一種可實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化燃燒的蒸汽鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蒸汽鍋爐，具體涉及一種可將煤部分氣化高效燃燒的蒸汽鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)前50年內(nèi)，我國(guó)能源的發(fā)展趨勢(shì)仍將以化石燃料為主。隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會(huì)逐漸提升。根據(jù)我國(guó)資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。
[0003]實(shí)現(xiàn)將煤炭中蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的設(shè)備就是鍋爐，鍋爐按照功能可以分為開(kāi)水鍋爐、熱水鍋爐、蒸汽鍋爐、導(dǎo)熱油鍋爐、熱風(fēng)鍋爐等。其中蒸汽鍋爐指的是把水加熱到一定參數(shù)并生產(chǎn)蒸汽的鍋爐，廣泛應(yīng)用于發(fā)電，為企業(yè)提供動(dòng)力用或工藝用蒸汽。
[0004]煤的燃燒方式有層燃、室燃、流化床燃燒等，其中，層燃是應(yīng)用較多的燃燒方式，特別是在小容量鍋爐中，層燃在數(shù)量上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。屬于層燃的有固定爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排、滾動(dòng)爐排、下飼爐排、拋煤機(jī)等，其中鏈條爐排廣泛應(yīng)用于2t/h-160t/h的蒸汽鍋爐和熱水鍋爐上。然而，傳統(tǒng)鏈條鍋爐采用單面點(diǎn)燃固體燃料的方式產(chǎn)生熱量，煤在燃料層的著火僅靠燃料層上方高溫?zé)煔夂蜖t墻的輻射作用，屬于單面著火方式，不像雙面點(diǎn)火那樣具有可靠的著火穩(wěn)定性，雖然采用爐拱對(duì)保證鏈條爐燃料層的及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒起著重要作用，但是當(dāng)燃料熱值較低時(shí)，爐拱作用有限，固體燃料在鏈條爐上的燃燒過(guò)程中存在著燃燒速度慢、灰渣含碳量高、有時(shí)冒黑煙、燃燒效率相對(duì)較低等缺點(diǎn)。
[0005]綜上所述，有必要發(fā)明一種能夠?qū)崿F(xiàn)煤的部分氣化燃燒，以提高燃料利用率、著火穩(wěn)定性和鍋爐對(duì)于燃料適應(yīng)性的新型蒸汽鍋爐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有采用純固體燃料，進(jìn)行單面點(diǎn)火的鏈條爐所存在的固有缺陷，如鍋爐設(shè)計(jì)對(duì)爐拱形狀要求高、灰渣含碳量高、燃燒效率較低、鍋爐冒黑煙、鍋爐對(duì)燃料適應(yīng)性差等問(wèn)題，而發(fā)明的一種可實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化燃燒的蒸汽鍋爐。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種可實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化燃燒的蒸汽鍋爐，包括鏈條爐排和鍋爐本體，所述鍋爐本體位于所述鏈條爐排的正上方，所述鏈條爐排的下方設(shè)有多個(gè)風(fēng)室，多個(gè)所述風(fēng)室沿所述鏈條爐排的傳送方向順次設(shè)置，且多個(gè)所述風(fēng)室位于所述鍋爐本體的爐膛的正下方，其中首端的風(fēng)室上設(shè)置有蒸汽噴管，所述爐膛內(nèi)還設(shè)置有中拱，所述中拱將所述爐膛前后劃分為前部爐膛和后部爐膛，所述前部爐膛位于首端的風(fēng)室的正上方，后部爐膛位于剩下的風(fēng)室的正上方。
[0009]優(yōu)選的，所述爐膛內(nèi)還設(shè)置有后拱，且所述后拱位于所述后部爐膛內(nèi)，所述后拱將所述后部爐膛前后劃分為中部爐膛和中后部爐膛，所述后拱的下端與所述爐膛的后側(cè)的下部連接，所述后拱的上端位于所述后部爐膛的上側(cè)的中部，所述中部爐膛為上小下大的中部爐膛。
