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分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐的制作方法

文檔序號(hào):4505472閱讀:206來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及燃煤鍋爐層狀燃燒技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種對(duì)鏈條鍋爐燃煤層、煙氣可燃物分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐。
背景技術(shù)
我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)和生活鍋爐60多萬(wàn)臺(tái),其中鏈條爐燃煤鍋爐容量占燃煤工業(yè)鍋爐的60%以上,由于其運(yùn)行操作簡(jiǎn)單在我國(guó)仍然被廣泛使用,容量75t/h以下蒸汽鍋爐及64MW以下熱水鍋爐多數(shù)采用此種燃燒方式。鏈條爐屬于移動(dòng)層燃,其工作方式是煤從爐排一端落在爐排面進(jìn)入爐膛后,隨爐排逐漸由前向后緩慢移動(dòng),燃燒所需的空氣通過(guò)爐排的間隙自下而上與移動(dòng)著的煤層垂直相交。煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱,因而上面的煤先著火,然后逐步向下燃燒,為單面著火方式,著火條件差,導(dǎo)致對(duì)煤質(zhì)適用范圍小。鏈條爐燃燒是沿爐排長(zhǎng)度分區(qū)段進(jìn)行的,隨爐排移動(dòng)的燃料,依次完成干燥和加熱、揮發(fā)分析出燃燒、焦炭燃燒、燃燼過(guò)程。隨著燃燒的進(jìn)行,一方面煤顆粒內(nèi)焦炭被灰渣包裹,另一方面,煤層中部的焦炭被上下的灰渣所夾,阻礙焦炭的燃燼,導(dǎo)致灰渣含碳量大;而煤層相對(duì)于爐排是靜止的,煤層的板結(jié)阻止空氣穿過(guò),焦炭不能燃燼、排渣帶紅火,需要人工撥動(dòng)煤層防止煤層結(jié)塊,勞動(dòng)強(qiáng)度也非常大。 沿爐排長(zhǎng)度分區(qū)段燃燒也造成了爐內(nèi)的煙氣流分片流動(dòng),即爐排前、后兩段存在過(guò)量的空氣,而爐排中段主燃區(qū)燃燒層中始終存在著還原區(qū),空氣不足,使此區(qū)火床上部的氣體成分中包含著數(shù)量可觀的可燃?xì)怏w。這種分片流動(dòng)狀況使煙氣中的可燃?xì)怏w和飛灰燃燒不充分,導(dǎo)致化學(xué)不完全燃燒熱損失和飛灰含碳量增大,而實(shí)際運(yùn)行中依靠增加過(guò)量空氣將使排煙熱損失不恰當(dāng)?shù)卦龃?,且鏈條爐的排煙溫度較高,一般達(dá)170°C以上。同樣,沿爐排寬度方向風(fēng)量分配的不均勻也將加劇煙氣中的可燃物燃燒不完全。上述鏈條爐固有的燃燒特性造成其在實(shí)際運(yùn)行中普遍存在如下幾個(gè)方面的問(wèn)題(I)煤種適應(yīng)性差,劣質(zhì)煤難以著火;(2 )爐渣、飛灰含碳量高,鍋爐熱效率較低;(3 )煙囪冒黑煙,NOx排放量大,造成環(huán)境污染。據(jù)大量測(cè)試資料顯示,我國(guó)工業(yè)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行熱效率比發(fā)達(dá)國(guó)家低10%以上,僅為60% 70%,其中固體不完全燃燒熱損失一般為15%左右,排煙熱損失一般為129^20%。因此,固體不完全燃燒熱損失和排煙熱損失是燃煤工業(yè)鍋爐的主要熱損失。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種全新的分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐,通過(guò)對(duì)爐膛內(nèi)燃燒進(jìn)行區(qū)域劃分,針對(duì)不同區(qū)域的特點(diǎn)采取不同的多重強(qiáng)化燃燒手段,實(shí)現(xiàn)提高燃燒效率、降低熱損失的目的。一種分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條爐,具有一個(gè)爐膛,所述爐膛包括爐排、前拱、后拱、前墻、后墻、兩側(cè)墻、頂棚及爐膛出口,其特征在于爐膛還包括煤層強(qiáng)化燃燒器、助燃帶、小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置、波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置及飛灰n型分離復(fù)燃裝置;所述爐排上表面、前拱、后拱、兩側(cè)墻及所述小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置下沿所在水平面包圍形成爐排煤層燃燒區(qū),在所述爐排煤層燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有助燃帶和煤層強(qiáng)化燃燒器;所述助燃帶粘結(jié)環(huán)設(shè)于爐排上方的爐壁上,將煤層燃燒形成的高溫?zé)煔鉄崃吭佥椛涞綘t排煤層上,促進(jìn)引燃新煤層和煤粒燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第一重強(qiáng)