CN210861060U - 一种煤粉锅炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种煤粉锅炉，包括依次连通的燃烧器、盘管受热区和余热对流区，所述盘管受热区竖直放置于所述燃烧器的上方，用于吸收燃烧器排出烟气的热量，所述盘管受热区顶部输出口与余热对流区的底部输入口连通，所述余热对流区内布置有锅筒和挡板，改变烟气在余热对流区内的流动路径，使烟气的流动路径呈S型多次穿过锅筒后排出，在燃烧器的后续布置多个弯曲的烟气通道，在有限的长度上尽可能增加烟气与热交换管的接触面积和接触时间，提高高温烟气的热量传递效率，达到充分利用高温烟气热量的技术效果。

Description

一种煤粉锅炉

技术领域

本申请涉及锅炉领域，具体的说是一种煤粉锅炉。

背景技术

随着对能源需求的日益提高，能源的转型升级较为重要，目前，燃煤锅炉逐渐被淘汰，燃气锅炉快速发展，但是从燃煤锅炉更换为燃气锅炉需要对其配套设施一并更换，并布设专用的供气管路，对于一些地区，难以实现如此大规模的改装，燃气锅炉的发展受限。

发明人发现，对于条件较差的地区或企业，将传统的能源进行充分利用能够进一步提高能源的供应能力，从而在一定程度上降低传统能源的消耗，减少排放物对环境的污染；目前通过将燃煤粉碎成为煤粉进行燃烧，能够提高可燃物与空气的接触面积，提高了燃烧效率和热效率，但由于功率较大，导致传统的盘管结构对热量的吸收不够充分，引起大量的热量散失，无法达到充分利用煤粉燃烧热量的问题，虽然能够提高燃烧时的放热，但是后期热量的利用率较低，难以达到最佳的热量利用状态。

实用新型内容

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种煤粉锅炉，在燃烧器的后续布置多个弯曲的烟气通道，在有限的长度上尽可能增加烟气与热交换管的接触面积和接触时间，提高高温烟气的热量传递效率，达到充分利用高温烟气热量的技术效果。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种煤粉锅炉，包括依次连通的燃烧器、盘管受热区和余热对流区，所述盘管受热区竖直放置于所述燃烧器的上方，用于吸收燃烧器排出烟气的热量，所述盘管受热区顶部输出口与余热对流区的底部输入口连通，所述余热对流区内布置有锅筒和挡板，改变烟气在余热对流区内的流动路径，使烟气的流动路径呈S型多次穿过锅筒后排出。

进一步地，所述的盘管受热区包括盘绕设置的盘管，用于接收烟气的热量并加热其内部的介质。

进一步地，所述盘管盘绕后在盘管受热区内形成横截面为方形的辐射通道，所述辐射通道用于供烟气通过并吸收烟气热量。

进一步地，所述的锅筒包括上下布置的两个筒体，两个筒体之间设有连通两个筒体的对流管束，所述锅筒用于接收余热对流区内烟气的热量并加热内部的介质。

进一步地，所述挡板有两个，分别布置在余热对流区内部的两侧，所述挡板一端固定在余热对流区的内壁上，另一端为自由端，两个挡板布置在不同高度的位置，形成一个S型通道，用于引导烟气以S型路径流动。

进一步地，所述挡板布置在两个筒体之间，引导烟气从对流管束中多次穿过。

进一步地，所述余热对流区的烟气输入口位于余热对流区的底部侧面，所述挡板固定在余热对流区内壁的一端的竖直高度大于其自由端的高度。

进一步地，所述余热对流区的烟气输出口依次连通有省煤器和烟气净化系统，从余热对流区排出的烟气经过省煤器的热量回收、烟气净化后排出。

进一步地，所述的省煤器包括依次连通的一级省煤器和二级省煤器。

进一步地，所述余热对流区下方布置有除灰机，所述除灰机连通燃烧器底端，用于将燃烧器和余热对流区的炉灰共同排出。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)利用截面为方形的盘管受热区对排放出的高温烟气进行快速的吸收，辐射通道利用侧面为方形的受热辐射面吸收高温烟气中的热量，配合上下布置的结构，使高温烟气在从燃烧器排出之后能够立即被盘管吸收热量，避免利用通道输送进入盘管导致的热量损失问题，提高了热量的利用效率；

