一種高效煤粉工業(yè)鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐結(jié)構(gòu)，具體涉及一種高效煤粉工業(yè)鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能，鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場(chǎng)所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出。
[0003]工業(yè)鍋爐是重要的熱能動(dòng)力設(shè)備，我國(guó)是當(dāng)今世界鍋爐生產(chǎn)和使用最多的國(guó)家。工業(yè)鍋爐容量一般都比較小，我國(guó)中小型燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率低，環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)，因此中小型燃煤工業(yè)鍋爐的技術(shù)升級(jí)進(jìn)步已成為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)有鍋爐燃煤燃燒效率低，廢氣排放不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種高效煤粉工業(yè)鍋爐。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括膜式壁爐膛、濃相燃燒室、煤粉燃燒器、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、三次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、供粉設(shè)備、省煤器、對(duì)流煙道和SCR脫硝反應(yīng)器，煤粉燃燒器、濃相燃燒室和膜式壁爐膛由上至下依次設(shè)置，一次風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端通過(guò)一次風(fēng)管道與煤粉燃燒器的頂端連接，供粉設(shè)備的出料端與一次風(fēng)道管連接，二次風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端通過(guò)二次風(fēng)道管與煤粉燃燒器的側(cè)壁連接，三次風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端與三次風(fēng)道管的一端連接，膜式壁爐膛的頂端的四周均布設(shè)有四個(gè)三次風(fēng)接口噴管，三次風(fēng)道管的另一端分別與三次風(fēng)接口噴管連接，膜式壁爐膛的下端與對(duì)流煙道的下端連接，對(duì)流煙道的上端與SCR脫硝反應(yīng)器的上端連接，SCR脫硝反應(yīng)器的下端通過(guò)煙氣管道與省煤器的上端連接，省煤器的下端連接有排煙管，排煙管上連接有引風(fēng)機(jī)，排煙管與三次風(fēng)機(jī)的入風(fēng)管之間通過(guò)引風(fēng)管連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
[0007]本發(fā)明專利采用煤粉燃燒器3頂置逆噴設(shè)置，火焰及高溫?zé)煔庠跔t內(nèi)呈“U”型回程換熱，沖刷對(duì)流煙道13，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)鍋爐本體與煤粉燃燒器3的結(jié)合，擺脫了對(duì)傳統(tǒng)電站鍋爐墻式直流燃燒器的依賴。鍋爐本體范圍內(nèi)的全膜式壁密封，將鍋爐漏風(fēng)系數(shù)降至最低，解決了一直以來(lái)工業(yè)煤粉鍋爐是電站鍋爐縮小版的尷尬局面，有效提高了工業(yè)煤粉鍋爐的燃燒效率。
[0008]本發(fā)明突破了常規(guī)層燃工業(yè)鍋爐燃燒效率低，機(jī)械未完全燃燒損失大的問(wèn)題。改變了一般工業(yè)煤粉鍋爐照搬大型電站煤粉鍋爐結(jié)構(gòu)，造成點(diǎn)火燃燒困難效率低，鋼耗大，經(jīng)濟(jì)性差的局面。通過(guò)對(duì)燃燒室的優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)置濃相燃燒室和優(yōu)化爐膛結(jié)構(gòu)尺寸，分級(jí)配風(fēng)等手段營(yíng)造有利于煤粉燃燒的溫度場(chǎng)和空氣動(dòng)力場(chǎng)，能夠?qū)⑷剂先紵侍岣叩?8%，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)鍋爐通過(guò)懸浮燃燒方式達(dá)到高效潔凈燃燒的技術(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中空心箭頭表示煤粉的流向，實(shí)心箭頭表示煙氣的流向，30度角箭頭表示空氣的流向。