化;所述煤層強(qiáng)化燃燒器設(shè)置于爐排上方,與爐排面具有一定間隙,與鏈條爐兩側(cè)墻固定連接,對(duì)煤層進(jìn)行翻松,使煤層形成小的燃燒空間,并通入與爐排面平行的氣流,使煤粒與空氣混合,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第二重強(qiáng)化;與所述爐排煤層燃燒區(qū)相鄰的上部,由前拱、后拱、兩側(cè)墻及前拱最高點(diǎn)所在水平面包圍形成懸浮空間燃燒區(qū),在所述懸浮空間燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置和波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置,所述波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置固定設(shè)置于前拱中部和后拱前部,并與兩側(cè)墻固定連接,對(duì)煤層燃燒形成的高溫?zé)煔鈱?dǎo)向,使煙氣擾動(dòng)混合,對(duì)穿過(guò)所述小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置的可燃煙氣沿爐寬方向進(jìn)行擴(kuò)展擾動(dòng)混合,同時(shí)增強(qiáng)前后拱對(duì)煤層的熱輻射,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第三重強(qiáng)化;所述波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置固定設(shè)置于前拱最高點(diǎn)所在平面下方附近,并與兩側(cè)墻固定連接,改變上升煙氣流動(dòng)方向,使煙氣擾動(dòng)混合,并慣性分離煙氣飛灰顆粒,通入空氣補(bǔ)充燃燒所需的氧氣,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第四重強(qiáng)化;鏈條爐爐膛內(nèi)除爐排煤層燃燒區(qū)和懸浮空間燃燒區(qū)以外的區(qū)域形成其他區(qū)域,在所述其他區(qū)域設(shè)置有飛灰n型分離復(fù)燃裝置,所述飛灰n型分離復(fù)燃裝置固定設(shè)置于鏈條爐爐腔出口,與鏈條爐頂固定連接,分離收集煙氣中的較大的飛灰顆粒,并送回爐膛內(nèi)進(jìn)行再燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第五重強(qiáng)化。所述煤層強(qiáng)化燃燒器包括楔形架、若干犁煤子片、若干空氣噴嘴和進(jìn)氣連接管;所述楔形架為五面體,所述楔形架包括頂面、底面、后面和兩側(cè)面,所述頂面為傾斜面,所述底面為水平面,所述頂面與所述底面形成銳角,所述兩側(cè)面及后面為垂直面,所述兩側(cè)面分別與鏈條爐兩側(cè)墻固定連接,所述頂面、底面、后面和兩側(cè)面閉合圍成內(nèi)腔;所述犁煤子片均勻排列形成第一排犁煤片和第二排犁煤片,所述第一排犁煤片和第二排犁煤片對(duì)稱(chēng)固定在所述頂面上;所述空氣噴嘴為中空?qǐng)A柱體,所述空氣噴嘴頂部開(kāi)設(shè)有一個(gè)氣孔,所述空氣噴嘴側(cè)壁沿圓周均勻開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)氣孔,所述若干空氣噴嘴均勻固定在所述楔形架的后面,所述空氣噴嘴的腔體與所述楔形架的內(nèi)腔連通;所述進(jìn)氣連接管穿過(guò)鏈條爐兩側(cè)墻分別與所述楔形架的兩側(cè)面固定連接,并與所述楔形架的內(nèi)腔連通。所述小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置包括一個(gè)主體和至少兩個(gè)凹槽,所述主體為六面體,所述六面體包括上表面、下表面、前表面、后表面及兩側(cè)面,其中,所述兩側(cè)面與鏈條爐側(cè)墻固定連接,所述后表面與所述鏈條爐前拱面或后拱面固定連接,所述主體的前端從所述上表面向所述下表面貫穿形成所述凹槽。所述波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置包括折板、第一空氣連接管、第二空氣連接管、空氣噴管和旋流空氣噴嘴;其中,所述折板包括第一翼和第二翼,所述第一翼的長(zhǎng)度大于所述第二翼的長(zhǎng)度;所述折板以第一翼低于第二翼的結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)置于鏈條鍋爐前拱最高點(diǎn)的高度處,所述第一翼和第二翼的兩端分別固定在所述鏈條鍋爐的兩側(cè)墻,與所述鏈條鍋爐前拱、鏈條鍋爐后拱和鏈條鍋爐兩側(cè)墻形成懸浮空間燃燒區(qū),所述空氣噴管焊接在所述第二翼的上沿,所述空氣噴管的兩端水平延伸穿過(guò)所述鏈條鍋爐兩側(cè)墻分別與第一空氣連接管和第二空氣連接管連接,位于所述鏈條鍋爐內(nèi)部的所述空氣噴管在長(zhǎng)度方向均與設(shè)有若干所述旋流空氣噴嘴。