CN212901588U - 一种层燃锅炉 - Google Patents

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高全
解斐
崔强
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Abstract

本实用新型公开了一种层燃锅炉,属于锅炉技术领域。该层然锅炉包括锅炉本体和预热引风组件,其中,锅炉本体包括炉膛;预热引风组件包括风机组件以及自上而下设置于炉膛内的空气换热器组和风箱组,风机组件与空气换热器组连接,风机组件用于将外界空气引入空气换热器组中,空气换热器组中的空气能够与炉膛中的高温烟气进行换热,空气换热器组与风箱组连接,风箱组上设置有多个空气出口,空气出口用于排放从空气换热器组进入风箱组中的高温空气。该层燃锅炉能够强化燃料燃尽,从而提高锅炉的燃烧效率。

Description

一种层燃锅炉
技术领域
本实用新型涉及锅炉技术领域,尤其涉及一种层燃锅炉。
背景技术
层燃锅炉是一种非常成熟的锅炉型式,其应用已有上百年,主要作用是供暖和工业供汽为主,发展历程经历了手烧炉、链条炉和抛煤机链条炉等多种型式。现在应用的主要结构型式有:固定炉排炉、链条炉排炉、抛煤机炉排炉、往复炉排炉及振动炉排炉等。层燃锅炉结构简单、启停方便,在当今燃煤锅炉朝向大容量、高参数的发展趋势下,仍有相当数量的层燃锅炉作为部分电厂的启动锅炉或部分地区的供暖供汽锅炉。
传统层燃锅炉在设计时,考虑锅炉工质侧的蒸发吸热,设置有炉膛水冷壁或水冷蒸发管束、省煤器等受热面结构。除此之外,还在炉膛内设置有二次引风机构,用于将外界的空气导入到炉膛的下部,保证炉膛下部的燃料和气体的充分燃烧,但是由于送入炉膛内参与燃烧的空气呈低温状态,低温的空气会吸收炉膛下部的热量,进而使得炉膛下部的温度下降,从而影响了进入锅炉中的燃料的初始着火或燃烧效率的提升,有可能造成燃料无法充分燃烧,使得锅炉氮氧化物等污染物的排放增加。
因此,亟需一种能够强化燃料燃尽,从而提高锅炉燃烧效率的层燃锅炉,以解决现有技术中存在的上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种层燃锅炉,该层燃锅炉能够强化燃料燃尽,从而提高锅炉的燃烧效率。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种层燃锅炉,包括:
锅炉本体,所述锅炉本体包括炉膛;
预热引风组件,所述预热引风组件包括风机组件以及自上而下设置于所述炉膛内的空气换热器组和风箱组,所述风机组件与所述空气换热器组连接,所述风机组件用于将外界空气引入所述空气换热器组中,所述空气换热器组中的空气能够与所述炉膛中的高温烟气进行换热,所述空气换热器组与所述风箱组连接,所述风箱组上设置有多个空气出口,所述空气出口用于排放从所述空气换热器组进入所述风箱组中的高温空气。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述空气换热器组包括多个沿水平方向设置的空气换热器,多个所述空气换热器分别与所述风机组件连接,所述风箱组包括多个风箱,多个所述空气换热器和多个所述风箱一一对应连接。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述空气换热器上设置有进气口和出气口,所述进气口与所述风机组件连接,所述出气口与所述风箱连接。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,多个所述空气换热器沿水平方向并排设置。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,相邻所述空气换热器上的进气口和出气口对角设置。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述风机组件包括风机和风管组,所述风管组一端与所述风机连接,另一端与所述空气换热器组连接。