一種煤粉鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種煤粉鍋爐。本發(fā)明提供一種煤粉鍋爐，其包括：膜式水冷壁爐膛，燃燒器，對流管束。在本發(fā)明的水煤漿鍋爐中包括鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管，對流管束及有機(jī)熱載體進(jìn)出口集箱，鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管構(gòu)成封閉的汽水系統(tǒng)，對流管束與有機(jī)熱載體進(jìn)出口集箱連通，構(gòu)成封閉的熱媒循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的水煤漿鍋爐可同時提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)。
【專利說明】
_種煤粉鍋爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種煤粉鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]煤粉燃燒是煤的高效潔凈燃燒方式之一，其燃燒效率可達(dá)96%以上，是一項成熟的燃燒技術(shù)，在大型電站鍋爐得到普遍應(yīng)用。近年來，煤粉燃燒在工業(yè)鍋爐上也得到應(yīng)用。目前在運行的煤粉工業(yè)鍋爐，蒸汽鍋爐以臥式內(nèi)燃鍋殼式結(jié)構(gòu)和D型雙鍋筒水管結(jié)構(gòu)為主，有機(jī)熱載體鍋爐以臥式盤管為主，且均只能給用戶提供單一介質(zhì)，因此存在以下的不足:
I)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍小，只能提供單一介質(zhì)(蒸汽或有機(jī)熱載體)。
[0003]2)燃燒不夠均勻，爐膛溫度較高，不利于降低NOx的含量。
[0004]3)鍋爐灰、渣清理不方便。
[0005]4)鍋爐房占地面積大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供一種結(jié)構(gòu)上可同時提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)的煤粉鍋爐。
[0007]為達(dá)上述優(yōu)點，本發(fā)明提供一種煤粉鍋爐，其包括:膜式水冷壁爐膛，燃燒器，鍋筒、凝渣管、集箱、下降管;所述鍋筒、集箱、膜式水冷壁爐膛、下降管構(gòu)成汽水系統(tǒng)用于吸收所述膜式水冷壁爐膛內(nèi)的熱量制造蒸汽，所述煤粉鍋爐還包括，對流管束，有機(jī)熱載體集箱;所述對流管束和所述有機(jī)熱載體集箱連通形成機(jī)熱載體循環(huán)系統(tǒng)。
[0008]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁爐膛由膜式水冷壁爐膛組成。
[0009]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述對流管束為蛇形管。
[0010]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述對流管束包括高溫對流管束和低溫對流管束，有機(jī)熱載體集箱包括有機(jī)熱載體出口集箱，有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱。
[0011]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁爐膛中部設(shè)有兩排燃盡風(fēng)進(jìn)口。
[0012]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁爐膛的下部的爐墻逐漸變窄形成落灰口，所述膜式水冷壁爐膛的中部、上部的爐墻與所述落灰口底部的夾角為大于或等于125度(灰安息角)的鈍角。
[0013]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述高溫對流管束、所述低溫對流管束按所述煤粉鍋爐的煙氣排出方向設(shè)置。
[0014]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述燃燒器位于所述膜式水冷壁的底部。
[0015]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁四周設(shè)有吹灰器。
[0016]在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁四周設(shè)有兩層SNCR接口。
[0017]在本發(fā)明的煤粉鍋爐中煤粉鍋爐包括膜式水冷壁和對流管束，對流管束與有機(jī)熱載體集箱連通。在本發(fā)明的水煤漿鍋爐可"一爐兩用〃，可同時給用戶提供"蒸汽和有機(jī)熱載體〃兩種介質(zhì)。省煤器、鍋筒、下降管、集箱、汽連通管及爐膛膜式水冷壁構(gòu)成一個封閉的汽水系統(tǒng);進(jìn)、出口集箱、高、低溫對流管束構(gòu)成一個封閉的熱媒系統(tǒng);兩個系統(tǒng)互不干涉，因此，本爐型可同時提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)到用戶指定設(shè)備。
