CN210107351U - 燃用生物质能的锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃用生物质能的锅炉，其特征在于：其中燃用生物质能的锅炉包括锅炉炉膛和与锅炉炉膛连接的包墙膜式壁低温过热器，以及设在锅炉炉膛外的汽包，所述包墙膜式壁低温过热器内设有U型的烟气通道，所述烟气通道内依次设有屏式中温过热器和蛇形管低温过热器，所述锅炉炉膛内设有屏式高温过热器，所述汽包的出汽端依次连接位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管；所述屏式中温过热器和屏式高温过热器均包括钢管和径向布设在钢管上的扁钢片，在扁钢片外围设有内埋有耐热钢筋的耐火烧注料。包墙膜式壁低温过热器的烟气入口端与锅炉高温分离器出口连接。本实用新型提高其在汽轮机的做功能力，使循环热效率得以提高。

Description

燃用生物质能的锅炉

技术领域：

本实用新型涉及一种燃用生物质能的锅炉。

背景技术：

生物质的碱金属（钾、钠）含量较高，同时草质类生物质能中的氯元素含量较高，这些均导致了生物质锅炉高温过热器的严重腐蚀问题。生物质锅炉高温过热器腐蚀类型主要为碱金属氯化物的高温熔融腐蚀，并具有典型的腐蚀温度区间。即当过热器管道蒸汽温度小于450℃（管壁温度小于480℃）时，腐蚀可以忽略；当蒸汽温度为490~520℃时，腐蚀速率增加；当蒸汽温度大于520℃时，腐蚀速度增加非常快。因此，现有的生物质电站热力循环系统中，主蒸汽温度大多选择在450℃以下来保证过热器管的安全性，这样就大大的限制了朗肯循环中蒸汽初温、初压，人为的降低了朗肯循环热效率。或者提高蒸汽初参数后，选用如P91以上材质的过热器管，或用金属喷涂等办法防止腐蚀，但只能适当延长运行周期，不能从根本上解决腐蚀问题。

发明内容：

因此，本实用新型的目的即在于提供一种燃用生物质能的锅炉，该燃用生物质能的锅炉结构简单、设计合理，有利于提高电站循环热效率的同时解决锅炉高温过热器腐蚀的问题。

本实用新型燃用生物质能的锅炉，其特征在于：包括锅炉炉膛和与锅炉炉膛连接的包墙膜式壁低温过热器，以及设在锅炉炉膛外的汽包，所述包墙膜式壁低温过热器内设有U型的烟气通道，所述烟气通道内依次设有屏式中温过热器和蛇形管低温过热器，所述锅炉炉膛内设有屏式高温过热器，所述汽包的出汽端依次连接位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管；所述屏式中温过热器和屏式高温过热器均包括钢管和径向布设在钢管上的扁钢片，在扁钢片外围设有内埋有耐热钢筋的耐火烧注料；包墙膜式壁低温过热器的烟气入口端与锅炉高温分离器出口连接，所述高温分离器为旋风分离器，旋风分离器入口端连接锅炉炉膛的上部，锅炉炉膛的下端与旋风分离器延伸的斜管连接，以使大颗粒返回到锅炉炉膛的下部，形成物料的循环，旋风分离器出口连接U型的烟气通道。

进一步的，上述过热器管包括位于包墙膜式壁低温过热器上的第一组过热器管、位于蛇形管低温过热器上的第二组过热器管、位于屏式中温过热器上的第三组过热器管和位于屏式中温过热器上的第四组过热器管。

进一步的，上述位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管由多根的管体排布而成，在各管体的进口端和出口端均有一个集合多根管体的箱体连接，即形成进口集箱或出口集箱。

进一步的，上述第一组过热器管的进汽端与汽包的出汽端连接，所述第一组过热器管的出汽端与第二组过热器管的进汽端连接，所述第二组过热器管的出汽端与第三组过热器管的进汽端连接，所述第三组过热器管的出汽端与第四组过热器管的进汽端连接；所述第四组过热器管的出汽端与汽轮机连接，所述汽轮机输出端与发电机连接。

进一步的，上述第二组过热器管的出汽端上设有一级喷水减温装置。

进一步的，上述第三组过热器管的出汽端上设有二级喷水减温装置。

进一步的，上述所述包墙膜式壁低温过热器布置在U型烟道烟气下降侧炉墙，所述屏式中温过热器设于U型烟道烟气下降侧，蛇形管低温过热器设于U型烟道上升侧。

进一步的，上述包墙膜式壁低温过热器的向火面采用耐火浇注料敷设。

进一步的，上述包墙膜式壁低温过热器的烟气入口端与锅炉高温分离器连接，所述包墙膜式壁低温过热器的烟气出口端与尾部烟道连接，所述尾部烟道内设有省煤器，所述省煤器一端为给水端，另一端与汽包的入水端连接。