【具體實(shí)施方式】
[0010]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說(shuō)明，本實(shí)施方式所述一種高效煤粉工業(yè)鍋爐包括膜式壁爐膛1、濃相燃燒室2、煤粉燃燒器3、一次風(fēng)機(jī)6、二次風(fēng)機(jī)7、三次風(fēng)機(jī)8、引風(fēng)機(jī)9、供粉設(shè)備11、省煤器12、對(duì)流煙道13和SCR脫硝反應(yīng)器14，煤粉燃燒器3、濃相燃燒室2和膜式壁爐膛I由上至下依次設(shè)置，一次風(fēng)機(jī)6的出風(fēng)端通過(guò)一次風(fēng)管道17與煤粉燃燒器3的頂端連接，供粉設(shè)備11的出料端與一次風(fēng)道管17連接，二次風(fēng)機(jī)7的出風(fēng)端通過(guò)二次風(fēng)道管16與煤粉燃燒器3的側(cè)壁連接，三次風(fēng)機(jī)8的出風(fēng)端與三次風(fēng)道管15的一端連接，膜式壁爐膛I的頂端的四周均布設(shè)有四個(gè)三次風(fēng)接口噴管5，三次風(fēng)道管15的另一端分別與三次風(fēng)接口噴管5連接，膜式壁爐膛I的下端與對(duì)流煙道13的下端連接，對(duì)流煙道13的上端與SCR脫硝反應(yīng)器14的上端連接，SCR脫硝反應(yīng)器14的下端通過(guò)煙氣管道22與省煤器12的上端連接，省煤器12的下端連接有排煙管18，排煙管18上連接有引風(fēng)機(jī)9，排煙管18與三次風(fēng)機(jī)8的入風(fēng)管20之間通過(guò)引風(fēng)管19連接。
[0011]本發(fā)明通過(guò)采用設(shè)置濃相燃燒室2與全密閉的膜式壁爐膛I及由膜式壁封閉的對(duì)流煙道13，保證爐膛容積熱負(fù)荷，在180KW/m2左右，爐膛截面熱負(fù)荷在2.2Mff/m，既滿足入爐煤粉的著火溫度條件，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)煤粉鍋爐點(diǎn)火容易投油少，又滿足爐膛出口溫度合理不會(huì)過(guò)高，比煤灰軟化溫度ST低200°C，確保爐膛內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。設(shè)置準(zhǔn)確的爐膛容積熱負(fù)荷條件，營(yíng)造煤粉燃燒所需的必要環(huán)境場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)火炬充滿爐膛輻射換熱，達(dá)到合理的爐內(nèi)溫度和氧量環(huán)境，有效降低機(jī)械未完全燃燒損失到2%，燃盡率可達(dá)98%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于層燃式工業(yè)鍋爐的機(jī)械未完全燃燒損失4?5倍。
[0012]煤粉燃燒器3裝接在鍋爐爐膛上方的濃相燃燒室2，配合煤粉燃燒器3逆噴原理，濃相燃燒室2是由受熱面管子集箱組成的筒狀換熱面，燃料在濃相燃燒室2內(nèi)被點(diǎn)燃高速燃燒，釋放的熱量一部分被濃相燃燒室2受熱面吸收，大部分煙氣和未燃盡的煤粉進(jìn)入膜式壁爐膛I繼續(xù)燃燒，在膜式壁爐膛I輻射換熱。由于濃相燃燒室2的設(shè)置吸收了部分煙氣熱量，可有效提高煤粉入爐時(shí)的環(huán)境溫度，容易達(dá)到煤粉燃燒的燃點(diǎn)，同時(shí)剩余煙氣及未燃盡的燃料在膜式壁爐膛I內(nèi)釋放熱量相對(duì)降低了膜式壁爐膛I容積熱負(fù)荷和爐膛截面熱負(fù)荷，有效控制了膜式壁爐膛I出口煙氣溫度，避免工業(yè)煤粉鍋爐易結(jié)焦的問(wèn)題。
[0013]通過(guò)分級(jí)送風(fēng)技術(shù)，在工業(yè)鍋爐相對(duì)高度較低的膜式壁爐膛I內(nèi)營(yíng)造有利于煤粉燃盡的空氣動(dòng)力場(chǎng)，將燃料所需的風(fēng)量分一、二、三次風(fēng)設(shè)置，一次風(fēng)占總風(fēng)量的10%用于輸送煤粉，二次風(fēng)從煤粉燃燒器3的主風(fēng)道給入，通過(guò)煤粉燃燒器3的調(diào)配與燃料充分混合燃燒，風(fēng)量占總風(fēng)量的85%，另外在煤粉燃燒器3以外，沿膜式壁爐膛I周邊布置四點(diǎn)三次風(fēng)噴口，三次風(fēng)環(huán)繞在主火炬四周，既起到擾動(dòng)和助燃的作用，更有效隔絕正在燃燒的煤粉顆粒和熔融灰對(duì)水冷壁的沖刷，在一定程度上消減了膜式壁爐膛I溫度峰值，保護(hù)了水冷壁有效防止了膜式壁爐膛I結(jié)焦。另外在三次風(fēng)中摻加適量的尾部循環(huán)煙氣，人為制造了膜式壁爐膛I的貧氧環(huán)境，強(qiáng)化還原性氣氛，抑制了氮氧化物的生成。
[0014]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說(shuō)明