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述锅炉本体还包括炉排,所述炉排位于所述炉膛的下方,燃料能够在所述炉排上燃烧。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述锅炉本体还包括风室和送风组件,所述风室位于所述炉排的下方,所述送风组件与所述风室连接,所述送风组件被配置为将外界的空气导入所述风室中。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述锅炉本体还包括烟气换热区,所述烟气换热区的进口与所述炉膛的出口连通,所述烟气换热区被配置为所述炉膛中排出的高温烟气与所述烟气换热区中的冷却水进行热交换。
作为一种层燃锅炉的优选技术方案,所述锅炉本体还包括引风机,所述引风机位于所述烟气换热区的出口处。
本实用新型提供了一种层燃锅炉,该层燃锅炉包括锅炉本体和预热引风组件,锅炉本体包括炉膛,预热引风组件包括风机组件以及自上而下设置于炉膛内的空气换热器组和风箱组,风机组件与空气换热器组连接,风机组件用于将外界空气引入空气换热器组中,空气换热器组中的空气与炉膛内的高温烟气进行换热,从而使得低温的空气变为高温的空气,高温的空气进入与空气换热器组连接的风箱组中,并从风箱组上设置的空气出口排出,从而为炉膛提供高温的空气,相较于传统的层燃锅炉直接将外界的低温空气引入炉膛中,本实用新型中的层燃锅炉将外界空气,先经过炉膛上部的高温烟气的预热,再从炉膛的下部排出参与燃烧,减少低温空气从炉膛下部吸收热量,进而降低炉膛下部温度降低的幅度,从而保证了锅炉内燃料的初始着火,并且经过预热的空气能够强化燃料的燃尽,从而提高锅炉的燃烧效率,且能够减少NOx等污染物排放,实现层燃锅炉的高效低氮燃烧。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式提供的层燃锅炉的结构示意图。
附图标记:
1、炉膛;2、预热引风组件;21、风机组件;211、风机;212、风管组;22、空气换热器组;23、风箱组;231、空气出口;3、炉排;4、风室;5、送风组件;6、烟气换热区;7、引风机;8、前拱;9、后拱;10、四周水冷壁。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
如图1所示,本实施例提供了一种层燃锅炉,该层燃锅炉包括锅炉本体和预热引风组件2,其中,锅炉本体包括炉膛1;预热引风组件2包括风机组件21以及自上而下设置于炉膛1内的空气换热器组22和风箱组23,风机组件21与空气换热器组22连接,风机组件21用于将外界空气引入空气换热器组22中,空气换热器组22中的空气能够与炉膛1中的高温烟气进行换热,空气换热器组22与风箱组23连接,风箱组23上设置有多个空气出口231,空气出口231用于排放从空气换热器组22进入风箱组23中的高温空气。
风机组件21用于将外界空气引入空气换热器组22中,空气换热器组22中的空气与炉膛1内的高温烟气进行换热,从而使得低温的空气变为高温的空气,高温的空气进入与空气换热器组22连接的风箱组23中,并从风箱组23上设置的空气出口231排出,从而为炉膛1提供高温的空气,相较于传统的层燃锅炉直接将外界的低温空气引入炉膛中,本实施例中的层燃锅炉将外界空气,先经过炉膛1上部的高温烟气的预热,再从炉膛1的下部排出参与燃烧,减少低温空气从炉膛1下部吸收热量,进而降低炉膛1下部温度降低的幅度,从而保证了锅炉内燃料的初始着火,并且经过预热的空气能够强化燃料的燃尽,从而提高锅炉的燃烧效率,且能够减少NOx等污染物排放,实现层燃锅炉的高效低氮燃烧。优选地,在本实施例中,风箱组23设置于炉膛1的下部,空气换热器组22设置于炉膛1的中上部。优选地,在本实施例中,风箱组23中除了空气出口231处采用耐热耐磨钢材质外,其它位置选择普通碳钢材质,既保证整体的使用寿命,又降低了风箱组23整体的造价。