本实用新型燃用生物质能锅炉的工作方法，其特征在于：所述燃用生物质能的锅炉包括锅炉炉膛和与锅炉炉膛连接的包墙膜式壁低温过热器，以及设在锅炉炉膛外的汽包，所述包墙膜式壁低温过热器内设有U型的烟气通道，所述烟气通道内依次设有屏式中温过热器和蛇形管低温过热器，所述锅炉炉膛内设有屏式高温过热器，所述汽包的出汽端依次连接位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管，所述屏式中温过热器和屏式高温过热器均包括钢管和径向布设在钢管上的扁钢片，在扁钢片外围设有内埋有耐热钢筋的耐火烧注料；工作时，由汽包出汽端输出的高压汽依次进入包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管，最后从过热器管输出的高压汽输入往汽轮机，汽轮机驱动发电机动作。

本实用新型的优点在于：提高生物质锅炉过热蒸汽压力的同时提高其温度，使过热蒸汽压力与温度相匹配，提高其在汽轮机的做功能力，使循环热效率得以提高；此外，过热器采用包墙膜式壁结构型式，其向火面采用耐火浇注料敷设，烟气的热量通过耐火浇注料传导至过热器管，使腐蚀性高温烟气与高温过热器管金属外壁隔绝，这样，避免高温过热器管壁腐蚀，同时蒸汽温度的提高使得循环热效率得以提高。

附图说明：

图1是本实用新型燃用生物质能的锅炉实施例的结构示意图；

图2是本实用新型屏式高温过热器、屏式中温过热器截面结构示意图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本实用新型方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是，本实用新型的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的技术内容。

本实用新型燃用生物质能的锅炉包括锅炉炉膛1和与锅炉炉膛1连接的包墙膜式壁低温过热器2，包墙膜式壁低温过热器可以是矩形体或其它异形状，包墙膜式壁低温过热器上的过热器管可以是平行布设在表面或者螺旋形等方式布设均可，以及设在锅炉炉膛外的汽包3（汽包是现有设备，其是水管锅炉中用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并蓄存锅水的筒形压力容器。主要作用为接纳省煤器来水，进行汽水分离和向循环回路供水，向过热器输送饱和蒸汽），所述包墙膜式壁低温过热器内设有U型的烟气通道4，本申请实施例是U型状的烟气通道，当然还可以是其它的U型形，所述烟气通道4内依次设有屏式中温过热器5和蛇形管低温过热器6，所述锅炉炉膛1内设有屏式高温过热器7，所述汽包3的出汽端A1依次连接位于包墙膜式壁低温过热器2、蛇形管低温过热器6、屏式中温过热器5和屏式高温过热器7上的过热器管；过热器管充分吸收了包墙膜式壁低温过热器2壁面上的热量、蛇形管低温过热器6的热量、屏式中温过热器5和屏式高温过热器7，使热能得到充分利用，提高了所连接的汽轮机的做功能力，使循环热效率得以提高；所述屏式中温过热器5和屏式高温过热器7均包括钢管9和径向布设(可均布或不规则布设)在钢管上的扁钢片10，在扁钢片外围设有内埋有耐热钢筋11的耐火烧注料12，通过上述设计使烟气的热量通过耐火浇注料传导至过热器管，使腐蚀性高温烟气与高温过热器管金属外壁隔绝，这样，避免高温过热器管壁腐蚀，同时蒸汽温度的提高使得循环热效率得以提高，钢管9、扁钢片10和耐热钢筋11为耐热和耐腐蚀材料制成。

进一步的，为了设计合理，上述过热器管包括位于包墙膜式壁低温过热器上的第一组过热器管、位于蛇形管低温过热器上的第二组过热器管、位于屏式中温过热器上的第三组过热器管和位于屏式中温过热器上的第四组过热器管，上述位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管由多根的管体排布而成，在各管体的进口端和出口端均有一个集合多根管体的箱体连接，即形成进口集箱或出口集箱，因此如图所示包墙膜式壁低温过热器进口集箱A2、包墙膜式壁低温过热器出口集箱A3、蛇形管低温过热器进口集箱A4、蛇形管低温过热器出口集箱A5、屏式中温过热器进口集箱A6、屏式中温过热器出口集箱A7、屏式高温过热器进口集箱A8、屏式高温过热器出口集箱A9。