[0010]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述中拱包括中拱上聯(lián)箱、中拱管和中拱下聯(lián)箱，所述中拱管的上端接中拱上聯(lián)箱，中拱管的下端接中拱下聯(lián)箱；所述后拱包括后拱上聯(lián)箱、后拱管和后拱下聯(lián)箱，所述后拱管的上端接所述后拱上聯(lián)箱，所述后拱管的下端接所述后拱下聯(lián)箱。
[0011]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述中拱上聯(lián)箱與所述中拱下聯(lián)箱上下間隔設(shè)置，所述后拱上聯(lián)箱與所述后拱下聯(lián)箱上下間隔設(shè)置。
[0012]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述鏈條爐排的上方還設(shè)有煤斗，且所述煤斗位于所述鍋爐本體的前側(cè)，所述煤斗內(nèi)設(shè)有預(yù)燃室，所述預(yù)燃室頂部開(kāi)設(shè)預(yù)燃室煙道，所述預(yù)燃室煙道與所述爐膛連通，所述預(yù)燃室將所述煤斗劃分為煤斗前落煤通道和煤斗后落煤通道。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述鏈條爐排的下方還設(shè)有預(yù)燃風(fēng)室，且所述預(yù)燃風(fēng)室位于所述預(yù)燃室的正下方。
[0014]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述爐膛前側(cè)由前墻水冷壁、前墻下聯(lián)箱、前墻上聯(lián)箱構(gòu)成，所述前墻水冷壁的下端與所述前墻下聯(lián)箱連接在一起，所述前墻水冷壁的上端與所述前墻上聯(lián)箱連接在一起；所述爐膛的后側(cè)由后墻水冷壁、后拱下聯(lián)箱、后墻上聯(lián)箱構(gòu)成，所述后墻水冷壁的下端與所述后拱下聯(lián)箱連接在一起，所述后墻水冷壁的上端與所述后墻上聯(lián)箱連接在一起；所述前墻下聯(lián)箱、所述中拱下聯(lián)箱、所述后拱下聯(lián)箱的一端接入下鍋筒，所述前墻上聯(lián)箱、所述中拱上聯(lián)箱、所述后拱上聯(lián)箱、所述后墻上聯(lián)箱的一端接入上鍋筒。
[0015]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述鍋爐本體還包括對(duì)流管速系統(tǒng)和過(guò)熱器，所述對(duì)流管束系統(tǒng)包括所述下鍋筒、所述上鍋筒和對(duì)流管束管子，鍋爐內(nèi)煙氣通道中排布所述對(duì)流管束，對(duì)流管束連接所述上鍋筒與所述下鍋筒，所述上鍋筒端部設(shè)有水位計(jì)，頂部開(kāi)設(shè)蒸汽出口、給水入口。
[0016]作為優(yōu)選技術(shù)方案:所述的過(guò)熱器位于鍋爐內(nèi)煙氣通道轉(zhuǎn)彎處，所述過(guò)熱器包括過(guò)熱器管束、過(guò)熱器上集箱、過(guò)熱器下集箱，所述過(guò)熱器管束的兩端分別與所述過(guò)熱器上集箱和所述過(guò)熱器下集箱連通，所述過(guò)熱器上集箱與蒸汽噴管相連。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018](I)預(yù)燃室可將煤斗中前落煤通道落下的煤預(yù)先點(diǎn)燃，在鏈條爐排5上形成已著火的煤層，使煤斗后落煤通道18落下的未點(diǎn)燃的煤處于已燃煤和爐膛的高溫?zé)煔庵g，將傳統(tǒng)鏈條爐單面點(diǎn)火方式改進(jìn)為雙面點(diǎn)火，保證煤的及時(shí)著火，提高了煤種適應(yīng)性。
[0019](2)風(fēng)室中，按照氣化需要，同時(shí)通入適量的空氣和水蒸氣，空氣和水蒸氣混合物與燃料層下方已點(diǎn)燃的煤接觸，形成水煤氣，實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化，避免鍋爐出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象，氣化不完全的燃料在鏈條爐排的后部繼續(xù)燃燒，可降低鍋爐的灰渣含碳量。
[0020](3)蒸汽噴管噴入的水蒸氣，可降低煤層溫度，減少熱力型NOx的生成量。
[0021](4)爐膛內(nèi)的中拱，可以配合前墻水冷壁、后拱組織中前部火床燃煤的燃燒；擾動(dòng)中前部爐膛煙氣以使其充分混合、燃盡。
