專利名稱：一種立式煤粉角管式鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃煤工業(yè)鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種以煤粉或城市污泥、生物質(zhì)為燃料，用于產(chǎn)生蒸汽的立式煤粉角管式鍋爐。
背景技術(shù)：
我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是以煤為主，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，燃煤工業(yè)鍋爐仍將是工業(yè)鍋爐的主導(dǎo)產(chǎn)品。傳統(tǒng)的工業(yè)燃煤鍋爐以層燃鍋爐為主，缺點(diǎn)是燃燒效率低，污染嚴(yán)重，難以滿足節(jié)能減排和污染物排放要求。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(xiàng)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(lái)，煤粉燃燒在工業(yè)鍋爐上也得到應(yīng)用，均采用臥式內(nèi)燃鍋殼式結(jié)構(gòu)、D型雙鍋筒水管結(jié)構(gòu)或底部布置燃燒器的立式煤粉爐。但存在一定的不足I)燃燒不夠均勻，前后溫差比較大，不利于降低NOx的含量。2)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍小，只能使用單一燃料-煤粉。3)鍋爐灰、渣清理不方便。4)鍋爐房占地面積大。5)爐膛底部容易結(jié)焦。6)燃燒器檢修困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有臥式煤粉鍋爐的不足，提供一種新型的立式煤粉角管式鍋爐。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種立式煤粉角管式鍋爐，包括燃燒器、鍋爐本體、高溫空氣預(yù)熱器、省煤器、低溫空氣預(yù)熱器、對(duì)流管束、上集箱、頂集箱、鍋筒和下集箱，所述的下集箱設(shè)置在鍋爐本體的底部，所述的上集箱和頂集箱設(shè)置在鍋爐本體的頂部，并通過(guò)汽連通管聯(lián)通；其特征在于所述的燃燒器設(shè)置在鍋爐本體的前部；所述的鍋爐本體采用立式膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管，所述下降管和膜式水冷壁的兩端中分別與所述的上集箱和下集箱聯(lián)通；所述的對(duì)流管束設(shè)置在膜式水冷壁的外側(cè)，其頂部與爐膛出煙口聯(lián)通，底部與所述的高溫空氣預(yù)熱器聯(lián)通；；所述的頂集箱與所述鍋筒的汽空間聯(lián)通，所述的上集箱與所述鍋筒的水空間聯(lián)通。本發(fā)明的立式煤粉角管式鍋爐，煤粉或城市污泥借一次風(fēng)通過(guò)前部燃燒器噴入立式爐膛，同時(shí)，經(jīng)低溫空氣預(yù)熱器和高溫空氣預(yù)熱器加熱后的高溫空氣也進(jìn)入燃燒器與粉體燃料混合進(jìn)入爐膛進(jìn)行猛烈懸浮燃燒；且在爐膛中布置了兩級(jí)三次風(fēng)，保證了爐膛有充分的氧氣與燃料反應(yīng)燃燒。在爐膛燃燒換熱后的高溫?zé)煔廪D(zhuǎn)折180°向下進(jìn)入對(duì)流管束進(jìn)行對(duì)流換熱，煙氣再依次進(jìn)入高溫空氣預(yù)熱器、省煤器和空低溫氣預(yù)熱器后排入煙氣凈化系統(tǒng)。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I)鍋爐本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，該下降管既是水循環(huán)管路，同時(shí)也支撐整個(gè)鍋爐，因此不需要另設(shè)支撐鋼架，整體結(jié)構(gòu)緊湊、外形布置簡(jiǎn)單、占地面積小，鋼耗低。2)爐膛采用膜式壁結(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。3)鍋爐水循環(huán)壓差大，水循環(huán)安全可靠。4)上集箱與頂集箱用汽連通管連接同時(shí)接入鍋筒，汽水混合物從受熱面進(jìn)入上集箱，并在上集箱里發(fā)生汽水預(yù)分離，蒸汽經(jīng)汽連通管至頂集箱進(jìn)入鍋筒上部的汽空間。由于上集箱均在鍋筒的高水位處接入，則蒸汽沒(méi)有通過(guò)水空間而直接接入鍋筒，從而避免了泡沫的產(chǎn)生，再加上進(jìn)入鍋筒的蒸汽已進(jìn)行預(yù)分離，因此，大大提高了蒸汽的品質(zhì)。