所述飛灰n型分離復(fù)燃裝置,其特征在于,包括若干n型分離元件、至少一個(gè)支吊架、集灰斗和輸灰管;所述n型分離元件是橫截面為倒鉤形的長(zhǎng)條,所述橫截面包括傾斜頂面,所述傾斜頂面的兩條平行側(cè)邊分別向相同的方向延伸形成第一側(cè)面和第二側(cè)面,所訴第一側(cè)面的側(cè)邊比所述第二側(cè)面的側(cè)邊長(zhǎng),所述n型分離元件的頂端通過(guò)所述支吊架固定在鏈條鍋爐的頂棚,垂直布置于所述鏈條鍋爐的爐膛出口處,所訴n型分離元件的底端固定在所述集灰斗的正上方內(nèi)側(cè),所述集灰斗的外側(cè)壁固定在所述鏈條鍋爐的后墻,所述集灰斗的底部與所述輸灰管的一端連接,所述輸灰管的另一端穿過(guò)所述鏈條鍋爐后拱與所述鏈條鍋爐的下部爐膛區(qū)形成通透結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)能夠有效提高煤粒內(nèi)部燃燼率,降低灰渣、飛灰含碳量,提高燃燒效率,降低過(guò)??諝饬?,有效降低固體不完全燃燒熱損失和排煙熱損失,消除煙囪冒黑煙現(xiàn)象,降低NOx排放量,提高鍋爐熱效率,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的,同時(shí)提高鏈條爐對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性。本發(fā)明可廣泛適用于褐煤、煙煤、貧煤、無(wú)煙煤及低熱值高灰分劣質(zhì)煤的燃燒。適用于鍋爐設(shè)計(jì),也適用于現(xiàn)有鍋爐的技術(shù)改造。


為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹,顯而易見(jiàn)的,下面描述中的附圖僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1 :本發(fā)明爐膛構(gòu)造示意圖;圖2 :本發(fā)明煤層強(qiáng)化燃燒器立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖3 :本發(fā)明煤層強(qiáng)化燃燒器俯視圖示意圖;圖4 :本發(fā)明煤層強(qiáng)化燃燒器剖視示意圖;圖5 :本發(fā)明小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖6 :本發(fā)明波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置俯視示意圖;圖7 :本發(fā)明波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置折板側(cè)視示意8 :本發(fā)明飛灰n型分離復(fù)燃裝置安裝示意圖;圖9 :本發(fā)明飛灰n型分離復(fù)燃裝置n型分離元件截面示意圖
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分較為優(yōu)選的實(shí)施例,不是全部的實(shí)施例,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例一如圖1所示,本發(fā)明提供一種分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐10,包括三個(gè)強(qiáng)化燃燒功能區(qū)爐排煤層燃燒區(qū)01、懸浮空間燃燒區(qū)02及其他區(qū)域03。其爐膛包括爐排11、前拱13、后拱14、爐膛出口 15、前墻16、后墻17、頂棚18以及兩側(cè)墻。其爐膛還包括煤層強(qiáng)化燃燒器20、助燃帶30、小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置40、波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50及飛灰n型分離復(fù)燃裝置60。爐排11上表面、前拱13、后拱14、兩側(cè)墻及所述小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置40下沿所在水平面包圍形成爐排煤層燃燒區(qū)01,爐排煤層燃燒區(qū)01內(nèi)設(shè)置有助燃帶30和煤層強(qiáng)化燃燒器20。與所述爐排煤層燃燒區(qū)相鄰的上部,由前拱13、后拱14、兩側(cè)墻及前拱13最高點(diǎn)所在水平面包圍形成懸浮空間燃燒區(qū)02,在所述懸浮空間燃燒區(qū)02內(nèi)設(shè)置有小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置40和波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50。爐膛內(nèi)除爐排煤層燃燒區(qū)01和懸浮空間燃燒區(qū)02以外的區(qū)域形成其他區(qū)域03,在該區(qū)域內(nèi)設(shè)置有飛灰n型分離復(fù)燃裝置。燃煤進(jìn)入爐膛形成煤層隨爐排11緩慢移動(dòng),進(jìn)入爐排煤層燃燒區(qū)01,該區(qū)設(shè)置有助燃帶30及煤層強(qiáng)化燃燒器20。助燃帶30粘接環(huán)設(shè)于爐排11上方的爐壁上,包括前拱13內(nèi)壁、后拱14內(nèi)壁、兩側(cè)墻內(nèi)壁,助燃帶30的設(shè)置與前后拱合理配合,利用其本身具有的高熱反射特性、低熱傳導(dǎo)特性、抗沾污特性以及抗結(jié)焦特性,將燃料燃燒放出的熱量,有效地、集中地引回到爐排上,使新煤層升溫、著火,大大改善煤層著火條件,同時(shí)有利于燃料燃燼,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第一重強(qiáng)化。