CN210373404U - 卧式煤粉锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种卧式煤粉锅炉，该卧式煤粉锅炉包括炉膛和设于炉膛外侧的锅壳，锅壳内设有具有第一行程和第二行程的螺纹烟管，在第一行程和第二行程之间设有SCR脱硝装置。本实用新型实施例的卧式煤粉锅炉能够合理设置SCR脱销装置，利于环保。

Description

卧式煤粉锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种卧式煤粉锅炉。

背景技术

我国能源资源的特点是富煤、缺油、少气。这意味着，煤炭在当前和今后相当长时期内都将是我国能源结构的主导。然而中国燃煤工业锅炉的现状不容乐观。

一是污染严重。数据显示，2010年，中国工业锅炉燃煤排放二氧化硫约1000万吨、氮氧化合物约200万吨、粉尘约100万吨，废渣约9000万吨，是我国仅次于燃煤发电的第二大煤烟型污染源。然而，在中国工业锅炉中，总数及总容量的85％以上为燃煤工业锅炉。

二是能效水平低下。据统计，燃煤工业锅炉的设计效率一般为72％～80％，实际运行热效率大多在60％～65％，与国际水平相差15～20个百分点。

三是自动化水平低。大部分燃煤锅炉仍然由工人手工操作，操作环境恶劣，实际运行效率差。

十二五节能减排目标指出，到2015年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年计算)，比2010年的1.034吨标准煤下降16％，比2005年的1.276吨标准煤下降32％。如果工业锅炉的热效率整体由65％提高到80％，那么每年可以节约1.3亿吨以上的燃煤。国家发改委能源研究所所长韩文科对《中国联合商报》表示，工业锅炉节能潜力巨大。

在以上市场现状的背景下，新型煤粉工业锅炉的节能性便凸显出来。科技部863计划先进能源技术领域专家杜铭华对《中国联合商报》表示，煤粉颗粒均匀，在空气中悬浮燃烧，与层状燃烧比较，燃烧空气配比低，燃尽率较高，烟气排放热损失小；煤粉工业锅炉采用全密闭式送粉、送风和排灰技术，保温性能良好，大大减少了因热空气和烟气泄漏产生的热损失，有利于提高锅炉的热效率；传统工业锅炉(如链条锅炉)在间歇负荷下采用缓烧焖炉操作，造成燃料浪费，煤粉工业锅炉可实现即开即停，减少焖炉时的燃料损失。

国家发改委牵头编制的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》的公开征求意见稿中，“精密供粉、快速点火稳燃、低氮燃烧、无积灰洁净承压炉膛、高效低阻袋式除尘、联合集成灰钙烟气脱硫、全过程连锁保护自动控制等分布式高效煤粉燃烧技术和装备”在目录中被列入七大产业之第一大产业，“节能环保产业.高效节能.高效节能锅炉窑炉”在第一节的显著位置出现并被加以详细描述。

传统的煤粉锅炉，由于燃烧器、环保等各方面限制，大部分只被应用在发电厂，大型化工企业。煤粉锅炉有着煤粉集中供应；工作环境相对较好；锅炉起停简单；测控水平较高；高效节能，节约用地等特点。但相对于其他形式的锅炉，煤粉锅炉的高效率也带来了相应的高污染问题，燃烧器的小型化也是限制煤粉锅炉小型化的因素，故在过去的几十年里，煤粉锅炉一直都没有被大力的推广。

现今，锅炉行业里环保设备的日渐成熟，燃烧器的技术也在发展，煤粉制粉实现“烧煤不见煤”的城外制粉等理念的出现，高效煤粉锅炉的推广也迎来了新兴的发展。同时对传统高效煤粉锅炉来说也是挑战，高效煤粉锅炉的市场竞争也愈加激烈。

煤粉炉是指以煤粉为燃料的悬燃炉。它的炉膛是用水冷壁炉墙围成的大空间，磨碎的煤粉和空气经喷燃器混合后，喷入炉膛燃烧。煤粉的燃烧分着火前的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。与此相对应，炉膛也可以分为三个区域：着火区、燃烧区、燃尽区。如果这三个区域在同一个水平标高上，习惯上称之为卧式煤粉锅炉。

煤粉锅炉适用的煤种多，需要配备磨煤设备和相应的除尘装置，燃烧工况的组织比较复杂，影响燃烧稳定性的因素较多。煤粉炉的飞灰量高达80－90％，需配备高效除尘装置。

高效煤粉锅炉，是指以“煤粉燃烧技术”为核心的新型燃煤锅炉。研磨至200目细度的煤粉在研磨过程中杂质充分去除；燃煤的粒度细，易点燃，挥发分值高，可以提高燃尽率；燃煤灰分低，可以降低除尘负荷。配套的脱硫、脱销、除尘设备处理过的烟气，满足国家环保标准。