如图1所示,预热引风组件2还包括热风管路组,热风管路组一端连接于空气换热器组22,另一端连接于风箱组23。优选地,在本实施例中,热风管路组采用普通碳钢材质。
可选地,空气换热器组22包括多个沿水平方向设置的空气换热器,多个空气换热器分别与风机组件21连接,风箱组23包括多个风箱,热风管路组包括多个热风管路,多个空气换热器和多个风箱通过热风管路一一对应连接。由于炉膛1内的空间较大,设置多个空气换热器,将进入空气换热器组22中的空气分为多股空气分别进入空气换热器中进行换热,可使得高温烟气和外界的低温空气能够更加充分的换热,提高换热效率;采用多个风箱的设置方式,可将经过预热的空气分散排出,避免出现局部空气较多、局部空气少的情况发生,使得炉膛1下部的燃料和气体能够充分燃烧。可选地,在本实施例中,空气换热器可采用管束式结构或者采用板壳式结构,以保证空气换热器内的空气与外部炉膛1中的高温烟气分割即可,且低温的空气走空气换热器内,而高温烟气位于空气换热器外,起到了外部高温烟气加热内部低温空气的作用,并且也起到了保护空气换热器管材的作用。优选地,在本实施例中,空气换热器采用选为耐热耐磨钢材质,以保证空气换热器的使用寿命。进一步优选地,多个风箱沿水平方向均匀设置于炉膛1的底部,保证空气可均匀的分布于炉膛1底部,使得燃料和气体能够充分燃烧。
可选地,每个风箱上设置的空气出口231的数量不一,每个风箱上设置的空气出口231的数量至少为两个。
优选地,在本实施例中,空气换热器组22包括两个空气换热器;风箱组23包括两个风箱。
具体地,空气换热器上设置有进气口和出气口,进气口与风机组件21连接,出气口与风箱连接。优选地,多个空气换热器沿水平方向并排设置,相较于沿竖直方向并排设置使得空气换热器与风箱连接的管路较复杂,本实施例中的水平方向并排设置的方式使得空气换热器与风箱的连接管路更加简单。进一步优选地,相邻空气换热器上的进气口和出气口对角设置,可保证并排设置的空气换热器中的空气能够交叉流动,从而进一步提高低温空气与高温烟气的换热效率。
如图1所示,风机组件21包括风机211和风管组212,风管组212一端与风机211连接,另一端与空气换热器组22连接。具体地,风管组212包括总管路和多个支管路,多个支管路的一端与多个空气换热器一一对应连接,多个支管路的另一端均与总管路的一端连接,总管路的另一端与风机211连接。优选地,在本实施例中,风管组212选用普通碳钢材质。
如图1所示,锅炉本体还包括炉排3,炉排3位于炉膛1的下方,燃料能够在炉排3上燃烧。进一步地,锅炉本体还包括风室4和送风组件5,风室4位于炉排3的下方,送风组件5与风室4连接,送风组件5被配置为将外界的空气导入风室4中。具体地,层燃锅炉燃烧时燃料给入炉排3上,随着炉排3的运动燃料缓慢向前移动,燃料经历预热、着火、主燃、燃尽等过程,锅炉配风系统供给燃烧所需要的氧量,需要说明的是,锅炉配风系统包括风室4和送风组件5组成的一次送风系统和预热引风组件2组成的二次送风系统,相较于常规锅炉主要靠送风组件5将氧量送入炉排3下方的风室4中,风从炉排3上覆盖的燃料间穿过,无法形成沿炉膛1高度方向的空气分级燃烧过程,即不能降低NOx生成,亦不能保证含碳灰渣的充分燃尽,本实施例中增加的预热引风组件2组成的二次送风系统与风室4和送风组件5组成的一次送风系统沿炉膛1的高度方向形成了空气的分级燃烧,从而能够降低NOx生成,且保证灰渣含碳的充分燃尽。需要注意的是,炉膛1内部形成空气的分级燃烧,以降低NOx生成,且保证含碳灰渣的充分燃尽为现有技术中的公知原理,具体燃烧过程在此不再赘述。
如图1所示,锅炉本体还包括烟气换热区6,烟气换热区6的进口与炉膛1的出口连通,烟气换热区6被配置为炉膛1中排出的高温烟气与烟气换热区6中的冷却水进行热交换。具体地,烟气换热区6中设置有多组冷却水盘管,高温烟气从炉膛1排出进入烟气换热区6中与冷却水盘管中的冷却水进行热交换,从而对高温烟气携带的热量进行回收利用,节约能源。