煤層強(qiáng)化燃燒器20設(shè)置于爐排上方,與爐排面具有一定間隙,便于爐排11的動(dòng)作,與鏈條鍋爐10兩側(cè)墻固定連接,對(duì)煤層12進(jìn)行翻松,使煤層形成小的燃燒空間,并通入與爐排面平行的空氣流,使煤粒與空氣充分混合,促進(jìn)煤層燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第二重強(qiáng)化。煤層12在爐排煤層燃燒區(qū)01內(nèi)燃燒,一方面燃燒后產(chǎn)生的灰渣由爐排11繼續(xù)輸送排出爐膛;另一方面,由于爐排11下部不斷有垂直于爐排面向上的空氣鼓進(jìn)爐膛內(nèi)的,既幫助煤層12燃燒,同時(shí)又?jǐn)y帶了大量可燃顆粒形成高溫?zé)煔庀蛏?、向爐腔出口 15方向流動(dòng)。高溫?zé)煔庀蛏狭鲃?dòng)進(jìn)入懸浮空間燃燒區(qū)02,高溫?zé)煔庠谠搮^(qū)內(nèi)繼續(xù)燃燒,該區(qū)內(nèi)設(shè)置有小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置40及波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50。小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置40固定設(shè)置于前拱13中部和后拱14前部,并與兩側(cè)墻固定連接,對(duì)煤層12燃燒形成的高溫?zé)煔膺M(jìn)行導(dǎo)向,使高溫?zé)煔鈹_動(dòng)混合,對(duì)穿過(guò)小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置40的高溫?zé)煔庋貭t寬方向進(jìn)行擴(kuò)展擾動(dòng)混合,同時(shí)增強(qiáng)前后拱對(duì)煤層12的熱輻射,強(qiáng)化煤層12的燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第三重強(qiáng)化。波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50固定設(shè)置于前拱13最高點(diǎn)所在平面下方附近,并與兩側(cè)墻固定連接,改變上升煙氣流動(dòng)方向,使煙氣擾動(dòng)混合,延長(zhǎng)煙氣在懸浮空間燃燒區(qū)02內(nèi)的停留時(shí)間,并慣性分離煙氣中的飛灰顆粒,使較大的飛灰顆粒落入爐排煤層燃燒區(qū)01中繼續(xù)燃燒,使較小的飛灰顆粒穿過(guò)波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50隨氣流繼續(xù)向上流動(dòng),同時(shí)向懸浮空間燃燒區(qū)02不斷補(bǔ)入助燃空氣,促進(jìn)懸浮空間燃燒區(qū)02內(nèi)的燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第四重強(qiáng)化。煙氣經(jīng)過(guò)懸浮空間燃燒區(qū)02后進(jìn)入其他區(qū)域03,該區(qū)設(shè)置有飛灰n型分離復(fù)燃裝置60。飛灰n型分離復(fù)燃裝置60固定設(shè)置于鏈條鍋爐爐腔出口 15處,與鏈條爐頂固定連接,用于分離并收集煙氣中的較大的飛灰顆粒,并送回爐排煤層燃燒區(qū)01進(jìn)行再燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第五重強(qiáng)化。煤層強(qiáng)化燃燒器20在爐排煤層燃燒區(qū)01的煤層中通入第一級(jí)助燃空氣,波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50在懸浮空間燃燒區(qū)02的高溫?zé)煔庵型ㄈ氲诙?jí)助燃空氣,形成空氣分級(jí)燃燒,降低NOx生成量。本發(fā)明實(shí)施例一所述技術(shù)方案將鏈條爐燃燒區(qū)分為爐排煤層燃燒區(qū)、懸浮空間燃燒區(qū)及其他區(qū)域,針對(duì)各區(qū)不同的燃燒特性采用多重強(qiáng)化燃燒技術(shù)、空氣分級(jí)燃燒技術(shù),組成高效燃燒系統(tǒng),提高鏈條鍋爐熱效率和環(huán)保性能。實(shí)施例二如圖2-4所示,煤層強(qiáng)化燃燒器20包括楔形架21、若干犁煤子片22、若干空氣噴嘴23和進(jìn)氣連接管24。楔形架21為五面體,楔形架包括頂面211、底面212、后面213、側(cè)面214、側(cè)面215及內(nèi)腔216,頂面211為傾斜面,底面212為水平面,頂面211與底面212形成銳角,兩側(cè)面214、215及后面213為垂直面,頂面211、底面212、后面213和兩側(cè)面214、215閉合圍成內(nèi)腔216。犁煤子片22均勻排列形成第一排犁煤片221和第二排犁煤片222,兩排犁煤片與頂面211呈角度傾斜,對(duì)稱(chēng)固定連接在頂面211上,第一排犁煤片221和第二排犁煤片的傾斜方向相反??諝鈬娮?3為中空?qǐng)A柱體,空氣噴嘴23的頂部開(kāi)設(shè)有一個(gè)氣孔,其側(cè)壁上沿圓周均勻開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)氣孔,開(kāi)設(shè)在空氣噴嘴23側(cè)壁上的氣孔的軸線可以與空氣噴嘴23的軸線相垂直,也可以與空氣噴嘴23的軸線成角度傾斜,若干空氣噴嘴23均勻間隔固定在楔形架的后面213上,空氣噴嘴23的腔體與楔形架21的內(nèi)腔216連通。