰。
实施例2
请参照图2、图3和图4所示，本实施例提供一种锅炉系统，其包括亚临界煤气锅炉002及与亚临界煤气锅炉002的蒸汽出口连接的汽轮机300，汽轮机300连接有发电机400；其中，亚临界煤气锅炉002包括具有燃烧室110的锅炉本体100，燃烧室110内设有一个煤气燃烧器，每个煤气燃烧器均包括具有主喷管210的燃烧器本体200、四个与主喷管210外壁转动连接的副喷管220、及用于对主喷管210和副喷管220喷出煤气进行点火的点火电极230，每个副喷管220均连接有一个用于驱动其相对主喷管210转动的旋转组件，主喷管210设有球槽211及转动设于球槽211中的球体212，副喷管220的一端贯穿球体212，旋转组件包括与副喷管220连接的第一电动推杆213，主喷管210的管壁向外扩张形成环形的扩张部214，每个副喷管220均与扩张部214连接，扩张部214连通有助燃空气管120。
本实施例提供的锅炉系统包括亚临界煤气锅炉002及与亚临界煤气锅炉002依次连接的汽轮机300和发电机400，通过亚临界煤气锅炉002产生的蒸汽推动汽轮机300带动发电机400发电作业，其中亚临界煤气锅炉002的煤气燃烧器具有一个主喷管210和四个与主喷管210侧壁连接并可相对主喷管210转动的副喷管220，其能够方便使用者调节四条加热火焰的加热面积以便于调整加热过程，此外主喷管210的管壁向外扩张形成环形的扩张部214，每个副喷管220均与扩张部214连接，当主喷管210内的煤气喷射至扩张部214时并通过副喷管220喷射出去形成四条分加热火焰，扩张部214的设置能够方便安装副喷管220，此外扩张部214连通的助燃空气管120也会将助燃的空气通入到扩张部214中，以便于将煤气和阻燃空气在及扩张部214中充分的混合均匀，从而保证从主喷管210和副喷管220喷射的煤气-空气混合气体能够充分的燃烧，本实施例提供的亚临界煤气锅炉002在给水温度为270℃～280℃时，使全厂理论热效率提升达到超过2％。
主喷管210的管壁向内收缩形成收缩部217，扩张部214和收缩部217沿主喷管210内煤气输送方向依次布置。沿主喷管210内煤气输送方向依次布置的扩张部214和收缩部217能够使扩张部214中混合均匀的煤气-空气混合气体加速流动，并喷出被点燃形成加热火焰进行加热，提高加热效率。
扩张部214内设有可旋转的搅拌叶片215，扩张部214内设有可旋转的转轴216，转轴216的两端分别与主喷管210的内壁转动连接，搅拌叶片215设于转轴216上。扩张部214内设置的转轴216和搅拌叶片215能够使通入到扩张部214的空气和煤气充分的混合均匀，进一步提高煤气的燃烧充分程度。
点火电极230包括与主喷管210同轴布置的主电极231，主电极231连接有与副喷管220对应的分电极232，每个分电极232均与主电极231转动连接，每个分电极232还连接有用于驱动其相对主电极231转动的第二电动推杆233。使用者可以通过控制第二电动推杆233驱动分电极232相对主电极231旋转以改变分电极232和主电极231的相对角度和位置，从而使与副喷管220对应的分电极232能够适应副喷管220的喷射角度以点燃其喷射的煤气形成燃烧火焰。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种亚临界煤气锅炉，其特征在于，其包括具有燃烧室的锅炉本体，所述燃烧室内设有至少一个煤气燃烧器，每个所述煤气燃烧器均包括具有主喷管的燃烧器本体、至少一个与所述主喷管外壁转动连接的副喷管及用于对所述主喷管和所述副喷管喷出煤气进行点火的点火电极，每个所述副喷管均连接有至少一个用于驱动其相对所述主喷管转动的旋转组件。
2.根据权利要求1所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述主喷管设有球槽及转动设于所述球槽中的球体，所述副喷管的一端贯穿所述球体。
3.根据权利要求2所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述旋转组件包括与所述副喷管连接的第一电动推杆。
4.根据权利要求1所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述主喷管的管壁向外扩张形成环形的扩张部，每个所述副喷管均与所述扩张部连接。
5.根据权利要求4所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述主喷管的管壁向内收缩形成收缩部，所述扩张部和所述收缩部沿所述主喷管内煤气输送方向依次布置。
6.根据权利要求4所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述扩张部连通有助燃空气管。
7.根据权利要求4所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述扩张部内设有可旋转的搅拌叶片。
8.根据权利要求1所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，所述点火电极包括与所述主喷管同轴布置的主电极，所述主电极连接有与所述副喷管对应的分电极。
9.根据权利要求8所述的亚临界煤气锅炉，其特征在于，每个所述分电极均与所述主电极转动连接，每个所述分电极还连接有用于驱动其相对所述主电极转动的第二电动推杆。
10.一种锅炉系统，其特征在于，其包括如权利要求1至9中任一项所述的亚临界煤气锅炉及与所述亚临界煤气锅炉的蒸汽出口连接的汽轮机，所述汽轮机连接有发电机。
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Cited By (1)
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| CN112664960A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 中国科学院力学研究所 | 一种可燃液体废弃物二次利用的装置和方法 |
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2017
- 2017-12-26 CN CN201721868202.3U patent/CN207648759U/zh active Active
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