CN210165563U - 一种新型煤粉锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种“N”形布置的新型煤粉锅炉，它包括炉膛、设置于炉膛侧面的燃烧器、高温对流锅筒、脱硝设备(SCR)和翅片管束，其中“N”上升段为炉膛，它四周由水冷壁构成，“N”下降段包括连接炉膛与高温对流锅筒的水冷壁烟道和高温对流锅筒下面的脱硝设备(SCR)，其中的高温对流锅筒由筒壳和其内部贯穿的烟管焊接而成，脱硝设备(SCR)由烟气通道、催化剂网格和氨水喷射装置组成，“N”再次上升段为翅片管束。经过测试，本新型锅炉系统比现有煤粉锅炉的热效率提高10％‑15％，减少了能源浪费。

Description

一种新型煤粉锅炉

技术领域

本发明涉及工业锅炉领域，具体涉及一种煤粉锅炉。

背景技术

随着我国经济的发展，节能环保要求日趋严格，高效清洁燃烧的大容量工业煤粉锅炉越来越受到锅炉制造厂家和客户企业的青睐。与传统燃煤锅炉相比，煤粉锅炉在节约能源和环境保护方面有着独特的优势。

在煤粉锅炉迎来发展的机遇期同时面临不少的挑战。粉性燃料的特殊性注定它与传统的燃煤锅炉或燃气锅炉有着显著的区别。在这种情况下，如何防止积灰成为十分棘手的问题。本发明旨在解决现有煤粉锅炉存在的积灰问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种新型防积灰煤粉锅炉。

为实现上述目的，本发明提出一种“N”形布置的防积灰煤粉锅炉，它包括炉膛、设置于炉膛侧面的燃烧器、高温对流锅筒、脱硝设备(SCR)和翅片管束，其中“N”上升段为炉膛，它四周由水冷壁构成，“N”下降段包括连接炉膛与高温对流锅筒的水冷壁烟道和高温对流锅筒下面的脱硝设备(SCR)，其中的高温对流锅筒由筒壳和其内部贯穿的烟管焊接而成，脱硝设备(SCR)由烟气通道、催化剂网格和氨水喷射装置，“N”再次上升段为翅片管束；各受热面通过水冷壁烟道相连以形成完整的汽水系统。

本锅炉在炉膛侧面布置有燃烧器，其燃烧产生的高温烟气从炉膛底部向上流动穿过整个炉膛后在炉膛后上方通过水冷壁烟道进入高温对流锅筒。从高温对流锅筒出来的中低温烟气向下进入脱硝设备(SCR)进行炉外脱硝处理，而后通过翅片管束进行换热后最终排入锅炉尾部烟道中。

由于现有煤粉锅炉的受热面设计成“一”字直线排列，各受热面直接按前后顺序依次排开，这就造成烟气中的粉煤灰颗粒一直存在于受热面烟气侧，当锅炉负荷降低时，烟速必然随之降低，此时中、低温烟气中的粉煤灰颗粒就会附着在受热面上，久而久之就会造成受热面积灰严重，严重影响热量的传递和吸收导致锅炉热效率大幅降低。

例如专利号为201010268242.0所述的一种立式工业煤粉锅炉系统所描述的“П”形布置的锅炉本体的序号18省煤器和序号19空气预热器即为竖向直线布置形式。

为了获得一种新型防积灰锅炉布置结构，我们在煤粉锅炉积灰处理方面长时间持续的探索和改进。其中早期主要使用吹灰器配合加大引风机风量防止锅炉积灰，后来则积极探索改进锅炉结构的设计，以便尽量在锅炉结构上避免积灰的产生。

经过长时间的反复论证和生产实验，我们终于找到了长期以来困扰工业煤粉锅炉行业的积灰问题的解决方案，即本发明所提到的“N”形布置结构。

本发明提出的“N”形布置结构特点鲜明主要由3部分结构组成。其中第一段结构为水冷壁炉膛，第二段结构为高温对流锅筒和脱硝设备(SCR)，第三段结构为翅片管束。

上述3部分结构通过水冷壁烟道依次连接起来。

之所以称之为“N”形布置是因为从开始燃烧到最后烟气排出整个烟气流动的轨迹是“N”的。烟气通过连接烟道依次通过上述结构就像是书写一个“N”字母一样。

本防积灰锅炉系统工作过程是这样的：首先煤粉与空气经由炉膛侧面的燃烧器喷出后在炉膛内充分燃烧，其中大部分灰尘颗粒会落到炉膛底部的落灰斗排出。另外小部分灰尘会随高温烟气向上运动经由转弯烟道再向下运动经由高温对流锅筒和脱硝设备(SCR)后自然沉降到连接烟道底部的落灰斗排除。剩余的灰尘颗粒会随烟气经过翅片管束进入尾部烟道后经由尾部除尘器清除。

