CN220551890U - 一种高效角管式生物质蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效角管式生物质蒸汽锅炉。本实用新型包括炉膛；冷却室，与所述炉膛连通，用于将经所述炉膛排气端排出的高温烟气降温；水冷后烟室，与所述冷却室连通，用于将经过所述冷却室降温后的烟气继续降温；多管除尘器，与所述水冷后烟室连通，用于将经过所述水冷后烟室继续降温后的烟气除尘；尾部竖井烟道，与所述多管除尘器连通，其内设有SCR脱硝装置，除尘后的烟气经所述SCR脱硝装置脱硝后通过所述尾部竖井烟道引出。本实用新型提供一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，可以有效的提高锅炉热效率，解决了CO排放高、过热器的氯碱腐蚀以及SCR催化剂模块失效的问题。

Description

一种高效角管式生物质蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉技术领域，尤其是指一种高效角管式生物质蒸汽锅炉。

背景技术

随着国家对环保要求越来越高，建立清洁低碳、低氮安全高效的能源体系是当务之急。我国作为农业大国，秸秆、稻壳、树枝等生物质燃料储量丰富，这些生物质燃料成分中含氮、含硫量极低，烟气中NOx及SO2含量较低。目前我国的生物质流化床锅炉已经占有一定的市场，技术已经日渐成熟，但这些流化床进料存在风机数量多、锅炉体积庞大等缺点，造成初期投资较高。与之对比，角管式生物质锅炉具有占地面积小、风机数量少、锅炉高度低等优势，初期投资明显降下许多，得到中小型企业的一致青睐。

角管式生物质锅炉通常需解决的问题有以下几点：一、锅炉积灰严重导致锅炉热效率低的问题；二、燃烧时间短、CO排放高的问题；三、生物质燃料对过热器的氯碱腐蚀问题；四、生物质锅炉SCR催化剂模块失效，导致催化剂效率下降，NOx排放难于达到环保要求的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，可以有效的提高锅炉热效率，解决了CO排放高、过热器的氯碱腐蚀以及SCR催化剂模块失效的问题。

按照本实用新型的技术方案，一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，包括：

炉膛；

冷却室，与所述炉膛连通，用于将经所述炉膛排气端排出的高温烟气降温；

水冷后烟室，与所述冷却室连通，用于将经过所述冷却室降温后的烟气继续降温；

多管除尘器，与所述水冷后烟室连通，用于将经过所述水冷后烟室继续降温后的烟气除尘；

尾部竖井烟道，与所述多管除尘器连通，其内设有SCR脱硝装置，除尘后的烟气经所述SCR脱硝装置脱硝后通过所述尾部竖井烟道引出。

在本实用新型的一种实施方式中，还包括设于所述炉膛下侧的横梁链条炉排或往复炉排，所述横梁链条炉排或往复炉排旁侧设有给料装置。

在本实用新型的一种实施方式中，所述炉膛排气端与所述冷却室上端连通，所述冷却室下端与所述水冷后烟室上端连通，所述水冷后烟室内自下而上设有依次相连的高温蒸发器、过热器、低温蒸发器和上级省煤器，经过所述冷却室降温后的烟气依次经过所述高温蒸发器、过热器、低温蒸发器和上级省煤器继续进行降温。

在本实用新型的一种实施方式中，所述炉膛、冷却室、水冷后烟室和尾部竖井烟道依次并排设置，所述多管除尘器布置在所述上级省煤器和所述SCR脱硝装置之间。

在本实用新型的一种实施方式中，所述尾部竖井烟道设有一次空预器和二次空预器，经所述SCR脱硝装置脱硝后的烟气依次通过所述一次空预器和所述二次空预器后从尾部竖井烟道下端引出。

在本实用新型的一种实施方式中，还包括锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括锅筒、下级省煤器、中级省煤器、上级省煤器、喷水减温器、汇汽集箱和水冷壁下集箱；所述中级省煤器和下级省煤器设于所述尾部竖井烟道内；所述锅筒通过下降管与炉膛水冷壁连接，所述下降管与所述水冷壁下集箱连通，所述下级省煤器、所述中级省煤器、所述上级省煤器、所述锅筒，所述饱和蒸汽引出管、所述过热器、所述喷水减温器和所述汇汽集箱依次相连。

在本实用新型的一种实施方式中，所述一次空预器设于所述下级省煤器的上侧，所述二次空预器设于所述下级省煤器的下侧。

在本实用新型的一种实施方式中，所述水冷壁下集箱下方连接有钢柱支撑。

在本实用新型的一种实施方式中，所述炉膛为膜式炉膛。

在本实用新型的一种实施方式中，所述炉膛的前拱和后拱处设有二次风管。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，通过锅炉的合理布置及高温多管除尘器布置来减轻受热面积灰程度可以有效的提高锅炉热效率；通过延长燃烧时间降低CO排放；通过锅炉受热面的合理布置可以解决过热器的氯碱腐蚀问题；通过高温多管除尘器与锅炉受热面合理的布置，有效解决SCR催化剂模块失效积堵灰问题，提高催化剂效率，降低NOx排放。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型锅炉采用横梁链条炉排的整体结构示意图。