上述第一组过热器管的进汽端（或称包墙膜式壁低温过热器进口集箱A2）与汽包的出汽端A1连接，所述第一组过热器管的出汽端（或称包墙膜式壁低温过热器出口集箱A3）与第二组过热器管的进汽端（或称蛇形管低温过热器进口集箱A4）连接，所述第二组过热器管的出汽端（或称蛇形管低温过热器出口集箱A5）与第三组过热器管的进汽端（或称屏式中温过热器进口集箱A6）连接，所述第三组过热器管的出汽端（或称屏式中温过热器出口集箱A7）与第四组过热器管的进汽端(或称屏式高温过热器进口集箱A8）连接；所述第四组过热器管的出汽端(或称屏式高温过热器出口集箱A9）与汽轮机13连接，所述汽轮机输出端与发电机14连接。

进一步的，为了便于调节温度，上述第二组过热器管的出汽端上设有一级喷水减温装置15，上述第三组过热器管的出汽端上设有二级喷水减温装置16，在一级喷水减温装置15和二级喷水减温装置16可以是直接对出汽端进行喷淋的喷头，也可以是包覆在出汽端管体外的冷却水套，可以根据温度的需要来启闭一级喷水减温装置15和二级喷水减温装置16的工作，其控制启闭的装置可以是温度控制阀，即当达到预定高温时即使一级喷水减温装置15和二级喷水减温装置16。

进一步的，为了可以充分利用热量，上述包墙膜式壁低温过热器内自上而下垂设有隔墙17，所述屏式中温过热器设于隔墙靠近锅炉炉膛的一侧，蛇形管低温过热器设于隔墙远离锅炉炉膛的一侧，由于隔墙17的使用，使包墙膜式壁低温过热器内产生了U型的烟气通道4；本申请实施例是U型状的烟气通道，当然还可以是其它的型式。

进一步的，为了提高耐火效果，上述包墙膜式壁低温过热器的向火面采用耐火浇注料敷设，屏式高温过热器吊挂于锅炉炉膛上部，屏式高温过热器由钢管与径向均布的鳍片(扁钢片)焊接而成，鳍片两侧焊有耐热钢筋，并有耐火浇注料将整个全部敷设形成长方体或其它形状。

进一步的，为了设计合理，上述包墙膜式壁低温过热器的烟气入口端与锅炉高温分离器18连接，本申请的高温分离器18即为旋风分离器，旋风分离器入口端连接锅炉炉膛的上部，锅炉炉膛的下端与旋风分离器延伸的斜管连接，以使大颗粒返回到锅炉炉膛的下部，形成物料的循环，旋风分离器出口连接U型的烟气通道；所述包墙膜式壁低温过热器的烟气出口端与尾部烟道19连接，尾部烟道19可以是柱形体，所述尾部烟道内设有省煤器20，所述省煤器一端为给水端21，另一端与汽包的入水端22连接，通过省煤器设置在尾部烟道19，使在省煤器给水端21输入的水可以进行升温，实现节能作用。

本实用新型燃用生物质能锅炉的工作方法，所述燃用生物质能的锅炉包括锅炉炉膛和与锅炉炉膛连接的包墙膜式壁低温过热器，以及设在锅炉炉膛外的汽包，所述包墙膜式壁低温过热器内设有U型的烟气通道，所述烟气通道内依次设有屏式中温过热器和蛇形管低温过热器，所述锅炉炉膛内设有屏式高温过热器，所述汽包的出汽端依次连接位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管，所述屏式中温过热器和屏式高温过热器均包括钢管和径向布设在钢管上的扁钢片，在扁钢片外围设有内埋有耐热钢筋的耐火烧注料；工作时，由汽包出汽端输出的高压汽依次进入包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管，最后从过热器管输出的高压汽输入往汽轮机，汽轮机驱动发电机动作。烟气从锅炉炉膛输出，依次到达高温分离器、U型烟道和尾部烟道（如图2中箭头所示）。

本实用新型的优点在于：提高生物质锅炉过热蒸汽压力的同时提高其温度，使过热蒸汽压力与温度相匹配，提高其在汽轮机的做功能力，使循环热效率得以提高；此外，过热器采用包墙膜式壁结构型式，其向火面采用耐火浇注料敷设，烟气的热量通过耐火浇注料传导至过热器管，使腐蚀性高温烟气与高温过热器管金属外壁隔绝，这样，避免高温过热器管壁腐蚀，同时蒸汽温度的提高使得循环热效率得以提高。