其中，在高温对流锅筒的上方设置有脉冲吹灰器，在翅片管束下方也设置有脉冲吹灰器。前者清除高温对流锅筒内烟管内壁附着的灰尘，后者清除翅片管束上附着的灰尘。

本发明的有益效果是：这种“N”形锅炉布置结构与吹灰器相结合，可以清除95％以上的锅炉积灰，有效地减少了锅炉受热面因积灰问题导致的热效率降低的问题。经过测试，本新型锅炉系统比现有煤粉锅炉的热效率提高10％-15％，减少了能源浪费。

附图说明

图1是一种防积灰新型煤粉锅炉结构示意图

图2是水冷壁炉膛结构图

图3是膜式水冷壁转弯烟道结构图

图4是高温对流锅筒图

图5是脱硝设备结构图

图6是H型翅片管束结构图

图7是膜式水冷壁烟道结构图

图8是锅炉汽水系统图

图中：1-燃烧器；2-水冷壁炉膛；3-转弯烟道；4-高温对流锅筒吹灰器；5-高温对流锅筒；6-脱硝设备(SCR)；7-连接烟道；8-H型翅片管束吹灰器；9-H型翅片管束；10-尾部烟道；11-催化剂网格；12-氨水喷射管

图1中箭头所示为烟气流动方向

图8中箭头所示为水流动方向

具体实施方式

如图1所示，一种防积灰新型煤粉热水锅炉，它包括设置于炉膛下部的燃烧器1和水冷壁炉膛2、膜式水冷壁转弯烟道3、高温对流锅筒吹灰器4、高温对流锅筒5、脱硝设备(SCR)6、膜式水冷壁连接烟道7、H型翅片管束吹灰器8、H型翅片管束9、尾部烟道10。

上述锅炉设备恰好形成“N”形布置结构，燃烧器喷出的高温烟气依次经过燃烧器1和水冷壁炉膛2、膜式水冷壁转弯烟道3、高温对流锅筒5、脱硝设备6、膜式水冷壁连接烟道7和H型翅片管束9最终通过尾部烟道10进入烟囱排入大气中。

如图8汽水系统图所示，本锅炉水流程如下：锅炉回水集箱→对流管束→膜式水冷壁烟道→高温对流锅筒→膜式水冷壁烟道→前、后、左、右4个下集箱→前、左、右3个上集箱→出水集箱

上述具体实施方式中的膜式水冷壁烟道即膜式水冷壁转弯烟道3和膜式水冷壁连接烟道7可以简化为水冷壁烟道或钢制烟道。此时，可以通过集箱和连接管将各部分受热面连接起来。

需要说明的是本发明仅提及上述核心方案布局方式，实际完整的锅炉系统还含有诸如尾部除尘设备、二次风供风系统、连接管路、储粉及供粉系统等配套设备。

为突出实质特征，本发明及具体实施方式仅说明和示意上述核心部件结构布置，其余的锅炉正常运行所必需的辅助设备并未示出。

Claims (7)

1.一种新型煤粉锅炉，它包括炉膛、设置于炉膛侧面的燃烧器、高温对流锅筒、脱硝设备(SCR)和翅片管束，其特征在于：“N”上升段为炉膛，它四周由水冷壁构成，“N”下降段包括连接炉膛与高温对流锅筒的水冷壁烟道和高温对流锅筒下面的脱硝设备(SCR)，其中的高温对流锅筒由筒壳和其内部贯穿的烟管焊接而成，脱硝设备(SCR)由烟气通道、催化剂网格和氨水喷射装置，“N”再次上升段为翅片管束；各受热面通过水冷壁烟道相连以形成完整的汽水系统。

2.根据权利要求1所述的新型煤粉锅炉，其特征在于：水冷壁为钢管和扁钢依次相连焊接而成的膜式壁结构。

3.根据权利要求1所述的新型煤粉锅炉，其特征在于：高温对流锅筒内贯穿的烟管为螺纹烟管。

4.根据权利要求1所述的新型煤粉锅炉，其特征在于：水冷壁烟道为钢管和扁钢依次相连焊接而成的膜式壁结构。

5.根据权利要求1所述的新型煤粉锅炉，其特征在于：水冷壁烟道为普通钢制烟道内壁布置水管的结构。

6.根据权利要求1所述的新型煤粉锅炉，其特征在于：脱硝设备(SCR)的催化剂网格为板式或蜂窝式结构。

7.根据权利要求1所述的新型煤粉锅炉，其特征在于：翅片管束为H形翅片管束结构。

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