5)本發(fā)明一個(gè)尤為重要的特點(diǎn)是燃燒器布置在鍋爐本體的前部。這一改進(jìn)，使得本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)5.1)可降低鍋爐本體總高度，縮短一、二次風(fēng)管以及油(氣)管道長(zhǎng)度；降低鍋爐成本。5. 2)煤粉倉(cāng)或磨煤機(jī)可布置在爐前，通往燃燒器的煤粉管道較短，阻力較小，即可減小送粉風(fēng)機(jī)功率，節(jié)約用電量；且到各個(gè)燃燒器的煤粉和空氣量比較均勻。5. 3)爐膛截面的尺寸確定可以比較自由，便于和對(duì)流煙道尺寸以及鍋筒長(zhǎng)度相配
口 ο5. 4)便于安裝、清理和檢修燃燒器。5. 5)爐膛底部便于落灰渣和布置自動(dòng)出渣機(jī)，降低司勞人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高出渣效率。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的燃燒器為兩個(gè)，且所述兩個(gè)燃燒器均設(shè)置在鍋爐本體的前部。雙燃燒器布置的好處在于每個(gè)燃燒器可單獨(dú)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(shí)可使用兩種以上的燃料。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的對(duì)流管束采用旗面管。對(duì)流受熱面采用旗面管，旗面管按一定角度立式順列布置，受熱面充足，循環(huán)可靠，煙氣沖刷順暢，不易積灰，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命。作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，采用分級(jí)燃燒技術(shù)，爐膛內(nèi)依次送入兩級(jí)三次風(fēng)，整個(gè)溫度場(chǎng)均勻，可有效阻止?fàn)t膛結(jié)焦和降低氮氧化物的生成。


圖1是本發(fā)明立式煤粉角管式鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的A-A向剖視圖。圖中，1-低溫空氣預(yù)熱器，2-省煤器，3-對(duì)流管束，4-高溫空氣預(yù)熱器，5-上集箱，6-汽連通管，7-頂集箱，8-鍋筒，9-防爆門，10- 一級(jí)三次風(fēng)，11- 二級(jí)三次風(fēng)，12-下降管，13-爐膛，14-下集箱，15-清灰口，16-檢查門，17-燃燒器，18-爐膛出煙口。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，一種立式煤粉角管式鍋爐，包括兩個(gè)燃燒器17、鍋爐爐膛13、高溫空氣預(yù)熱器4、省煤器2、低溫空氣預(yù)熱器1、對(duì)流管束3、上集箱5、頂集箱7、鍋筒8和下集箱14，所述的下集箱14設(shè)置在鍋爐本體的底部，所述的上集箱5和頂集箱7設(shè)置在鍋爐本體的頂部，并通過(guò)汽連通管6聯(lián)通；所述的燃燒器17設(shè)置在鍋爐本體的前部；所述的鍋爐本體采用立式膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管12，所述下降管12和膜式水冷壁的兩端中分別與所述的上集箱5和下集箱14聯(lián)通；所述的對(duì)流管束3采用旗面管，并豎向順列布置在膜式水冷壁的外側(cè)，對(duì)流管束3的頂部與爐膛出煙口 18聯(lián)通，底部與所述的高溫空氣預(yù)熱器4聯(lián)通，省煤器2的煙氣進(jìn)口端與高溫空氣預(yù)熱器4另一端聯(lián)通，出口端連接到低溫空氣預(yù)熱器I ;所述的頂集箱7與所述鍋筒8的汽空間聯(lián)通，所述的上集箱5與所述鍋筒8的水空間聯(lián)通。兩個(gè)燃燒器17燃燒可獨(dú)立控制，爐膛13下部設(shè)有防爆門9和清灰口 15，中部位置布有兩級(jí)三次風(fēng)。本發(fā)明的工作原理如下煤粉或城市污泥借一次風(fēng)通過(guò)前部?jī)蓚€(gè)燃燒器17噴入立式爐膛13，同時(shí)，經(jīng)低溫空氣預(yù)熱器I和高溫空氣預(yù)熱器4加熱后的高溫空氣也進(jìn)入燃燒器17與粉體燃料混合進(jìn)入爐膛13進(jìn)行猛烈懸浮燃燒；且在爐膛中布置了兩級(jí)三次風(fēng)，保證了爐膛有充分的氧氣與燃料反應(yīng)燃燒。