在楔形架21的側(cè)面214和側(cè)面215上固定連接著進(jìn)氣連接管24,進(jìn)氣連接管24內(nèi)部與內(nèi)腔216連通。楔形架21的兩側(cè)面214和215與鏈條爐的兩側(cè)墻固定連接,使整個(gè)楔形架21固定在鏈條爐爐膛內(nèi),進(jìn)而使整個(gè)煤層強(qiáng)化燃燒器20固定在鏈條爐爐排11上方,同時(shí)保證一定的間隙,避免干涉爐排11的動(dòng)作。楔形架21及犁煤片22都采用特種稀土耐熱鋼。進(jìn)氣連接管24 —頭需要穿過(guò)鏈條爐側(cè)墻連通楔形架21內(nèi)腔216,一頭留在鏈條爐外,由鏈條爐外向進(jìn)氣連接管14通入助燃空氣,一方面,促進(jìn)煤層與空氣混合,強(qiáng)化燃燒,另一方面,通入的空氣可以幫助楔形架21降溫,延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。爐排21帶動(dòng)煤層24向后運(yùn)動(dòng),由于進(jìn)氣連接管24和楔形架內(nèi)腔216以及空氣噴嘴腔體233三者連通,向進(jìn)氣連接管24通入的助燃空氣不斷由空氣噴嘴23上的氣孔噴出,所形成的氣流與通過(guò)爐排11向上的氣流方向垂直或相交。煤層12在運(yùn)動(dòng)中遇到固定的煤層強(qiáng)化燃燒器20,經(jīng)過(guò)楔形架21煤層被抬起,當(dāng)煤層12爬越楔形架后重新落回爐排,此時(shí)形成了一個(gè)煤層燃燒空間,同時(shí)經(jīng)過(guò)犁煤片22時(shí)煤層被翻動(dòng),防止煤層12板結(jié),并使煤粒表面的裹灰剝落和裂開(kāi)縫隙,空氣噴嘴23噴出的助燃空氣與煤粒充分混合,強(qiáng)化煤粒燃燒,提高燃燼率。本實(shí)施例所述技術(shù)方案通過(guò)設(shè)計(jì)固定布置于鏈條爐爐排上方的煤層強(qiáng)化燃燒器,提高煤粒內(nèi)部燃燼率,降低灰渣含碳量,實(shí)現(xiàn)了提高鍋爐熱效率的目標(biāo)。實(shí)施例三如圖5所示,小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置40,包括一個(gè)主體41和至少兩個(gè)凹槽42,主體41為六面體,所述六面體包括上表面413、下表面414、前表面411、后表面412、側(cè)面415和側(cè)面416,所述上表面413與水平面呈銳角傾斜,下表面414水平。所述主體41從前端由所述上表面413向下表面414貫穿形成凹槽42,且該凹槽42的軸線與下表面414垂直。其側(cè)面415和側(cè)面416分別與鏈條爐側(cè)墻固定連接,后表面412與鏈條爐前拱13內(nèi)壁面或后拱14內(nèi)壁面固定連接,上表面413、下表面414及前表面411為自由面,為使小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置40能夠與拱面穩(wěn)固連接,其后表面412形狀和與之連接的拱面形狀能夠相吻合,使兩者能夠緊密貼合。當(dāng)攜帶大量可燃顆粒的高溫?zé)煔饬鲃?dòng)至設(shè)置于鏈條爐爐膛內(nèi)的小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置40時(shí),一方面,高溫?zé)煔庥龅皆O(shè)置于前拱13內(nèi)壁面的小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置,受到阻礙,高溫?zé)煔饬鲃?dòng)狀況發(fā)生改變,一部分高溫?zé)煔庋厍肮?3內(nèi)壁及前拱小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展裝置主體下表面414向后拱14方向流動(dòng),另一部分高溫?zé)煔獯┻^(guò)設(shè)置于前拱小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置的凹槽42 ;另一方面,高溫?zé)煔庥龅皆O(shè)置于后拱14內(nèi)壁面前部的小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置,受到阻礙,一部分高溫?zé)煔庋睾蠊?4內(nèi)壁及后拱小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展裝置下表面414向前拱13方向流動(dòng),另一部分高溫?zé)煔獯┻^(guò)設(shè)置于后拱小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置的凹槽42。由此,一方面,鏈條爐爐膛內(nèi)一部分前拱部位高溫?zé)煔獗粚?dǎo)向后拱部位,一部分后拱部位的高溫?zé)煔獗粚?dǎo)向前拱部位,前后拱部位的高溫?zé)煔庠跔t膛內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)混合,形成旋轉(zhuǎn)的煙氣火球,有效加強(qiáng)了煙氣的燃燒,使煙氣溫度進(jìn)一步提高,同時(shí)由于小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置固定連接在前后拱上并向爐膛內(nèi)更加延伸,且主體下表面414、前表面411、各凹槽內(nèi)表面覆蓋有厚度為l_2mm耐高溫遠(yuǎn)紅外強(qiáng)輻射節(jié)能材料的耐溫層,增強(qiáng)了前后拱對(duì)煤層12的熱輻射;另一方面,穿過(guò)小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置的凹槽42的高溫?zé)煔庠诹鹘?jīng)凹槽42過(guò)程中受到強(qiáng)烈擾動(dòng),在每個(gè)凹槽處形成一個(gè)火炬,并相互擾動(dòng),使煙氣在爐寬方向產(chǎn)生擴(kuò)展混合,形成波浪形火焰,強(qiáng)化煙氣中可燃物的燃燒,提高煙氣溫度。