CN210511758U - 用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，属于工业锅炉设备领域，提供一种可以有效提高用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料燃烧效率的工业锅炉结构，包括锅炉本体和送风机，在炉膛的四角分别设置有一个燃烧器；在每个燃烧器中还设置有燃尽风喷口，所述燃尽风喷口设置于对应的燃烧器上层高炉煤气喷口的上方，所述燃尽风喷口通过支管与供风管道连通。本实用新型通过设置燃尽风喷口，可向炉膛内相应的区段引入燃烧空气，以在燃尽风喷口对应的区域内充分燃烧燃料，能够有效地提高燃烧效率，进而降低烟气中含氧量、NOx含量以及烟气中飞灰可燃物含量等，使烟气排放达标且能提高锅炉的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业锅炉设备领域，尤其涉及一种用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构。
背景技术
工业锅炉通常为煤气混烧锅炉，以来自炼铁高炉的高炉煤气、来自炼焦炉的焦炉煤气作为锅炉的主要混烧燃料，工业锅炉的大致结构原理示意图如附图1中所示，其通常包括锅炉本体、送风机和引风机等部分，同时在锅炉本体的四角分别设置有一个燃烧器，通过送风机给各燃烧器供给燃烧所需空气，使相应的燃料和燃烧所需要的空气按一定的比例、速度和混合方式经燃烧器上相应的喷口送入炉膛内，以在炉膛内进行燃烧。然而，传统的燃烧器结构，其从上至下通常依次包括上层高炉煤气喷口、二次风喷口、下层高炉煤气喷口、点火焦炉煤气喷口和燃用焦炉煤气喷口等喷口结构，此种喷口结构设置，容易出现燃烧不充分的情况，导致烟气中含氧量及NOx上升，烟气中飞灰可燃物含量较高等问题。随着近年来锅炉烟气排放执行更为严格的标准、以及严格控制生产成本等需求，如何优化混烧燃料的工业锅炉配风对于提高锅炉的经济性及达标排放具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种可以有效提高用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料燃烧效率的工业锅炉结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，包括锅炉本体和送风机，在锅炉本体的内部为炉膛，在炉膛的四角分别设置有一个燃烧器，所述送风机通过供风管道与各燃烧器相连以向各燃烧器送风；每个燃烧器从上至下依次包括上层高炉煤气喷口、二次风喷口、下层高炉煤气喷口、点火焦炉煤气喷口和燃用焦炉煤气喷口，在每个燃烧器中还设置有燃尽风喷口，所述燃尽风喷口设置于对应的燃烧器上层高炉煤气喷口的上方，所述燃尽风喷口通过支管与供风管道连通。
进一步的是：燃尽风喷口与上层高炉煤气喷口之间的距离L的取值范围为1.5m～2m。
进一步的是：所述距离L为1.9m。
进一步的是：所述燃尽风喷口的出风口方向为向上倾斜设置，并且其倾斜角度为θ，且θ的取值范围为0＜θ＜10°。
进一步的是：θ的取值为5°。
进一步的是：上层高炉煤气喷口和下层高炉煤气喷口采用格栅式喷口结构。
进一步的是：点火焦炉煤气喷口和燃用焦炉煤气喷口采用喷射式喷口结构。
进一步的是：在锅炉本体的烟道中设置有空气预热器，所述供风管道经过所述空气预热器。
进一步的是：在与燃尽风喷口对应的支管上设置有控制调节阀。
进一步的是：还包括水包、进水管、蒸汽管和引风机，所述引风机通过引风管道与锅炉本体的烟道的出口连通，在引风管道内设置有除尘器；所述水包设置于炉膛上方，所述进水管和所述蒸汽管分别与水包连通。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在传统工业锅炉的基础上，在每个燃烧器中增加设置燃尽风喷口，并且将燃尽风喷口设置于上层高炉煤气喷口的上方，可通过燃尽风喷口向炉膛内相应的区段引入燃烧空气，以在燃尽风喷口对应的区域内充分燃烧燃料，以此能够有效地提高燃烧效率，进而降低烟气中含氧量、NOx含量以及烟气中飞灰可燃物含量等，使烟气排放达标且能提高锅炉的经济效益。另外，通过设置燃尽风喷口的出风口方向为向上倾斜一定的角度，相当于进一步拉开了燃尽风在炉膛的高度，扩大了该段炉膛燃料的受风面，能更有效的降低NOx排放含量。另外，通过设置针对燃尽风喷口对应的支管上设置控制调节阀，能够调节并控制燃尽风喷口的出风量，以便调整燃烧中心区的位置以及调节炉膛内各辐射受热面的吸热量。