在爐膛燃燒換熱后的高溫?zé)煔鈴臓t膛13上方的爐膛出煙口 18處轉(zhuǎn)折180°向下進(jìn)入旗面管3進(jìn)行對(duì)流換熱，煙氣再依次進(jìn)入高溫空氣預(yù)熱器4、省煤器2和低溫空氣預(yù)熱器I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，干凈的預(yù)熱空氣從兩個(gè)燃燒器17中再次噴入立式爐膛13。高溫空氣預(yù)熱器4和低溫空氣預(yù)熱器I可利用煙氣的余熱對(duì)空氣進(jìn)行預(yù)熱，從而達(dá)到循環(huán)利用和節(jié)能的目的。上集箱5、頂集箱7、汽連通管6、下集箱14、爐膛的膜式水冷壁和4根下降管12構(gòu)成封閉的水循環(huán)系統(tǒng)。上集箱5與頂集箱7用汽連通管6連接同時(shí)接入鍋筒8，汽水混合物從膜式水冷壁的受熱面上升進(jìn)入上集箱5，并在上集箱5里發(fā)生汽水預(yù)分離，蒸汽經(jīng)汽連通管6至頂集箱7進(jìn)入鍋筒8上部的汽空間。由于上集箱5均在鍋筒8的高水位處接入，則蒸汽沒(méi)有通過(guò)水空間而直接接入鍋筒，從而避免了泡沫的產(chǎn)生，再加上進(jìn)入鍋筒8的蒸汽已進(jìn)行預(yù)分離，因此，大大提高了蒸汽的品質(zhì)。上集箱5里汽水預(yù)分離后的水從4根下降管12流入下集箱14，再進(jìn)入膜式水冷壁內(nèi)，形成水循環(huán)。應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種立式煤粉角管式鍋爐，包括燃燒器(17)、鍋爐爐膛(13)、高溫空氣預(yù)熱器(4)、省煤器(2)、低溫空氣預(yù)熱器(I)、對(duì)流管束(3)、上集箱(5)、頂集箱(7)、鍋筒(8)和下集箱(14);所述的下集箱(14)設(shè)置在鍋爐本體的底部；所述的上集箱(5)和頂集箱(7)設(shè)置在鍋爐本體的頂部，并通過(guò)汽連通管(6)聯(lián)通；其特征在于所述的燃燒器(17)設(shè)置在鍋爐本體的前部；所述的鍋爐本體采用立式膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管(12)，所述下降管(12)和膜式水冷壁的兩端分別與所述的上集箱(5)和下集箱(14)聯(lián)通；所述的對(duì)流管束(3)設(shè)置在膜式水冷壁的外側(cè)，其頂部與爐膛出煙口(18)聯(lián)通，底部與所述的高溫空氣預(yù)熱器(4)聯(lián)通；所述的頂集箱(7)與所述鍋筒(8)的汽空間聯(lián)通，所述的上集箱(5)與所述鍋筒(8)的水空間聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種立式煤粉角管式鍋爐，其特征在于所述的燃燒器(17)為兩個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種立式煤粉角管式鍋爐，其特征在于所述的兩個(gè)燃燒器(17)均設(shè)置在鍋爐本體前部。
4.如權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的一種立式煤粉角管式鍋爐，其特征在于所述的對(duì)流管束(3)采用旗面管，并按一定角度立式順列布置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立式煤粉角管式鍋爐，包括燃燒器、鍋爐爐膛、高溫空氣預(yù)熱器、省煤器、低溫空氣預(yù)熱器對(duì)流管束、上集箱、頂集箱、鍋筒和下集箱，所述的下集箱設(shè)置在鍋爐本體的底部，所述的上集箱和頂集箱設(shè)置在鍋爐本體的頂部，并通過(guò)汽連通管聯(lián)通；其特征在于所述的燃燒器設(shè)置在鍋爐本體的前部；所述的鍋爐本體采用立式角管式膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管，所述下降管和膜式水冷壁的兩端中分別與所述的上集箱和下集箱聯(lián)通；所述的對(duì)流管束設(shè)置在膜式水冷壁的外側(cè)，其頂部與爐膛出煙口聯(lián)通，底部與所述的高溫空氣預(yù)熱器聯(lián)通。本發(fā)明具有整體結(jié)構(gòu)緊湊、外形布置簡(jiǎn)單、占地面積小、鋼耗低、鍋爐水循環(huán)壓差大和水循環(huán)安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F22B31/00GK103062747SQ20121057038
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者蘇曉奇, 王改, 唐海青, 沈玉華, 周海能, 吳星 申請(qǐng)人:杭州燃油鍋爐有限公司