[0018]
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明第一實施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是圖1的剖視圖。
[0021 ]圖中，1-燃燒器，2-落灰管，3-膜式水冷壁爐膛，4-下降管，5-鍋筒，6_頂集箱，7_上集箱，8-汽連通管，9-防爆門，10-凝渣管，11-燃盡風(fēng)進(jìn)口，12-下集箱，13-有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱，14-低溫對流管束，15-高溫對流管束，16-有機(jī)熱載體出口集箱，17-省煤器，18-空氣預(yù)熱器，19-出渣機(jī)。
【具體實施方式】
[0022]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0023]圖1是本發(fā)明第一實施例的燃燒器底置單爐膛型“蒸汽和有機(jī)熱載體”雙介質(zhì)煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的剖視圖。參照附圖1、2，本發(fā)明的煤粉鍋爐，包括兩個燃燒器1、落灰管2、膜式水冷壁爐膛3、下降管4、鍋筒5、頂集箱6、上集箱7、汽連通管8、凝渣管10、下集箱
12、高溫對流管束15、低溫對流管束14、空氣預(yù)熱器18和省煤器17。
[0024]燃燒器I位于膜式水冷壁爐膛3底部，燃燒器I用于燃燒煤粉產(chǎn)生熱量。燃燒器I的數(shù)量為一對。燃燒器I均勻的設(shè)置在膜式水冷壁爐膛3的底部。兩個燃燒器I燃燒可獨立控制。兩個燃燒器I對稱設(shè)置。落灰管2位于膜式水冷壁爐膛3的底部。落灰管2與出渣機(jī)19連接。
[0025]膜式水冷壁爐膛3是由水冷壁管包圍起來供燃料燃燒的立體空間。爐膛3的下部的爐墻逐漸變窄形成落灰口，爐膛3的中部、上部的爐墻與落灰口底部的夾角為大于或等于125度(灰安息角)的鈍角。可以防止膜式水冷壁爐膛3的底部積灰。
[0026]下降管4和膜式水冷壁的兩端中分別與所述的上集箱7和下集箱12連通。頂集箱6和上集箱7設(shè)置在膜式水冷壁爐膛3的頂部，頂集箱6和上集箱7通過汽連通管8連通。下集箱12設(shè)置在膜式水冷壁爐膛3的底部。煤粉鍋爐的爐膛部分采用立式角管式結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管4。頂集箱6上集箱7和下集箱12用于匯集或者分配汽水工質(zhì)，減少工質(zhì)的輸送連接管道，減少鍋筒的開孔數(shù)，從而有利于提高鍋筒的安全性能。
[0027]鍋筒5在煤粉鍋爐中用以進(jìn)行汽水分離和蒸汽凈化，組成水循環(huán)回路并蓄存鍋水的筒形壓力容器，又稱汽包。主要作用為接納省煤器來水，進(jìn)行汽水分離和向循環(huán)回路供水，向過熱器輸送飽和蒸汽。鍋筒5中存有一定水量，具有一定的熱量及工質(zhì)的儲蓄，在工況變動時可減緩汽壓變化速度，當(dāng)給水與負(fù)荷短時間不協(xié)調(diào)時起一定的緩沖作用。鍋筒中裝有內(nèi)部裝置，以進(jìn)行汽水分離、蒸汽清洗、鍋內(nèi)加藥、連續(xù)排污，籍以保證蒸汽品質(zhì)。
[0028]上集箱7、頂集箱6、汽連通管8、下集箱12、爐膛的膜式水冷壁3和4根下降管4構(gòu)成封閉的水循環(huán)系統(tǒng)。上集箱7與頂集箱6用汽連通管8連接，同時接入鍋筒5，汽水混合物從膜式水冷壁的受熱面上升進(jìn)入上集箱7，并在上集箱7里發(fā)生汽水預(yù)分離，蒸汽經(jīng)汽水引出管5至頂集箱6進(jìn)入鍋筒5上部的汽空間。由于上集箱7均在鍋筒7的高水位處接入，則蒸汽沒有通過水空間而直接接入鍋筒5，從而避免了泡沫的產(chǎn)生，再加上進(jìn)入鍋筒5的蒸汽已進(jìn)行預(yù)分離，大大提高了蒸汽的品質(zhì)。上集箱7里汽水預(yù)分離后的水從4根下降管4流入下集箱12，再進(jìn)入膜式水冷壁內(nèi)，形成水循環(huán)。
[0029]燃盡風(fēng)進(jìn)口11位于膜式水冷壁爐膛3的中部，燃盡風(fēng)進(jìn)口的數(shù)量為兩排多個，所進(jìn)風(fēng)用于保證爐膛有充分的氧氣與燃料反應(yīng)燃燒。
[0030]高溫對流管束15和低溫對流管束14采用蛇形管，并豎向順列布置在爐膛的外側(cè)，高溫對流管束15和低溫對流管束14之間相互連通，高溫對流管束15的上方的端部與有機(jī)熱載體出口集箱16連通，低溫對流管束14下方的端部與有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱13連通。