传统卧式高效工业煤粉，目前主要有D型布置和WNS型布置两种，但该两种煤粉锅炉均无法布置SCR脱硝装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种卧式煤粉锅炉，能够解决现有技术中锅炉无法布置SCR脱硝装置的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种卧式煤粉锅炉，卧式煤粉锅炉包括炉膛和设于炉膛外侧的锅壳，锅壳内设有具有第一行程和第二行程的螺纹烟管，在第一行程和第二行程之间设有SCR脱硝装置。

其中，卧式煤粉锅炉还包括燃烧器，燃烧器与炉膛连接，燃烧器为包含直流和旋流的混流式燃烧器。

其中，混流式燃烧器具有四级分级配风，四级分级配风包括三级束状旋流和一级直流射流。

其中，炉膛采用四面膜式水冷壁，炉膛的上部为燃烧室，炉膛的下部设有三个并排设置的用于冷却灰渣的冷灰斗。

其中，每个冷灰斗下方均设有出渣口和出渣门。

其中，出渣门连接有机械捞渣机。

其中，卧式煤粉锅炉还包括转向室，转向室与燃烧室的侧部连接。

其中，转向室具有90度转向。

其中，卧式煤粉锅炉还包括锅筒，锅筒设于炉膛和锅壳之间。

其中，锅筒为一个，锅筒通过设于锅筒下部的下降管与炉膛的下集箱连接。

本实用新型实施例提供的卧式煤粉锅炉通过在锅壳内设置具有第一行程和第二行程的螺纹烟管，并在第一行程和第二行程之间设置SCR脱销装置，相较于现有技术，本实用新型实施例的卧式煤粉锅炉能够合理设置SCR脱销装置，利于环保。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图，其中：

图1是本实用新型卧式煤粉锅炉一实施例的主视结构示意图；

图2是图1所示的卧式煤粉锅炉的俯视结构示意图；

图3是图1所示的卧式煤粉锅炉的侧视结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请结合参阅图1-图3，图1是本实用新型卧式煤粉锅炉一实施例的主视结构示意图，图2是图1所示的卧式煤粉锅炉的俯视结构示意图，图3是图1所示的卧式煤粉锅炉的侧视结构示意图。在本实施例中，卧式煤粉锅炉包括燃烧器10、炉膛20、转向室30、锅筒40、锅壳50以及SCR脱硝装置60。

本实施例的燃烧器10为包含直流和旋流的混流式燃烧器10，混流式燃烧器10具有四级分级配风，四级分级配风包括三级束状旋流和一级直流射流。该混流式燃烧器10的突出特点是煤粉火焰短，在较短的距离内完成火焰燃尽过程。所以，锅炉炉膛20可以相对布置较短，锅炉占地面积减小，锅炉耗费的钢材量少，降低了锅炉的制造成本。

炉膛20与燃烧器10连接，采用四面膜式水冷壁。炉膛20的上部为燃烧室21，炉膛20的下部设有三个并排设置的用于冷却灰渣的冷灰斗22，燃烧室21大致呈矩形，煤粉在燃烧室21内燃烧，并产生高温烟气。冷灰斗22为冷水壁形成的斗状，在本实施例中，斗状的冷灰斗22的倾角优选为35°。当然在其他实施例中，也可为40°或者50°，本实用新型对此不作限定。由于倾斜设置的冷灰斗22，燃烧产生的煤灰可沿冷灰斗22排出，不会在炉膛20内形成积灰。

优选地，在每个冷灰斗22下方均设有出渣口和出渣门，并且出渣门还连接有机械捞渣机23，燃烧产生的煤灰通过出渣口和出渣门排出，进一步由机械捞渣机23统一捞出，从而减轻运行工人的除灰出渣的劳动强度。

转向室30与燃烧室21的侧部连接，用于对冷却后的烟气进行转向。在本实施例中，转向室30具有90度转向。

锅筒40设于炉膛20和锅壳50之间，在本实施例中，锅筒40为一个。锅筒40通过设于锅筒40下部的下降管与炉膛20的下集箱连接。

优选地，卧式煤粉锅炉还可包括空气预热器、引风机和烟囱。空气与高温烟气在空气预热器中可形成热交换，引风机和烟囱与第二行程的螺纹烟管连接，用于将脱硝后的烟气引出，并通过烟囱排出。

锅壳50设于炉膛20外侧，锅壳50内设有具有第一行程和第二行程的螺纹烟管，并且该第一行程和第二行程之间设有SCR脱硝装置60。

以上介绍了卧式煤粉锅炉的主要结构，下面结合附图1-3说明该卧式煤粉锅炉的工作过程。

锅炉总风量分为一次风和二次风，一次风输送煤粉进入煤粉燃烧器10，二次风通过空气预热器(如果有)进入煤粉燃烧器10，在燃烧器10内旋转混合，组织煤粉着火，吹入炉膛20。烟气沿炉膛20中心线方向水平向后移动，继续燃烧放热。经炉膛20水冷壁冷却的烟气进入转向室30，转向180°后，进入锅壳50(第一行程)，然后进入SCR脱硝装置60，脱硝后的烟气进入锅壳50(第二行程)，最后进入空气预热器(如果有)，经引风机排入烟囱。

