CN212869743U - 一种可燃纯煤气的双燃料锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，属于循环流化床锅炉燃烧应用技术领域，解决循环流化床锅炉中掺烧煤气占比较低的问题；该双燃料锅炉包括循环流化床锅炉，循环流化床锅炉包括炉膛、分离器、尾部烟道和除尘器，炉膛内设置有煤气燃烧器，煤气燃烧器内设置有点火装置和熄火保护装置，煤气燃烧器通过风道与环形二次风箱连接，风道内设置有调风门，除尘器与炉膛的给煤管之间设置有输送仓泵和细灰管道；本实用新型有效提高煤气掺烧比例，同时可以实现两种燃料的自由切换，提高企业的效益。
Description
技术领域
本实用新型属于循环流化床锅炉燃烧应用技术领域，具体涉及一种既可以流化床方式燃煤又可纯燃煤气的双燃料锅炉。
背景技术
有很多钢铁厂、焦化厂等企业在工业生产中会产生煤气，该部分燃气属于工业废气，但又有一定热值，具有利用价值，如果不燃烧直排大气，会对环境造成污染，如果将这部分燃气进入专用燃气锅炉燃烧，由于燃气量不稳定，有时多有时少，会造成燃气锅炉负荷不稳定，而很多企业有自备电厂，设置有循环流化床锅炉，循环流化床锅炉内掺烧煤气的案例并不少见，但行业原有技术方案为流化床掺烧煤气比例不能大于30%，掺烧比例过大时流化床不能稳定运行，如果要大比例掺烧煤气，则需将流化床锅炉改为纯烧煤气锅炉，改造会破坏原有流化床结构，不能同时实现两种燃料的自由切换。所以如何使富裕的煤气进入循环流化床燃烧，且可以适应煤气量不稳定的工况，煤气充足时可以纯烧煤气，煤气不足时可以少掺烧煤气或恢复纯烧燃煤进行流化床燃烧，这成为一个技术难题。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种可燃纯煤气的双燃料锅炉。解决循环流化床锅炉中掺烧煤气占比较低的问题。
为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。
一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，包括循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉包括炉膛、分离器，尾部烟道和除尘器，所述炉膛内设置有煤气燃烧器，所述煤气燃烧器设置有点火装置和熄火保护装置，并且所述煤气燃烧器通过风道与环形二次风箱连接，所述风道内设置有调风门，所述除尘器与所述炉膛的给煤管之间设置有细灰循环系统，所述细灰循环系统包括：输送仓泵和细灰管道。
进一步的，所述炉膛上部与所述尾部烟道上部分别设置有防爆门。
进一步的，所述炉膛中上部设置有监测探头。
进一步的，所述炉膛出口至所述分离器入口的烟道上设置有SNCR脱硝喷枪。
进一步的，所述尾部烟道受热面上预留有SCR脱硝空间，用于炉内安装催化剂。
更进一步的，所述尾部烟道外接有SCR装置。
本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为。
1、本实用新型通过外部细灰补充来保证流化床的稳定流化并调节蒸汽品质和稳定温度脱硝区的温度范围，实现大负荷煤气掺烧，循环流化床锅炉可以根据煤气存量情况调整比例掺烧；
2、本装置当满负荷烧煤时解决燃烧器保护，且通过设置自动点火装置，使锅炉在不启动燃煤系统的情况下，单独安全燃烧煤气，并实现安全连锁保护。
3、本实用新型可任意切换煤和煤气的燃烧比例，在煤气量不稳定的情况下，实现了企业的利益最大化。
附图说明
图1是本实用新型所述双燃料锅炉的示意图。
其中，1为煤仓，2为螺旋给料机，3为给煤管，4为炉膛，5为分离器，6为尾部烟道，7为空气预热器，8为除尘器，9为吸风机，10为烟囱，11为脱硫塔，12为输送仓泵，13为细灰管道，14为一次风机，15为二次风机，16为返料风机，17为冷渣机，18为环形二次风箱，19为煤气燃烧器。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。