[0031]有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱13、低溫對流管束14、高溫對流管束15和有機(jī)熱載體出口集箱16依次連通，并通過循環(huán)油栗和高、低位油槽構(gòu)成封閉的熱媒循環(huán)系統(tǒng)，通過外部管道輸送到用熱設(shè)備，期間有機(jī)熱載體產(chǎn)生的水汽可通過各部件的高排管排入高位槽再排入大氣。有機(jī)熱載體的流程低進(jìn)高出，低溫對流管束14、高溫對流管束15內(nèi)不會積氣，避免了低溫對流管束14、高溫對流管束15產(chǎn)生局部過熱。所述高溫對流管束(15)、所述低溫對流管束
(14)按所述煤粉鍋爐的煙氣排出方向設(shè)置。
[0032]本發(fā)明的工作原理如下:
煤粉通過一次風(fēng)機(jī)從爐膛底部兩個燃燒器I噴入膜式水冷壁爐膛3，同時，經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱后的高溫空氣(二次風(fēng))也進(jìn)入燃燒器I與煤粉混合進(jìn)入爐膛進(jìn)行猛烈懸浮燃燒，同時在爐膛中布置了兩級燃盡風(fēng)進(jìn)口，保證了爐膛有充分的氧氣與燃料反應(yīng)燃燒。在膜式水冷壁爐膛燃燒換熱后的高溫?zé)煔鈴哪な剿浔跔t膛上方的凝渣管出口處轉(zhuǎn)折180°向下進(jìn)入高溫對流管15進(jìn)行對流換熱，再垂直向下進(jìn)入低溫對流管14進(jìn)行對流換熱，煙氣再進(jìn)入空氣預(yù)熱器18和省煤器17進(jìn)行換熱，后排入煙氣凈化系統(tǒng)。在煙氣凈化系統(tǒng)內(nèi)，煙氣中的固體顆粒被清除掉。省煤器17和空預(yù)熱器18可利用煙氣的余熱對鍋爐燃燒所需空氣和鍋爐給水進(jìn)行加熱，經(jīng)空預(yù)器加熱后的干凈預(yù)熱空氣從兩個燃燒器I中再次噴入爐膛，經(jīng)省煤器加熱后的熱水進(jìn)入鍋筒，從而達(dá)到循環(huán)利用和節(jié)能的目的。
[0033]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，爐膛四周設(shè)有爐膛吹灰器，可清除爐膛膜式水冷壁受熱面上的積灰。在清灰口處設(shè)置氣力吹灰裝置，能及時有效地清除對流管束盤管上的積灰。
[0034]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，膜式水冷壁四周設(shè)有兩層SNCR接口，可確保鍋爐在不同負(fù)荷下NOX均能達(dá)標(biāo)。
[0035]本發(fā)明的煤粉鍋爐至少具有以下優(yōu)點:
在本發(fā)明的煤粉鍋爐中煤粉鍋爐包括膜式水冷壁和對流管束，對流管束與有機(jī)熱載體集箱連通。在本發(fā)明的煤粉鍋爐同時提供蒸汽\熱水，有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)。"一爐兩用〃，可同時給用戶提供"蒸汽和有機(jī)熱載體〃兩種介質(zhì)。省煤器、鍋筒、下降管、集箱、汽連通管及爐膛膜式水冷壁構(gòu)成一個封閉的汽水系統(tǒng);進(jìn)、出口集箱、高、低溫對流管束構(gòu)成一個封閉的熱媒系統(tǒng);兩個系統(tǒng)互不干涉，因此，本爐型可同時提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)到用戶指定設(shè)備。
[0036]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，采用立式單爐膛結(jié)構(gòu)。單爐膛可在爐膛四周分級分段送風(fēng)，針對不同的負(fù)荷，可以實現(xiàn)多元化調(diào)節(jié)，使燃料燃燒更加完全。另外，底層燃盡風(fēng)進(jìn)口還可采用四角切圓的噴入方式，增加燃料在爐膛內(nèi)的停留時間，并使空氣與燃料混合的更加充分。
[0037]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，本鍋爐屬模塊化組裝，爐膛廋高形，煙氣流程長達(dá)11米以上，特別利于煤粉燃燼。整個爐膛均由膜式水冷壁受熱面構(gòu)成，可確保額定出力時不結(jié)焦。和傳統(tǒng)立式散裝鍋爐相比，只有部分組焊在現(xiàn)場進(jìn)行，檢驗方便，可保證產(chǎn)品質(zhì)量100%合格。
[0038]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，爐膛受熱部分采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，爐體采用角管式結(jié)構(gòu)爐膛受熱面采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，爐墻只需要保溫材料，整體密封、保溫性能好，漏風(fēng)少;爐體采用立式角管式結(jié)構(gòu)布置，四角布置4根大口徑下降管，不需要另設(shè)支撐鋼架，鋼耗低;鍋爐采用立式結(jié)構(gòu)，鍋筒高度較高，因而鍋爐水循環(huán)壓差大，水循環(huán)安全可靠。