本實(shí)施例所述小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置,加強(qiáng)高溫?zé)煔庠跔t膛內(nèi)的擾動(dòng)混合,促進(jìn)高溫?zé)煔饪扇嘉锶紵?,提高煙氣的溫度,并且能夠進(jìn)一步加強(qiáng)拱壁對(duì)煤層的熱輻射,有效改善煤層著火條件,提高了鏈條爐對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性。實(shí)施例四如圖1及6-7所示,波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50包括折板51、第一空氣連接管52、空氣噴管53、旋流空氣噴嘴54和第二空氣連接管55。折板51具有不對(duì)稱(chēng)的兩翼結(jié)構(gòu),包括第一翼511和第二翼512,第一翼511和第二翼之512間的夾角大于90度小于180度,第一翼511的長(zhǎng)度大于第二翼512的長(zhǎng)度。折板51以第一翼511低于第二翼512的結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)置于鏈條鍋爐爐膛內(nèi),第一翼511和第二翼512的兩端分別固定在鏈條鍋爐的兩側(cè)墻16,多塊折板51的高度依次遞增傾斜錯(cuò)位布置于鍋爐內(nèi),空氣噴管53焊接在折板第二翼512的上沿,空氣噴管53的兩端水平延伸穿過(guò)鏈條鍋爐兩側(cè)墻16分別與第一空氣連接管52和第二空氣連接管55連接,空氣噴管53在長(zhǎng)度方向均勻設(shè)有若干旋流空氣噴嘴54。鏈條鍋爐爐膛內(nèi)波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置50的折板51斜向錯(cuò)位布置,與上升煙氣流向成一定角度,上升煙氣遇到折板51,一部分繞過(guò)折板后繼續(xù)上升,一部分被導(dǎo)向下一塊折板,煙氣流動(dòng)方向發(fā)生改變,煙氣呈波形流動(dòng),使煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng),煙氣擾動(dòng)也加強(qiáng),飛灰顆粒碰撞折板使裹灰剝落、開(kāi)裂,煙氣中的部分飛灰顆粒被慣性分離,較大飛灰顆粒落入爐排煤層燃燒區(qū)01進(jìn)行再燃燒,較小飛灰顆粒穿過(guò)折板間隙繼續(xù)向上流動(dòng)。同時(shí),空氣噴管53上的旋流空氣噴嘴54射出的空氣補(bǔ)充燃燒所需的氧氣,旋轉(zhuǎn)的空氣卷吸煙氣,加劇煙氣流的擾動(dòng)混合,強(qiáng)化煙氣中飛灰可燃物和可燃?xì)怏w的燃燒,并形成空氣分級(jí)燃燒,降低NOx生成量。本實(shí)施例中所述波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置加強(qiáng)了懸浮空間燃燒區(qū)02內(nèi)的煙氣擾動(dòng)混合,向該燃燒區(qū)補(bǔ)充助燃空氣,對(duì)煙氣內(nèi)飛灰顆粒進(jìn)行分離,強(qiáng)化了該區(qū)域內(nèi)飛灰可燃物和可燃?xì)怏w的燃燒,促進(jìn)降低固體不完全燃燒熱損失,提高鍋爐熱效率,同時(shí)空氣分級(jí)燃燒,可有效降低NOx生成量。實(shí)施例五如圖8-9所示,飛灰n型分離復(fù)燃裝置60包括若干n型分離元件61、至少一個(gè)支吊架62、集灰斗63和輸灰管64。n型分離元件61的頂端通過(guò)支吊架62固定在鏈條鍋爐的頂棚18,垂直布置于鏈條鍋爐的爐腔出口 15處,多個(gè)n型分離元件61多排錯(cuò)列布置或單排布置。n型分離元件61的底端設(shè)置于集灰斗63的正上方內(nèi)側(cè),集灰斗63的外側(cè)壁通過(guò)支架固定在鏈條鍋爐的后墻17上,集灰斗63的底部與輸灰管64的一端連接,輸灰管64的另一端穿過(guò)鏈條鍋爐后拱14與鏈條鍋爐的下部爐膛連通。n型分離元件61的橫截面為倒鉤形,橫截面包括傾斜頂面613,傾斜頂面的兩條平行側(cè)邊分別向相同的方向延伸形成第一側(cè)面611和第二側(cè)面612,第一側(cè)面的側(cè)邊比所述第二側(cè)面的側(cè)邊長(zhǎng)。當(dāng)煙氣流經(jīng)n型分離元件61時(shí)產(chǎn)生慣性分離,較大顆粒飛灰顆粒進(jìn)入n型分離元件61內(nèi)側(cè),減速后,受重力作用沿n型分離元件61內(nèi)側(cè)壁落入集灰斗63中,較小顆粒飛灰顆粒繞過(guò)n型分離元件61排出爐膛外,當(dāng)煙氣飛灰顆粒經(jīng)過(guò)n型分離元件61,分離效率可達(dá)80%以上。分離的飛灰落入集灰斗63中經(jīng)輸灰管64送回下部爐膛區(qū)域重新燃燒。本實(shí)施例所述飛灰n型分離復(fù)燃裝置將煙氣中的飛灰分離收集,送回爐膛再燃燒,降低飛灰可燃物含量,提高鍋爐熱效率。