(2)将盘管受热区顶部输出的烟气向下输送至余热对流区的底部，改变烟气的流动方向从而减缓其流动速度，在输入余热对流区后，通过规则的余热对流区内布置挡板形成弯曲的烟气通过路径，延长烟气在余热对流区的路径长度，从而提高了烟气与锅筒的接触面积和接触时间，提高了热量交换的效率，达到充分利用煤粉产生的高温烟气的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请实施例1的煤粉锅炉的整体结构示意图。

其中：1、燃烧器，2、盘管受热区，3、防爆装置，4、余热对流区，5、省煤器，6、鼓风机，7、除尘器，8、引风机，9、除灰机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请的具体含义。

正如背景技术中所介绍的，现有技术通过将燃煤粉碎成为煤粉进行燃烧，能够提高可燃物与空气的接触面积，提高了燃烧效率和热效率，但由于功率较大，导致传统的盘管结构对热量的吸收不够充分，引起大量的热量散失，无法达到充分利用煤粉燃烧热量的问题，虽然能够提高燃烧时的放热，但是后期热量的利用率较低，难以达到最佳的热量利用状态，针对上述技术问题，本申请提出了一种煤粉锅炉。

实施例1

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种煤粉锅炉。

整体过程为，煤粉由煤粉仓经给粉装置由一次风均匀送入燃烧器1，经燃烧器混合预燃后进入炉膛燃烧燃尽，炉膛周围为盘管受热区2，布置多排管方形受热辐射面，高温烟气经盘管吸热后，烟气温度降低到900℃以下，进入炉膛后部的余热对流区4进行换热，其中利用上下布置的锅筒和锅筒之间的对流管束进行再次吸热，出口经过省煤器5降温，然后利用鼓风机6将烟尘输出除尘器7进行烟气净化，通过引风机8将净化后的烟气排出，所述燃烧器和余热对流区产生的炉灰被出灰机收集并排出。

具体的，主要的热量交换区包括依次连通的燃烧器、盘管受热区和余热对流区，所述盘管受热区竖直放置于所述燃烧器的上方，用于吸收燃烧器排出烟气的热量，所述盘管受热区顶部输出口与余热对流区的底部输入口连通，所述余热对流区内布置有锅筒和挡板，改变烟气在余热对流区内的流动路径，使烟气的流动路径呈S型多次穿过锅筒后排出；

主要的烟尘处理区为余热对流区的烟气输出口后方依次连通有省煤器和烟气净化系统，从余热对流区排出的烟气经过省煤器的热量回收、烟气净化后排出。

对于盘管受热区，顶部设有防爆装置3，对炉膛内的压力进行监控，其处于锅炉的炉膛位置，不仅有燃烧器产生的烟气经过，还有部分煤粉在此处进行燃烧放热，利用盘管盘绕形成的辐射通道对此处的大量热量进行快速的吸收和利用，辐射通道位于燃烧器的正上方，避免了其之间连接通道引起的热量的散失，提高了热量的利用率。

利用截面为方形的盘管受热区对排放出的高温烟气进行快速的吸收，辐射通道利用侧面为方形的受热辐射面吸收高温烟气中的热量，配合上下布置的结构，使高温烟气在从燃烧器排出之后能够立即被盘管吸收热量，避免利用通道输送进入盘管导致的热量损失问题，提高了热量的利用效率。

在烟气从盘管受热区排出后，烟气在流往余热对流区的通道内为从上到下流动，减缓烟气的流动速度，并实现从下方进入余热对流区，使得烟气能够以较低的速度流经处于余热对流区内的锅筒，从而增大与锅筒进行热量交换的时间，从而将烟气的热量充分通过锅筒传递到其内部的介质。

当然，盘管受热区和余热对流区之间留有间隙，所述烟气通道在此间隙中布置，为了进一步提高热量利用，可以将盘管受热区外壁和余热对流区外壁作为烟气通道的一部分，使烟气在通过该通道时，仍然能够与外壁进行热量交换，吸收部分热量，减少散热量。

在本实施例中，所述挡板有两个，分别布置在余热对流区内部的两侧，所述挡板一端固定在余热对流区的内壁上，另一端为自由端，两个挡板布置在不同高度的位置，形成一个S型通道，用于引导烟气以S型路径流动；所述挡板布置在两个筒体之间，引导烟气从对流管束中多次穿过，所述余热对流区的烟气输入口位于余热对流区的底部侧面，所述挡板固定在余热对流区内壁的一端的竖直高度大于其自由端的高度。