[0039]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，燃燒器底置燃燒器為兩個，爐膛底部布置。雙燃燒器布置的好處在于每個燃燒器可單獨控制，大大提高燃燒的穩(wěn)定性和負(fù)荷的調(diào)節(jié)性能，同時可使用兩種以上的燃料。燃燒器底置，便于燃燒調(diào)節(jié)，燃燒溫度場分布均勻，有利于抑制NOX的生成。
[0040]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，熱媒循環(huán)安全可靠。本爐型的高低溫對流管束主要是用于加熱有機(jī)熱載體，由于熱媒經(jīng)過的高、低溫對流管時采用低進(jìn)高出的形式，受熱管內(nèi)不集氣，不會造成局部過熱，連接管設(shè)置在煙道外部，不受熱，因此熱媒循環(huán)安全可
A+-.與巨O
[0041]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，煤粉鍋爐整體結(jié)構(gòu)緊湊、外形布置簡單、占地面積小。由于此類型的鍋爐可同時提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)，對于那些需要用兩種介質(zhì)的用戶來說就不需要同時上兩種型號的鍋爐了，相應(yīng)的尾部裝置也只需要一套就可以了，這就有利于整體布置，大大節(jié)省了用地面積。
[0042]本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個實施例中，煤粉鍋爐包括:膜式水冷壁爐膛，燃燒器，對流管束。在本發(fā)明的水煤漿鍋爐中包括鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管，對流管束及有機(jī)熱載體進(jìn)出口集箱，鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管構(gòu)成封閉的汽水系統(tǒng)，對流管束與有機(jī)熱載體進(jìn)出口集箱連通，構(gòu)成封閉的熱媒循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的水煤漿鍋爐可同時提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)。
[0043]以上，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種煤粉鍋爐，其包括:膜式水冷壁爐膛(3)，燃燒器(1)，鍋筒(5)、凝渣管(10)、集箱(6、7、12)、下降管(4);所述鍋筒(5)、集箱(6、7、12)、膜式水冷壁爐膛(3)、下降管(4)構(gòu)成汽水系統(tǒng)用于吸收所述膜式水冷壁爐膛(3)內(nèi)的熱量制造蒸汽，其特征在于，所述煤粉鍋爐還包括對流管束(14、15 )，有機(jī)熱載體集箱(13、16 );所述對流管束(14、15 )和所述有機(jī)熱載體集箱(13、16)連通形成機(jī)熱載體循環(huán)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述膜式水冷壁爐膛(3)由膜式水冷壁爐膛(3)組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述對流管束(14、15)為蛇形管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述對流管束(14、15)包括高溫對流管束(15)和低溫對流管束(14),有機(jī)熱載體集箱(13、16)包括有機(jī)熱載體出口集箱(16)，有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱(13)，所述對流管束(14,15)用于加熱有機(jī)熱載體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述膜式水冷壁爐膛(3)中部設(shè)有兩排燃盡風(fēng)進(jìn)口(11)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述膜式水冷壁爐膛(3)的下部的爐墻逐漸變窄形成落灰口，所述膜式水冷壁爐膛(3)的中部、上部的爐墻與所述落灰口底部的夾角為大于或等于125度(灰安息角)的鈍角。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述高溫對流管束(15)、所述低溫對流管束(14)按所述煤粉鍋爐的煙氣排出方向設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述燃燒器(I)位于所述膜式水冷壁(3)的底部。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述膜式水冷壁(3)四周設(shè)有吹灰器。10.根權(quán)利要求1-9任一所述的煤粉鍋爐，其特征在于:所述膜式水冷壁(3)四周設(shè)有兩層SNCR接口。
【文檔編號】F22B31/08GK105972572SQ201610314729
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】席向東, 劉東平, 劉小六, 張又紅, 繆作仁, 王改
【申請人】杭州燃油鍋爐有限公司