本發(fā)明提供一種分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐,將燃燒區(qū)劃分為爐排煤層燃燒區(qū)、懸浮空間燃燒區(qū)及其他區(qū),針對(duì)不同分區(qū)的燃燒特性,分區(qū)采用多重強(qiáng)化燃燒技術(shù)、空氣分級(jí)燃燒技術(shù)方法,組成高效燃燒系統(tǒng),提高鏈條鍋爐熱效率和環(huán)保性能。通過(guò)設(shè)置于爐排煤層燃燒區(qū)內(nèi)的助燃帶和煤層強(qiáng)化燃燒裝置提高煤層的著火性能,提高煤質(zhì)適應(yīng)性,以及提高煤粒內(nèi)部燃燼率,降低灰渣含碳量;通過(guò)設(shè)置于懸浮空間燃燒區(qū)的小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置和波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置,加強(qiáng)煙氣的擾動(dòng),分離煙氣中的飛灰顆粒,延長(zhǎng)煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間,送入部分助燃空氣實(shí)現(xiàn)空氣分級(jí)燃燒,提高煙氣中可燃物的燃燼率,同時(shí)降低NOx生成量;通過(guò)設(shè)置于其他區(qū)域中爐膛出口處的n型飛灰分離復(fù)燃裝置,將飛灰收集分離送回鍋爐下部爐膛區(qū)域重新燃燒,進(jìn)一步降低飛灰可燃物。從而使燃燒效率的提高,使過(guò)??諝饬繙p少,降固體不完全燃燒熱損失和低排煙熱損失,降低NOx生成量實(shí)現(xiàn)了提高鍋爐熱效率和環(huán)保性能的目標(biāo)。本發(fā)明適用于鍋爐設(shè)計(jì),也適用于現(xiàn)有鍋爐的技術(shù)改造。
權(quán)利要求
1.一種分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條爐,具有一個(gè)爐膛,所述爐膛包括爐排、前拱、后拱、前墻、后墻、兩側(cè)墻、頂棚及爐膛出口,其特征在于爐膛還包括煤層強(qiáng)化燃燒器、助燃帶、小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置、波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置及飛灰n型分離復(fù)燃裝置; 所述爐排上表面、前拱、后拱、兩側(cè)墻及所述小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置下沿所在水平面包圍形成爐排煤層燃燒區(qū),在所述爐排煤層燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有助燃帶和煤層強(qiáng)化燃燒器;所述助燃帶粘結(jié)環(huán)設(shè)于爐排上方的爐壁上,將煤層燃燒形成的高溫?zé)煔鉄崃吭佥椛涞綘t排煤層上,促進(jìn)引燃新煤層和煤粒燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第一重強(qiáng)化;所述煤層強(qiáng)化燃燒器設(shè)置于爐排上方,與爐排面具有一定間隙,與鏈條爐兩側(cè)墻固定連接,對(duì)煤層進(jìn)行翻松,使煤層形成小的燃燒空間,并通入與爐排面平行的氣流,使煤粒與空氣混合,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第二重強(qiáng)化; 與所述爐排煤層燃燒區(qū)相鄰的上部,由前拱、后拱、兩側(cè)墻及前拱最高點(diǎn)所在水平面包圍形成懸浮空間燃燒區(qū),在所述懸浮空間燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置和波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置,所述波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置固定設(shè)置于前拱中部和后拱前部,并與兩側(cè)墻固定連接,對(duì)煤層燃燒形成的高溫?zé)煔鈱?dǎo)向,使煙氣擾動(dòng)混合,對(duì)穿過(guò)所述小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置的可燃煙氣沿爐寬方向進(jìn)行擴(kuò)展擾動(dòng)混合,同時(shí)增強(qiáng)前后拱對(duì)煤層的熱輻射,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第三重強(qiáng)化;所述波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置固定設(shè)置于前拱最高點(diǎn)所在平面下方附近,并與兩側(cè)墻固定連接,改變上升煙氣流動(dòng)方向,使煙氣擾動(dòng)混合,并慣性分離煙氣飛灰顆粒,通入空氣補(bǔ)充燃燒所需的氧氣,實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的第四重強(qiáng)化; 鏈條爐爐膛內(nèi)除爐排煤層燃燒區(qū)和懸浮空間燃燒區(qū)以外的區(qū)域形成其他區(qū)域,在所述其他區(qū)域設(shè)置有飛灰n型分離復(fù)燃裝置,所述飛灰n型分離復(fù)燃裝置固定設(shè)置于鏈條爐爐腔出口,與鏈條爐頂固定連接,分離收集煙氣中的較大的飛灰顆粒,并送回爐膛內(nèi)進(jìn)行再燃燒,實(shí)現(xiàn)對(duì)燒的第五重強(qiáng)化。