如图1所示，一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，包括循环流化床锅炉和细灰循环系统，循环流化床锅炉包括炉膛4、分离器5、尾部烟道6、空气预热器7、除尘器8，尾部烟道6内设置有过热器和省煤器。炉膛内布置有环形二次风箱18，环形二次风箱18通过气体管路与空气预热7器连接，二次风经二次风机15作用进入空气预热器7加热，加热后的二次风进入环形二次风箱18；煤气燃烧器19布置在炉膛内且靠近环形二次风箱18，并通过风道与环形二次风箱18连接，风道内设置有调风门，用以调节环形二次风箱18输入煤气燃烧器19的二次风量，煤气燃烧器19内设置有独立的点火装置和熄火保护装置；炉膛4内设有一次风口和给煤口，一次风口通过气体管路与空气预热器7连接，空气预热器7通过气体管路与一次风机14连接，给煤口通过给煤管3与螺旋给料机2连接，螺旋给料机2通过原煤管道与煤仓1连接；炉膛4下部设有冷渣机17和渣仓；炉膛4上部与尾部烟道6上部分别设有防爆门，炉膛4中上部设有监测探头；炉膛4出口至分离器5入口的烟道上设置有SNCR脱硝喷枪，尾部烟道6受热面上预留有SCR脱硝空间，用于炉内安装催化剂，或者在外接SCR装置；除尘器8后部依次连接有吸风机9、脱硫塔11、烟囱10；细灰循环系统设置于除尘器8与给煤管3之间，包括输送仓泵12和细灰管道13，输送仓泵12分别通过细灰管道13与给煤管3和除尘器8连接。
本实用新型的工作原理和过程如下：当纯烧煤时，由破碎机破碎成一定粒度的颗粒煤通过皮带传送至煤仓1，再由原煤管道输送至螺旋给料机2，最后由给煤管3送入炉膛4内，其中较大的颗粒在密相区燃烧，而较细小的颗粒进入稀相区燃烧，并有部分颗粒随烟气飞出炉膛4，飞出炉膛4的细小颗粒绝大部分由分离器5分离后，经返料器送回炉膛4，再参与燃烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气，经过热器、省煤器、空气预热器7等受热面后，进入除尘器8除尘，然后由吸风机9引入脱硫塔11，进行脱硫程序后，最后由烟囱10排入大气。
当煤气与煤掺烧时，由于煤气的使用具有一定的安全隐患，当煤气进入锅炉时如果没有实现完全燃烧那么就产生爆炸的危险，所以，在使用煤气掺烧的过程中，只能将煤气作为正常燃烧的原料，不可以将煤气用来点火。另外，焦炉煤气在与煤进行掺烧的过程中需要满足三个条件：二次风压要大于允许值；保证炉膛温度在六百五十度以上；保证焦炉煤气的气压大于规定值。只有满足上述条件时，才可以注入煤气进行燃烧，保证焦炉煤气完全燃烧，充分地避免因煤气的不完全燃烧在炉膛内大量的积累而导致的锅炉爆炸情况的发生。但是当上述条件没有达到时，为了避免爆炸情况情况发生，需要立即关闭焦炉煤气进气，并且需要在煤气燃烧器19中设置熄火保护装置，及时熄灭炉火，避免情况进一步恶化。炉膛4上部与尾部烟道6上部分别设有防爆门，当在炉膛4或烟道发生轻度爆炸时，能自行泄压避免事故的扩大，从而保护锅炉尤其是炉墙的安全。煤气燃烧器19分别与焦炉煤气管道及环形二次风箱18连接，煤气燃烧器19将来自煤气管道的焦炉煤气送入炉膛4内，来自环形二次风箱18的二次风也通过煤气燃烧器19进入炉膛4，焦炉煤气和颗粒煤在二次风的作用下进行充分掺混并在二次风的助燃作用下进行充分燃烧，而且二次风还可以对煤气燃烧器19进行冷却进而保护煤气燃烧器19。煤气燃烧器19与环形二次风箱18连接的风道内设置有调风门，当炉膛4内燃烧的负荷发生变化时，可以通过调风门调整环形二次风箱18进入炉膛4的风量，以满足燃料燃烧的风量需求。但是当焦炉煤气进入炉膛4的掺混比例大于30%时，会引起炉膛4内固体颗粒的浓度降低，造成循环流化床锅炉无法稳定燃烧，炉膛4的传热系数降低，导致炉膛4吸热量减少。对于额定参数的锅炉来说，过热器吸热量是定值，当炉膛吸热量减少，会造成省煤吸热量增加，进而大大超过国家允许的沸腾度值，尾部烟道6处温度升高，也会使得位于该位置的脱硝装置效率大幅降低。如果想继续增加焦炉煤气的掺烧比例，需要提高炉膛4内固体颗粒的浓度，所以本实用新型在除尘器8和给煤管3之间增加了一套细灰循环系统，输送仓泵12将除尘器8中的细灰泵入细灰管路13中，管路中加入压缩空气，将细灰压入细灰管路13另一端的给煤管3中，进而输送到炉膛4内，补充了物料，提高了固体颗粒的浓度，保证了燃煤较少、掺烧煤气比例较高时锅炉也能稳定运行，脱硝装置也处于效率较高的温度范围。