附图说明
图1为传统工业锅炉的结构原理的示意图；
图2为燃烧器中各层喷口的布置结构示意图；
图3为燃尽风喷口的截面示意图；
图中标记为：锅炉本体1、燃烧器2、上层高炉煤气喷口21、二次风喷口22、下层高炉煤气喷口23、点火焦炉煤气喷口24、燃用焦炉煤气喷口25、燃尽风喷口26、送风机3、供风管道4、烟道5、空气预热器6、水包7、进水管8、蒸汽管9、引风机10、除尘器11、引风管道12、支管13、控制调节阀14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1至图3中所示，本实用新型所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，包括锅炉本体1和送风机3，在锅炉本体1内部为炉膛，在炉膛的四角分别设置有一个燃烧器2，所述送风机3通过供风管道4与各燃烧器2相连以向各燃烧器2送风；每个燃烧器2从上至下依次包括上层高炉煤气喷口21、二次风喷口22、下层高炉煤气喷口23、点火焦炉煤气喷口24和燃用焦炉煤气喷口25；在上述传统工业锅炉结构的基础上，本实用新型进一步在每个燃烧器2中还设置有燃尽风喷口26，所述燃尽风喷口26设置于对应的燃烧器2上层高炉煤气喷口21的上方，所述燃尽风喷口26通过支管13与供风管道4连通。
燃尽风喷口26的作用是通过相应的支管13与供风管道4相连，以通过燃尽风喷口26向炉膛内引入空气，以提高位于上层高炉煤气喷口21上方的炉膛区段内的燃烧效率，进而实现降低烟气中含氧量、NOx含量以及烟气中飞灰可燃物含量等，使烟气排放达标且能提高锅炉的经济效益。
更具体的，本实用新型中进一步具体设置燃尽风喷口26与上层高炉煤气喷口21之间的距离L的取值范围为1.5m～2m；例如设置L的取值为1.9m，以确保燃尽风喷口26与上层高炉煤气喷口21具有适当的间距以提高在炉膛内部与燃尽风喷口26对应的区段内的燃烧效率。
另外，本实用新型中可进一步设置所述燃尽风喷口26的出风口方向为向上倾斜设置，并且其倾斜角度为θ，且θ的取值范围为0＜θ＜10°；例如具体可设置θ的取值为5°。通过设置燃尽风喷口26的出风口方向为向上倾斜，相当于进一步拉开了燃尽风在炉膛的高度，扩大了该段炉膛燃料的受风面，能更有效的降低NOx排放含量。
另外，本实用新型中的燃烧器进一步采用分级燃烧方式，具体的为通过设置点火焦炉煤气喷口24和燃用焦炉煤气喷口25采用喷射式喷口结构，所谓喷射式喷口结构指的是：圆形喷口结构，燃料管道被包围在助燃热风管道的中央同时进入炉膛，这种喷口适用于小管径、小流量燃料燃烧；在燃烧过程中，相应的焦煤二次风将逐步与点火焦炉煤气喷口24喷出的点火焦煤以及与燃用焦炉煤气喷口25喷出的燃用焦煤充分混合，形成单个喷口的分级燃烧效果，同时能有效解决焦炉煤气喷口的结焦和堵塞问题。另外，根据高炉煤气发热值低、含氮气较多且不易稳燃和燃尽的特点，上层高炉煤气喷口21和下层高炉煤气喷口23采用格栅式喷口结构，所谓格栅式喷口结构指的是：方形喷口，燃料在管道中被格栅分割为多股，中间间杂着助燃热风同时进入炉膛，这种喷口适用于大管径、大流量燃料，该结构的喷口端口处不易被煤气燃料中的杂质长期沉积引起堵塞；这样通过格栅式喷口结构将高炉煤气分成多股，与相应二次风间隔喷入，高炉煤气在喷口格栅的隔板之间被热风预热，在出口处和热空气及时混合均匀，喷入炉膛时能与热风充分混合，使高炉煤气及时着火稳燃，有效提高高炉煤气的燃尽率，并且能够达到缩短火焰长度的目的，而高炉煤气本身燃烧温度低，因此也能有效的降低NOx排放。
不失一般性，通常情况下会在锅炉本体1的烟道5中设置有空气预热器6，本实用新型中也可相应的设置有空气预热器6，并且将所述供风管道4经过所述空气预热器6，以利用烟道5内的烟气余热实现对经过空气预热器6的空气进行加热后再输送至各燃烧器2。