图2是本实用新型锅炉采用往复炉排的整体结构示意图。

说明书附图标记说明：

1、炉膛；2、给料装置；3、横梁链条炉排或往复炉排；4、冷却室；5、水冷后烟室；6、高温蒸发器；7、过热器；8、低温蒸发器；9、上级省煤器；10、多管除尘器；11、SCR脱硝装置；12、中级省煤器；13、一次风预热器；14、下级省煤器；15、二次空预器；16、二次风管；17、下降管；18、锅筒；19、饱和蒸汽引出管；20、喷水减温器；21、汇汽集箱；22、水冷壁下集箱；23、钢柱支撑；24、尾部竖井烟道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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。

本实用新型中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本实用新型的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图2所示，一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，包括：

炉膛1；

冷却室4，与所述炉膛1连通，用于将经所述炉膛1排气端排出的高温烟气降温；

水冷后烟室5，与所述冷却室4连通，用于将经过所述冷却室4降温后的烟气继续降温；

多管除尘器10，与所述水冷后烟室5连通，用于将经过所述水冷后烟室5继续降温后的烟气除尘；

尾部竖井烟道24，与所述多管除尘器10连通，其内设有SCR脱硝装置11，除尘后的烟气经所述SCR脱硝装置11脱硝后通过所述尾部竖井烟道24引出。

具体地，还包括设于所述炉膛1下侧的横梁链条炉排或往复炉排3，所述横梁链条炉排或往复炉排3旁侧设有给料装置2，燃料在横梁链条炉排或往复炉排3上燃烧后，烟气在“M”型布置的烟道内流动。

具体地，所述炉膛1排气端与所述冷却室4上端连通，所述冷却室4下端与所述水冷后烟室5上端连通，所述水冷后烟室5内自下而上设有依次相连的高温蒸发器6、过热器7、低温蒸发器8和上级省煤器9，经过所述冷却室4降温后的烟气依次经过所述高温蒸发器6、过热器7、低温蒸发器8和上级省煤器9继续进行降温。

具体地，所述炉膛1、冷却室4、水冷后烟室5和尾部竖井烟道24依次并排设置，所述多管除尘器10布置在所述上级省煤器9和所述SCR脱硝装置11之间。

具体地，所述尾部竖井烟道24设有一次空预器和二次空预器15，经所述SCR脱硝装置11脱硝后的烟气依次通过所述一次空预器和所述二次空预器15后从尾部竖井烟道24下端引出。

具体地，还包括锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括锅筒18、下级省煤器14、中级省煤器12、上级省煤器9、喷水减温器20、汇汽集箱21和水冷壁下集箱22；所述中级省煤器12和下级省煤器14设于所述尾部竖井烟道24内；所述锅筒18通过下降管17与炉膛1水冷壁连接，所述下降管17与所述水冷壁下集箱22连通，所述下级省煤器14、所述中级省煤器12、所述上级省煤器9、所述锅筒18，所述饱和蒸汽引出管19、所述过热器7、所述喷水减温器20和所述汇汽集箱21依次相连。

具体地，所述一次空预器设于所述下级省煤器14的上侧，所述二次空预器15设于所述下级省煤器14的下侧。

具体地，所述炉膛1为膜式炉膛1。炉膛1、冷却室4、水冷后烟室5都采用膜式水冷壁结构。

具体地，所述炉膛1的前拱和后拱处设有二次风管16。

本实施例中，炉膛1和冷却室4还可根据锅炉额定参数吊挂水冷屏和过热屏；炉膛1、冷却室4、水冷后烟室5均为支撑结构，即这三个通道的重量及附件(包含过热器7、蒸发器、上级省煤器9)等的重量均由水冷壁下集箱22下方的钢柱支撑23，运行时整体向上膨胀。在水冷后烟室5与尾部竖井之间布置高温多管除尘器10，尾部竖井烟道24自上而下依次布置SCR脱硝装置11、中级省煤器12、一次空预热器、下级省煤器14、二次空预器15，尾部竖井烟道24内省煤器和空气预热器四周为护板，采用钢架支撑结构。本实用新型提高了生物质炉排锅炉的市场占有率，同时极大降低了用户投资成本。通过受热面的合理布置，有效地控制生物质燃料对过热器7的氯碱腐蚀问题；通过高温多管除尘器10设置，有效地控制SCR催化器模块的失效和积灰问题，同时也解决其它尾部受热面积灰问题。