当企业富裕的焦炉煤气较多，想要只燃烧焦炉煤气时，无法通过燃煤来提供六百五十度以上的温度后再输入焦炉煤气，这时就需要在煤气燃烧器19中设置独立的点火装置，并且需要细灰循环系统提供因无法燃煤而缺少的固体颗粒物。当焦炉煤气与物料在炉膛4内混合后，点火装置点燃，焦炉煤气完全燃烧，带动锅炉稳定运行，这时就是一种只烧焦炉煤气的锅炉。
通过以上的措施，使原来最多只能掺烧30%比例焦炉煤气的循环流化床锅炉可以掺烧 更大比例的焦炉煤气，甚至可以只燃烧焦炉煤气，使富裕的焦炉煤气进入循环流化床锅炉燃烧，且可以适应煤气量不稳定的工况，焦炉煤气充足时可以纯烧煤气，焦炉煤气不足时可以少掺烧焦炉煤气或恢复纯烧燃煤进行流化床燃烧，进一步放宽了企业的燃料选择限制，可以为企业带来更大的效益。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (6)
1.一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，包括循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉包括炉膛、分离器、尾部烟道和除尘器，所述炉膛内设置有煤气燃烧器，其特征在于，所述煤气燃烧器设置有点火装置和熄火保护装置，所述煤气燃烧器通过风道与环形二次风箱连接，所述风道内设置有调风门，所述除尘器与所述炉膛的给煤管之间设置有细灰循环系统，所述细灰循环系统包括：输送仓泵和细灰管道。
2.根据权利要求1所述的一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，其特征在于，所述炉膛上部与所述尾部烟道上部分别设置有防爆门。
3.根据权利要求2所述的一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，其特征在于，所述炉膛中上部设置有监测探头。
4.根据权利要求1所述的一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，其特征在于，所述炉膛出口至所述分离器入口的烟道上设置有SNCR脱硝喷枪。
5.根据权利要求4所述的一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，其特征在于，所述尾部烟道受热面上预留有SCR脱硝空间，用于炉内安装催化剂。
6.根据权利要求4所述的一种可燃纯煤气的双燃料锅炉，其特征在于，所述尾部烟道外接有SCR装置。
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| CN202021566546.0U CN212869743U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种可燃纯煤气的双燃料锅炉 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113188118A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-30 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种循环流化床锅炉大量掺烧工业尾气的设备及其方法 |
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2020
- 2020-07-31 CN CN202021566546.0U patent/CN212869743U/zh active Active
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