2.如權(quán)利要求1所述分區(qū)強(qiáng)化多重燃燒鏈條爐,其特征在于所述煤層強(qiáng)化燃燒器包括楔形架、若干犁煤子片、若干空氣噴嘴和進(jìn)氣連接管; 所述楔形架為五面體,所述楔形架包括頂面、底面、后面和兩側(cè)面,所述頂面為傾斜面,所述底面為水平面,所述頂面與所述底面形成銳角,所述兩側(cè)面及后面為垂直面,所述兩側(cè)面分別與鏈條爐兩側(cè)墻固定連接,所述頂面、底面、后面和兩側(cè)面閉合圍成內(nèi)腔; 所述犁煤子片均勻排列形成第一排犁煤片和第二排犁煤片,所述第一排犁煤片和第二排犁煤片對(duì)稱(chēng)固定在所述頂面上; 所述空氣噴嘴為中空?qǐng)A柱體,所述空氣噴嘴頂部開(kāi)設(shè)有一個(gè)氣孔,所述空氣噴嘴側(cè)壁沿圓周均勻開(kāi)設(shè)有至少兩個(gè)氣孔,所述若干空氣噴嘴均勻固定在所述楔形架的后面,所述空氣噴嘴的腔體與所述楔形架的內(nèi)腔連通; 所述進(jìn)氣連接管穿過(guò)鏈條爐兩側(cè)墻分別與所述楔形架的兩側(cè)面固定連接,并與所述楔形架的內(nèi)腔連通。
3.如權(quán)利要求1所述分區(qū)強(qiáng)化多重燃燒鏈條爐,其特征在于所述小波型火焰擾動(dòng)擴(kuò)展燃燒裝置包括一個(gè)主體和至少兩個(gè)凹槽,所述主體為六面體,所述六面體包括上表面、下表面、前表面、后表面及兩側(cè)面,其中,所述兩側(cè)面與鏈條爐側(cè)墻固定連接,所述后表面與所述鏈條爐前拱面或后拱面固定連接,所述主體的前端從所述上表面向所述下表面貫穿形成所述凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述分區(qū)強(qiáng)化多重燃燒鏈條爐,其特征在于所述波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置包括折板、第一空氣連接管、第二空氣連接管、空氣噴管和旋流空氣噴嘴; 其中,所述折板包括第一翼和第二翼,所述第一翼的長(zhǎng)度大于所述第二翼的長(zhǎng)度; 所述折板以第一翼低于第二翼的結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)置于鏈條鍋爐前拱最高點(diǎn)的高度處,所述第一翼和第二翼的兩端分別固定在所述鏈條鍋爐的兩側(cè)墻,與所述鏈條鍋爐前拱、鏈條鍋爐后拱和鏈條鍋爐兩側(cè)墻形成懸浮空間燃燒區(qū),所述空氣噴管焊接在所述第二翼的上沿,所述空氣噴管的兩端水平延伸穿過(guò)所述鏈條鍋爐兩側(cè)墻分別與第一空氣連接管和第二空氣連接管連接,位于所述鏈條鍋爐內(nèi)部的所述空氣噴管在長(zhǎng)度方向均與設(shè)有若干所述旋流空氣噴嘴。
5.如權(quán)利要求1所述分區(qū)強(qiáng)化多重燃燒鏈條爐,其特征在于所述飛灰n型分離復(fù)燃裝置,其特征在于,包括若干n型分離元件、至少一個(gè)支吊架、集灰斗和輸灰管; 所述n型分離元件是橫截面為倒鉤形的長(zhǎng)條,所述橫截面包括傾斜頂面,所述傾斜頂面的兩條平行側(cè)邊分別向相同的方向延伸形成第一側(cè)面和第二側(cè)面,所訴第一側(cè)面的側(cè)邊比所述第二側(cè)面的側(cè)邊長(zhǎng),所述n型分離元件的頂端通過(guò)所述支吊架固定在鏈條鍋爐的頂棚,垂直布置于所述鏈條鍋爐的爐膛出口處,所訴n型分離元件的底端固定在所述集灰斗的正上方內(nèi)側(cè),所述集灰斗的外側(cè)壁固定在所述鏈條鍋爐的后墻,所述集灰斗的底部與所述輸灰管的一端連接,所述輸灰管的另一端穿過(guò)所述鏈條鍋爐后拱與所述鏈條鍋爐的下部爐膛區(qū)形成通透結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分區(qū)多重強(qiáng)化燃燒鏈條鍋爐,包括爐排煤層燃燒區(qū)、懸浮空間燃燒區(qū)及其他區(qū)域。爐排煤層燃燒區(qū)包括爐排上的煤層與空氣混合燃燒區(qū)域,在爐排煤層燃燒區(qū)設(shè)置有爐排、煤層強(qiáng)化燃燒器及助燃帶;懸浮空間燃燒區(qū)包括與爐排煤層燃燒區(qū)相鄰的上部,由前拱、后拱、兩側(cè)墻及前拱最高點(diǎn)所在水平面包圍形成區(qū)域,在懸浮空間燃燒區(qū)設(shè)置有小波型火焰燃燒擴(kuò)展裝置和波形分離旋轉(zhuǎn)飛灰燃燼裝置;其他區(qū)域包括鏈條爐爐腔內(nèi)除爐排煤層燃燒區(qū)和懸浮空間燃燒區(qū)以外的區(qū)域,在其他區(qū)域設(shè)置有飛灰η型分離復(fù)燃裝置。本發(fā)明針對(duì)各區(qū)不同的燃燒特性采用多重強(qiáng)化燃燒技術(shù)、空氣分級(jí)燃燒技術(shù),組成高效燃燒系統(tǒng),提高鏈條鍋爐熱效率和環(huán)保性能。
文檔編號(hào)F23B30/08GK103062757SQ20121055993
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者劉曉波 申請(qǐng)人:北京中煤神州節(jié)能環(huán)保技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
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