不失一般性，各燃烧器2中相应的喷口结构，通过相应的支管与供风管道4相连，以分别向各喷口通风。因此燃尽风喷口26相应的也会通过对应的支管13与供风管道4相连；在此基础上，本实用新型中为了调节控制燃尽风喷口26的出风量，进一步在与每个燃尽风喷口 26所对应的支管13上设置有相应的控制调节阀14。更具体的，其控制调节阀14可以为手动阀也可采用电控调节阀。
不失一般性，参照附图1中所示，本实用新型所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，可相应的设置有水包7、进水管8、蒸汽管9和引风机10等于传统工业锅炉一致的结构，所述引风机10通过引风管道12与锅炉本体1的烟道5的出口连通，在引风管道12内设置有除尘器11；所述水包7设置于炉膛上方，所述进水管8和所述蒸汽管9分别与水包7连通。进水管8为向水包7内供水，利用炉膛内燃烧的热量加热水包7内的水使其蒸发为蒸汽，然后通过蒸汽管9排出后加以利用；除尘器11为用于对烟道内的粉尘进行一定的除尘处理，以降低最终排放的烟气中的粉尘含量。
Claims (10)
1.用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，包括锅炉本体(1)和送风机(3)，在锅炉本体(1)内部为炉膛，在炉膛的四角分别设置有一个燃烧器(2)，所述送风机(3)通过供风管道(4)与各燃烧器(2)相连以向各燃烧器(2)送风；每个燃烧器(2)从上至下依次包括上层高炉煤气喷口(21)、二次风喷口(22)、下层高炉煤气喷口(23)、点火焦炉煤气喷口(24)和燃用焦炉煤气喷口(25)，其特征在于：在每个燃烧器(2)中还设置有燃尽风喷口(26)，所述燃尽风喷口(26)设置于对应的燃烧器(2)上层高炉煤气喷口(21)的上方，所述燃尽风喷口(26)通过支管(13)与供风管道(4)连通。
2.如权利要求1所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：燃尽风喷口(26)与上层高炉煤气喷口(21)之间的距离L的取值范围为1.5m～2m。
3.如权利要求2所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：所述距离L为1.9m。
4.如权利要求1所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：所述燃尽风喷口(26)的出风口方向为向上倾斜设置，并且其倾斜角度为θ，且θ的取值范围为0＜θ＜10°。
5.如权利要求4所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：θ的取值为5°。
6.如权利要求1所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：上层高炉煤气喷口(21)和下层高炉煤气喷口(23)采用格栅式喷口结构。
7.如权利要求1所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：点火焦炉煤气喷口(24)和燃用焦炉煤气喷口(25)采用喷射式喷口结构。
8.如权利要求1所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：在锅炉本体(1)的烟道(5)中设置有空气预热器(6)，所述供风管道(4)经过所述空气预热器(6)。
9.如权利要求1所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：在与燃尽风喷口(26)对应的支管(13)上设置有控制调节阀(14)。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的用于高炉煤气和焦炉煤气混烧燃料的工业锅炉结构，其特征在于：还包括水包(7)、进水管(8)、蒸汽管(9)和引风机(10)，所述引风机(10)通过引风管道(12)与锅炉本体(1)的烟道(5)的出口连通，在引风管道(12)内设置有除尘器(11)，所述水包(7)设置于炉膛上方，所述进水管(8)和所述蒸汽管(9)分别与水包(7)连通。
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