当然，可以理解的是，所述挡板的数量可以自由选择，当余热对流区较长时，可以适当增加挡板的数目，从而利用多个挡板形成蛇形的烟气通过路径，即多个S型路径叠加的形式，根据需求提高其换热通道的长度。

所述锅筒有两个，分别处于余热对流区的顶部和底部，中间为烟气的主要通过区域，将主要换热的元件对流管束布置在此区域与烟气进行热量交换，在对流管束中穿过，达到提高热交换时间，增加热量交换量和交换效率的效果。

所述的对流管束为多个管道并列布置的结构，管道与管道之间留有供烟气通过的通道，能够与烟气进行热量交换的同时，不完全阻挡烟气的通过。

将盘管受热区顶部输出的烟气向下输送至余热对流区的底部，改变烟气的流动方向从而减缓其流动速度，在输入余热对流区后，通过规则的余热对流区内布置挡板形成弯曲的烟气通过路径，延长烟气在余热对流区的路径长度，从而提高了烟气与锅筒的接触面积和接触时间，提高了热量交换的效率，达到充分利用煤粉产生的高温烟气的效果。

进一步地，所述余热对流区的烟气输出口依次连通有一级省煤器、二级省煤器和烟气净化系统，从余热对流区排出的烟气经过省煤器后温度降低至145℃一下后，由除尘器的顶部烟道进入布袋除尘器进行烟气净化后，通过引风机送入烟囱进行排出；

所述余热对流区下方布置有除灰机9，所述除灰机连通燃烧器底端，用于将燃烧器和余热对流区的炉灰共同排出。

采用了多级配风装置，烟气再回流技术，分级燃烧技术，实现了首先在火焰内脱氮的新理念，炉膛内进一步采用多级配风，实现了炉内脱氮的理念，燃烧室内采用降低水冷壁热负荷，均衡炉膛内温度分布的技术措施进一步降低氮化物的排放，以上技术的采用使得NOx原始排放指标降低到300mg/Nm³。为后部脱硝创造了比较有利的条件。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤粉锅炉，其特征在于，包括依次连通的燃烧器、盘管受热区和余热对流区，所述盘管受热区竖直放置于所述燃烧器的上方，用于吸收燃烧器排出烟气的热量，所述盘管受热区顶部输出口与余热对流区的底部输入口连通，所述余热对流区内布置有锅筒和挡板，改变烟气在余热对流区内的流动路径，使烟气的流动路径呈S型多次穿过锅筒后排出。

2.如权利要求1所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述的盘管受热区包括盘绕设置的盘管，用于接收烟气的热量并加热其内部的介质。

3.如权利要求2所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述盘管盘绕后在盘管受热区内形成横截面为方形的辐射通道，所述辐射通道用于供烟气通过并吸收烟气热量。

4.如权利要求1所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述的锅筒包括上下布置的两个筒体，两个筒体之间设有连通两个筒体的对流管束，所述锅筒用于接收余热对流区内烟气的热量并加热内部的介质。

5.如权利要求4所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述挡板有两个，分别布置在余热对流区内部的两侧，所述挡板一端固定在余热对流区的内壁上，另一端为自由端，两个挡板布置在不同高度的位置，形成一个S型通道，用于引导烟气以S型路径流动。

6.如权利要求5所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述挡板布置在两个筒体之间，引导烟气从对流管束中多次穿过。

7.如权利要求6所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述余热对流区的烟气输入口位于余热对流区的底部侧面，所述挡板固定在余热对流区内壁的一端的竖直高度大于其自由端的高度。

8.如权利要求1所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述余热对流区的烟气输出口依次连通有省煤器和烟气净化系统，从余热对流区排出的烟气经过省煤器的热量回收、烟气净化后排出。

9.如权利要求8所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述的省煤器包括依次连通的一级省煤器和二级省煤器。

10.如权利要求1所述的煤粉锅炉，其特征在于，所述余热对流区下方布置有除灰机，所述除灰机连通燃烧器底端，用于将燃烧器和余热对流区的炉灰共同排出。

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