具体应用时，控制进入给料装置2的燃料合理尺寸，横梁链条炉排或往复炉排3与炉膛1相配合，保证足够的炉排热负荷和炉膛1容积热负荷，紧跟炉膛1后面布置冷却室4，确保进入对流受热面的烟温控制在720℃以下。一是为了减少高温灰附着于对流受热面上，二是此冷却室4作为受热面一部分能有效降低烟温，控制进入水冷后烟室5的烟气温度。水冷后烟室5内，为减少生物质锅炉过热器7腐蚀风险，烟气温度最高处布置高温蒸发器6，将烟气温度减至650℃以下进入过热器7，能有效避免生物质燃料中的氯碱等元素对过热器7腐蚀。烟气温度通过上级省煤器9后降至38-420℃左右，再经高温多管除尘器10后，烟气中≥80%颗粒被沉降下来，此结构能够有效地抑制SCR催化剂模块失效，提高脱硝效率。为让高水分生物质燃料充分燃烬，一次风占比为60%，一次空预器安装在下级省煤器14上部，保证进横梁链条炉排或往复炉排3风室的风温＞100℃，二次风管16布置在炉膛1前后拱处，在横梁链条炉排或往复炉排3上方适当处的前、后拱和侧水冷壁及拱上方部分水冷壁上，全部敷设了卫燃带，降低水冷度，减少吸热，保证其燃烧温度，减少锅炉的机械不完全损失，提高锅炉的效率，冷却室4可延长可燃物燃烧时间，降低CO排放。

其中，烟气的流动途径为：烟气依次经过炉膛1、冷却室4、水冷后烟室5、多管除尘器10、尾部竖井烟道24，最后由二次空预器15下部引出。

锅炉汽水系统的途径为：给水依次经下级省煤器14、中级省煤器12、上级省煤器9进入锅筒18经炉膛1自然循环后，通过锅筒18分离后进入饱和蒸汽引出管19后进过热器7、喷水减温器20，最后由汇汽集箱21引出。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，包括：

炉膛（1）；

冷却室（4），与所述炉膛（1）连通，用于将经所述炉膛（1）排气端排出的高温烟气降温；

水冷后烟室（5），与所述冷却室（4）连通，用于将经过所述冷却室（4）降温后的烟气继续降温；

多管除尘器（10），与所述水冷后烟室（5）连通，用于将经过所述水冷后烟室（5）继续降温后的烟气除尘；

尾部竖井烟道（24），与所述多管除尘器（10）连通，其内设有SCR脱硝装置（11），除尘后的烟气经所述SCR脱硝装置（11）脱硝后通过所述尾部竖井烟道（24）引出。

2.根据权利要求1所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，还包括设于所述炉膛（1）下侧的横梁链条炉排或往复炉排（3），所述横梁链条炉排或往复炉排（3）旁侧设有给料装置（2）。

3.根据权利要求1所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）排气端与所述冷却室（4）上端连通，所述冷却室（4）下端与所述水冷后烟室（5）上端连通，所述水冷后烟室（5）内自下而上设有依次相连的高温蒸发器（6）、过热器（7）、低温蒸发器（8）和上级省煤器（9），经过所述冷却室（4）降温后的烟气依次经过所述高温蒸发器（6）、过热器（7）、低温蒸发器（8）和上级省煤器（9）继续进行降温。

4.根据权利要求3所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）、冷却室（4）、水冷后烟室（5）和尾部竖井烟道（24）依次并排设置，所述多管除尘器（10）布置在所述上级省煤器（9）和所述SCR脱硝装置（11）之间。

5.根据权利要求4所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述尾部竖井烟道（24）设有一次空预器和二次空预器（15），经所述SCR脱硝装置（11）脱硝后的烟气依次通过所述一次空预器和所述二次空预器（15）后从尾部竖井烟道（24）下端引出。

6.根据权利要求5所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，还包括锅炉汽水系统，所述锅炉汽水系统包括锅筒（18）、饱和蒸汽引出管（19）、下级省煤器（14）、中级省煤器（12）、上级省煤器（9）、喷水减温器（20）、汇汽集箱（21）和水冷壁下集箱（22）；所述中级省煤器（12）和下级省煤器（14）设于所述尾部竖井烟道（24）内；所述锅筒（18）通过下降管（17）与炉膛（1）水冷壁连接，所述下降管（17）与所述水冷壁下集箱（22）连通，所述下级省煤器（14）、所述中级省煤器（12）、所述上级省煤器（9）、所述锅筒（18），所述饱和蒸汽引出管（19）、所述过热器（7）、所述喷水减温器（20）和所述汇汽集箱（21）依次相连。

7.根据权利要求6所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述一次空预器设于所述下级省煤器（14）的上侧，所述二次空预器（15）设于所述下级省煤器（14）的下侧。

8.根据权利要求6所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述水冷壁下集箱（22）下方连接有钢柱支撑（23）。

9.根据权利要求1所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）为膜式炉膛（1）。

10.根据权利要求1所述的一种高效角管式生物质蒸汽锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）的前拱和后拱处设有二次风管（16）。