本实用新型的卧式煤粉锅炉具有以下优点：

1、采用高效低氮煤粉燃烧器：该燃烧器是具有浓淡燃烧、四级分级配风(三级束状旋流+一级直流射流)、旋流和直流均有的混流式高效低氮煤粉燃烧器，其突出特点是煤粉火焰短，在较短的距离内完成火焰燃尽过程。所以，锅炉炉膛可以相对布置较短，锅炉占地面积减小，锅炉耗费的钢材量少，降低了锅炉的制造成本。

2、炉膛采用冷灰斗结构，方便清灰除灰：炉膛由四面膜式壁组成，左右两侧墙膜式水冷壁下部向内倾斜35°，形成冷灰斗结构，这是电站煤粉锅炉常用的成熟的典型结构，飞灰落在上面只能自然下滑不会堆积。根据炉膛长度，最终形成几个方形的落灰斗，落灰斗下部布置出渣口、出渣门和机械捞渣机，减轻运行工人的除灰出渣的劳动强度。

3、对流受热面采用螺纹烟管：对流受热面里的飞灰，温度降到了950℃以下，已经不像炉膛内的飞灰一样处于熔融状态容易粘结在受热面上，主要是沉降积存于某处。采用螺纹烟管作为对流受热面，烟气纵向冲刷螺纹烟管，由于自清灰的作用使得飞灰无法沉积，也就解决了对流受热面积灰的问题，而且螺纹烟管结构没有漏风，提高了锅炉效率。

4、方便布置SCR：小容量的卧式高效工业煤粉锅炉螺纹烟管分上下两个行程，大容量的锅炉用两组螺纹烟管分别走烟气两行程。在两行程烟气之间，增加连接烟道，SCR能很方便的布置其中，解决了卧式高效工业煤粉锅炉的脱硝问题。

5、烧煤不见煤，锅炉房周边环境好：由于采用城外集中制粉，用煤粉罐车将粉运到炉前，储存在粉仓中，全过程密闭运行，无泄漏，极大的改善了锅炉房周边的环境。

6、煤质稳定，锅炉运行稳定性好：传统燃煤工业锅炉效率低下的一个原因就是燃煤来源不稳定，锅炉不能按煤质情况及时调节风量等参数造成的。高效工业煤粉锅炉采用集中制粉，煤质来源稳定，锅炉能够保证长期稳定运行。

7、锅炉效率高：由于煤质稳定，煤粉燃烧稳定充分，锅炉效率可达92％，比传统燃煤锅炉节煤30％—50％；

8、节约能源：对功率较大的用电设备配备变频器，节电效果明显。

9、操作简单，自控程度高：系统可实现即开即停，30秒切断点火源进入正常运行；切断煤粉供给即可实现停炉。系统自动监控、调整运行参数，使系统处于最佳运行状态；同时降低了劳动强度以及人为因素对锅炉运行的干扰。

10、环保排放合格：煤粉燃烧器采用低氮燃烧设计，温度场均匀，避免局部高温燃烧产生大量的的NOx；烟气采用脱硫装置和布袋除尘器等高校除尘器，大气排放污染物排放浓度低，满足环保要求；粉煤灰经集中收集到灰渣罐，密闭系统排出，无二次污染。

11、节约用地：锅炉房无堆煤场与渣场，占地面积小。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述卧式煤粉锅炉包括炉膛和设于所述炉膛外侧的锅壳，所述锅壳内设有具有第一行程和第二行程的螺纹烟管，在所述第一行程和所述第二行程之间设有SCR脱硝装置。

2.根据权利要求1所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述卧式煤粉锅炉还包括燃烧器，所述燃烧器与所述炉膛连接，所述燃烧器为包含直流和旋流的混流式燃烧器。

3.根据权利要求2所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述混流式燃烧器具有四级分级配风，所述四级分级配风包括三级束状旋流和一级直流射流。

4.根据权利要求1所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述炉膛采用四面膜式水冷壁，所述炉膛的上部为燃烧室，所述炉膛的下部设有三个并排设置的用于冷却灰渣的冷灰斗。

5.根据权利要求4所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，每个所述冷灰斗下方均设有出渣口和出渣门。

6.根据权利要求5所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述出渣门连接有机械捞渣机。

7.根据权利要求4所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述卧式煤粉锅炉还包括转向室，所述转向室与所述燃烧室的侧部连接。

8.根据权利要求7所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述转向室具有90度转向。

9.根据权利要求8所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述卧式煤粉锅炉还包括锅筒，所述锅筒设于所述炉膛和所述锅壳之间。

10.根据权利要求9所述的卧式煤粉锅炉，其特征在于，所述锅筒为一个，所述锅筒通过设于所述锅筒下部的下降管与所述炉膛的下集箱连接。

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