如图1所示,锅炉本体还包括引风机7,引风机7位于烟气换热区6的出口处。引风机7的设置,可使得炉膛1中的烟气顺畅的进入烟气换热区6中与烟气换热区6中的冷却水进行热交换。
可选地,预热引风组件2还包括风量检测装置、风温检测装置和风压检测装置,操作人员可根据实际需要,将风量检测装置、风温检测装置和风压检测装置设置于需要测量的位置处。预热引风组件2还包括关断风门和调节风门,将关断风门和调节风门设置于管路中合适的位置处,以调节该处的风量,从而调节从风箱排出的空气的温度,空气的预热温度的变化可调节燃料或者气体中的氮氧化物与空气中氧气的反应速率,以保证送入炉膛1中的燃尽风的可靠性,实现燃料的高效低氮燃烧。可选地,可将风量检测装置、风温检测装置和风压检测装置等测量装置以及关断风门和调节风门等风门结构与控制系统连接,以使得上述测量装置和风门结构具备就地测量和调节能力,或具备远传测量和调节能力,此控制方法是现有技术中较为成熟的技术,在此不再赘述。
如图1所示,锅炉本体还包括前拱8、后拱9、四周水冷壁10等结构,前拱8、后拱9以及四周水冷壁10共同围成了炉膛1。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种层燃锅炉,其特征在于,包括:
锅炉本体,所述锅炉本体包括炉膛(1);
预热引风组件(2),所述预热引风组件(2)包括风机组件(21)以及自上而下设置于所述炉膛(1)内的空气换热器组(22)和风箱组(23),所述风机组件(21)与所述空气换热器组(22)连接,所述风机组件(21)用于将外界空气引入所述空气换热器组(22)中,所述空气换热器组(22)中的空气能够与所述炉膛(1)中的高温烟气进行换热,所述空气换热器组(22)与所述风箱组(23)连接,所述风箱组(23)上设置有多个空气出口(231),所述空气出口(231)用于排放从所述空气换热器组(22)进入所述风箱组(23)中的高温空气。
2.如权利要求1所述的层燃锅炉,其特征在于,所述空气换热器组(22)包括多个沿水平方向设置的空气换热器,多个所述空气换热器分别与所述风机组件(21)连接,所述风箱组(23)包括多个风箱,多个所述空气换热器和多个所述风箱一一对应连接。
3.如权利要求2所述的层燃锅炉,其特征在于,所述空气换热器上设置有进气口和出气口,所述进气口与所述风机组件(21)连接,所述出气口与所述风箱连接。
4.如权利要求3所述的层燃锅炉,其特征在于,多个所述空气换热器沿水平方向并排设置。
5.如权利要求4所述的层燃锅炉,其特征在于,相邻所述空气换热器上的进气口和出气口对角设置。
6.如权利要求1所述的层燃锅炉,其特征在于,所述风机组件(21)包括风机(211)和风管组(212),所述风管组(212)一端与所述风机(211)连接,另一端与所述空气换热器组(22)连接。
7.如权利要求1所述的层燃锅炉,其特征在于,所述锅炉本体还包括炉排(3),所述炉排(3)位于所述炉膛(1)的下方,燃料能够在所述炉排(3)上燃烧。
8.如权利要求7所述的层燃锅炉,其特征在于,所述锅炉本体还包括风室(4)和送风组件(5),所述风室(4)位于所述炉排(3)的下方,所述送风组件(5)与所述风室(4)连接,所述送风组件(5)被配置为将外界的空气导入所述风室(4)中。
9.如权利要求1所述的层燃锅炉,其特征在于,所述锅炉本体还包括烟气换热区(6),所述烟气换热区(6)的进口与所述炉膛(1)的出口连通,所述烟气换热区(6)被配置为所述炉膛(1)中排出的高温烟气与所述烟气换热区(6)中的冷却水进行热交换。
10.如权利要求9所述的层燃锅炉,其特征在于,所述锅炉本体还包括引风机(7),所述引风机(7)位于所述烟气换热区(6)的出口处。
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