所述锅炉汽包顶部出口A1与包墙膜式壁低温过热器进口集箱A2相通，低温包墙膜式壁过热器内沿烟气流程设置成U型通道，包墙膜式壁低温过热器出口集箱A3与蛇形管低温过热器进口集箱A4相通，蛇形管低温过热器出口集箱A5与屏式中温过热器进口集箱A6相通，蛇形管低温过热器出口集箱上设有一级喷水减温装置，屏式中温过热器吊挂于U型通道烟气下降段，且所有受热面需用耐火浇注料敷设，屏式中温过热器出口集箱A7与屏式高温过热器进口集箱A8相通，屏式中温过热器出口集箱上设有二级喷水减温装置，屏式高温过热器吊挂于锅炉炉膛上部，且所有受热面需用耐火浇注料敷设。

进一步的，为了设计更加合理，上述包墙膜式壁低温过热器烟气出口尾部烟道内设有省煤器，所述省煤器输出的高温水与汽包上部进水口连通，所述屏式高温过热器出口集箱A9与汽轮机进汽口连通，所述汽轮机输出端与发电机连接。

本实用新型的优点在于：提高生物质锅炉过热蒸汽压力的同时提高其温度，使过热蒸汽压力与温度相匹配，提高其在汽轮机的做功能力，使循环热效率得以提高。同时，过热器采用包墙膜式壁结构型式，其向火面采用耐火浇注料敷设，烟气的热量通过耐火浇注料传导至过热器管，使腐蚀性高温烟气与高温过热器管金属外壁隔绝。这样，避免高温过热器管壁腐蚀，同时蒸汽温度的提高使得循环热效率得以提高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种燃用生物质能的锅炉，其特征在于：包括锅炉炉膛、包墙膜式壁低温过热器、汽包，所述包墙膜式壁低温过热器内设有U型的烟气通道，所述烟气通道内依次设有屏式中温过热器和蛇形管低温过热器，所述锅炉炉膛内设有屏式高温过热器，所述汽包的出汽端依次连接位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管；所述屏式中温过热器和屏式高温过热器均包括钢管和径向布设在钢管上的扁钢片，在扁钢片外围设有内埋有耐热钢筋的耐火烧注料；包墙膜式壁低温过热器的烟气入口端与锅炉高温分离器出口连接，所述高温分离器为旋风分离器，旋风分离器入口端连接锅炉炉膛的上部，锅炉炉膛的下端与旋风分离器延伸的斜管连接，以使大颗粒返回到锅炉炉膛的下部，形成物料的循环，旋风分离器出口连接U型的烟气通道。

2.根据权利要求1所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述过热器管包括位于包墙膜式壁低温过热器上的第一组过热器管、位于蛇形管低温过热器上的第二组过热器管、位于屏式中温过热器上的第三组过热器管和位于屏式中温过热器上的第四组过热器管。

3.根据权利要求1或2所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：位于包墙膜式壁低温过热器、蛇形管低温过热器、屏式中温过热器和屏式高温过热器上的过热器管由多根的管体排布而成，在各管体的进口端和出口端均有一个集合多根管体的箱体连接，即形成进口集箱或出口集箱。

4.根据权利要求2所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述第一组过热器管的进汽端与汽包的出汽端连接，所述第一组过热器管的出汽端与第二组过热器管的进汽端连接，所述第二组过热器管的出汽端与第三组过热器管的进汽端连接，所述第三组过热器管的出汽端与第四组过热器管的进汽端连接；所述第四组过热器管的出汽端与汽轮机连接，所述汽轮机输出端与发电机连接。

5.根据权利要求4所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述第二组过热器管的出汽端上设有一级喷水减温装置。

6.根据权利要求4所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述第三组过热器管的出汽端上设有二级喷水减温装置。

7.根据权利要求1所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述包墙膜式壁低温过热器布置在U型烟道烟气下降侧炉墙，所述屏式中温过热器设于U型烟道烟气下降侧，蛇形管低温过热器设于U型烟道上升侧。

8.根据权利要求1所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述包墙膜式壁低温过热器的向火面采用耐火浇注料敷设。

9.根据权利要求1所述的燃用生物质能的锅炉，其特征在于：所述包墙膜式壁低温过热器的烟气入口端与高温分离器连接，所述包墙膜式壁低温过热器的烟气出口端与尾部烟道连接，所述尾部烟道内设有省煤器，所述省煤器一端为给水端，另一端与汽包的入水端连接。

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