[0022](5)采用一種可實(shí)現(xiàn)氣化燃燒的鏈條爐排的鍋爐，對(duì)爐拱的設(shè)計(jì)要求降低。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為圖1的C-C剖面圖；
[0025]圖3是圖1的B-B剖面圖；
[0026]圖4是圖1的D-D剖面圖。
[0027]其中:煤斗I ;預(yù)燃室煙道2 ;煤閘板3 ;預(yù)燃室4 ;鏈條爐排5 ;預(yù)燃室風(fēng)室6 ;風(fēng)室7 ;蒸汽噴管8 ;燃燒設(shè)備9 ;前墻水冷壁10 ;中拱11 ;后拱12 ;下鍋筒13 ;省煤器14 ;上鍋筒15 ;水位計(jì)16 ;蒸汽出口 17 ;煤斗后落煤通道18 ;煤斗前落煤通道19 ;煤斗前壁20 ;對(duì)流管束系統(tǒng)21 ;爐膛22 ;過(guò)熱器23 ;過(guò)熱器管束24 ;鍋爐內(nèi)煙氣通道25 ;鍋爐外煙氣通道26 ;后拱下聯(lián)箱27 ;除塵器28 ;空氣預(yù)熱器29 ;鍋爐進(jìn)風(fēng)口 30 ;熱風(fēng)道31 ;后墻上聯(lián)箱32 ;次蒸汽出口 33 ;給水入口 34 ;過(guò)熱器上聯(lián)箱35 ;過(guò)熱器下集聯(lián)36 ;右水冷壁下聯(lián)箱37 ;左水冷壁下聯(lián)箱38 ;對(duì)流管束管子39 ;中拱上聯(lián)箱40 ;中拱下聯(lián)箱41 ;鍋爐本體42 ;左側(cè)墻水冷壁43 ;后墻水冷壁44 ;前墻下聯(lián)箱45 ;前墻上聯(lián)箱46 ;后拱上聯(lián)箱47 ;下降管48 ;出煙口 49 ;右側(cè)墻水冷壁50 ;中拱管51 ;后拱管52。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參見(jiàn)圖1-圖4，本實(shí)施方式可實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化燃燒的蒸汽鍋爐包括燃燒設(shè)備9、鍋爐本體42、省煤器14、空氣預(yù)熱器29，在省煤器14和空氣預(yù)熱器29之間布置了除塵器28。
[0029]所述的燃燒設(shè)備9包括煤斗1、預(yù)燃室4、預(yù)燃室煙道2、煤斗前落煤通道19、煤斗后落煤通道18、煤閘門(mén)3、鏈條爐排5、預(yù)燃室風(fēng)室6、風(fēng)室7、蒸汽噴管8。其中，煤斗I內(nèi)設(shè)預(yù)燃室4，預(yù)燃室4位于鏈條爐排5之上。預(yù)燃室4下方的鏈條爐排5的下方設(shè)置預(yù)燃室風(fēng)室6，為預(yù)燃室4所在區(qū)段鏈條爐排5上燃料的燃燒提供空氣。預(yù)燃室4頂部開(kāi)設(shè)預(yù)燃室煙道2，煤預(yù)燃過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)預(yù)燃室煙道2送到爐膛22。由于預(yù)燃室4的存在，將煤斗I分為煤斗前落煤通道19、煤斗后落煤通道18。燃料落在鏈條爐排5上，經(jīng)過(guò)煤閘板3進(jìn)入爐膛22。預(yù)燃室風(fēng)室6后方是風(fēng)室7，在風(fēng)室7中加設(shè)蒸汽噴管8。過(guò)熱器上集箱35與蒸汽噴管8相連，蒸汽噴管8均勻開(kāi)孔，為煤的氣化燃燒提供水蒸氣。
[0030]所述的鍋爐本體42包括爐膛22、對(duì)流管束系統(tǒng)21和過(guò)熱器23。所述的爐膛22前側(cè)由前墻水冷壁10、前墻下聯(lián)箱45、前墻上聯(lián)箱46構(gòu)成，前墻水冷壁10的下端與前墻下聯(lián)箱45連接在一起，前墻水冷壁10的上端與前墻上聯(lián)箱46連接在一起；爐膛22的后側(cè)由后墻水冷壁44、后拱下聯(lián)箱27、后墻上聯(lián)箱32構(gòu)成，后墻水冷壁44的下端與后拱下聯(lián)箱27連接在一起，后墻水冷壁44的上端與后墻上聯(lián)箱32連接在一起；爐膛22的左側(cè)由左側(cè)墻水冷壁43、左水冷壁下聯(lián)箱38構(gòu)成，左側(cè)墻水冷壁43的下端與左水冷壁下聯(lián)箱38連接在一起，左側(cè)墻水冷壁43的上端延伸形成爐膛22的上側(cè)，并與上鍋筒15連接在一起；爐膛22的右側(cè)由右側(cè)墻水冷壁50、右水冷壁下聯(lián)箱37構(gòu)成，右側(cè)墻水冷壁50的下端與右水冷壁下聯(lián)箱37連接，右側(cè)墻水冷壁50的上端與上鍋筒15連接在一起；爐膛22的下端為鏈條爐排5;在