工業(yè)鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)鍋爐。它包括爐膛，爐膛的前側(cè)設(shè)置有能夠使一級(jí)風(fēng)和煤粉進(jìn)入到爐膛內(nèi)的入口，入口處設(shè)置有煤粉燃燒器，爐膛的左右兩側(cè)設(shè)置有用來吸收燃煤熱量的水冷壁，爐膛的上部設(shè)置有鍋爐，爐膛中后部設(shè)置由碳化硅耐火材料制成的且能夠使煙氣產(chǎn)生擾動(dòng)的輻射塊，輻射塊的高度不低于爐膛的入口高度。采用上述的結(jié)構(gòu)后，高溫?zé)煔饽軌蛲ㄟ^輻射塊產(chǎn)生擾動(dòng)，并且碳化硅耐火材料可以起到儲(chǔ)存熱量的作用，保證了燃煤的充分燃燒，提高了燃燒效率，適應(yīng)低質(zhì)量的燃煤，隔熱塊能夠方便調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的溫度，適用不同燃燒條件的要求以及不同煤種要求，避免了燒熔燒結(jié)，爐內(nèi)結(jié)焦現(xiàn)象，易于清理，保證了爐膛的長(zhǎng)久正常運(yùn)行。
【專利說明】工業(yè)鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)能源資源消費(fèi)中煤炭占70%。鍋爐、窯爐燃料仍然只能以煤為主。以往采用原煤散燒，污染環(huán)境，低效燃燒，浪費(fèi)能源。隨著國(guó)家節(jié)能減排工作的深入，采用煤炭深加工技術(shù)，將原煤磨成細(xì)粉，以提高鍋爐燃燒效率，煤粉鍋爐向小容量工業(yè)鍋爐延生發(fā)展。煤粉鍋爐作為電站鍋爐已經(jīng)發(fā)展了幾十年，是非常成熟的技術(shù)。工業(yè)鍋爐燃用煤粉時(shí)熱效率可達(dá)86-88%以上，比國(guó)內(nèi)量大面廣的鏈條爐排鍋爐的熱效率高5-8%。作為小容量的工業(yè)鍋爐需要什么樣的鍋爐結(jié)構(gòu)特別是爐膛結(jié)構(gòu)才能適應(yīng)煤粉燃燒，而且需要什么條件的煤種和顆粒度才能高效燃燒等問題，是鍋爐技術(shù)工作者應(yīng)探討和解決的問題。在上述的工業(yè)煤粉爐的實(shí)踐運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)一些問題，如投資成本比傳統(tǒng)鍋爐高1.5倍；實(shí)際運(yùn)行熱效率比鑒定熱效率低10-20%等等，給繼續(xù)深入推廣帶來很大問題和障礙，成為制約煤粉工業(yè)鍋爐發(fā)展的瓶頸，主要問題有:
[0003]1、煤種適應(yīng)窄
[0004]鍋爐對(duì)煤種的適應(yīng)性很差，只能燒優(yōu)質(zhì)煙煤、精煤或高揮發(fā)分的褐煤(VK ^ 50%)。對(duì)煤粉品質(zhì)要求苛求，煤的揮發(fā)份須大于36%、灰分低于10%、煤粉熱值25.12MJ/kg (6000大卡/公斤)、煤粉細(xì)度需達(dá)200目且過篩率大于90%。這類精煤分布很少，中國(guó)礦山煤種占9%?！度济哄仩t房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》第98頁提供的全國(guó)19個(gè)省80個(gè)煤礦的統(tǒng)配煤種中占7.5%。難以在國(guó)內(nèi)推廣。
[0005]2、煤粉太細(xì)的負(fù)面影響大
[0006]誠(chéng)然，煤粉越細(xì)燃燒效率越高，但是它的負(fù)面效應(yīng)也隨之增大。從三年的實(shí)踐中我們看到三點(diǎn)弊病:
[0007]第一，煤粉太細(xì)，磨煤電耗增加。不符合經(jīng)濟(jì)細(xì)度概念。
[0008]第二，煤粉越細(xì)越容易引發(fā)煤粉自燃等安全隱患。燃用太細(xì)的煤粉也容易引發(fā)鍋爐爐內(nèi)爆膛。2009年12月7日16時(shí)，成都云內(nèi)動(dòng)力有限公司發(fā)生煤粉燃燒事故，造成9人受傷。2012年3月18日西安某紙廠鍋爐房煤粉自燃，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8萬元。西安西能公司使用200目煤粉近兩年因煤粉自燃造成損失約400噸[4]，占該廠煤粉產(chǎn)量的4.2%，直接經(jīng)濟(jì)損失40萬元。
[0009]第三、采用200目的細(xì)煤粉燃燒產(chǎn)生的煙氣中，排煙煙塵中PM2.5比120目煤粉燃燒煙氣中PM2.5增加8.36%。
[0010]第四、用戶為防止200目的細(xì)煤粉爆炸，在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、使用中采取防爆費(fèi)用占運(yùn)行成本的5%。
[0011]3、燃用粗煤粉的鍋爐熱效率低
[0012]當(dāng)燃用通常的風(fēng)扇磨磨制出的120目煤粉時(shí)，煤粉爐點(diǎn)不著火，個(gè)別用戶即使能夠點(diǎn)燃著火，但爐膛燃料燃燒不完全，飛灰含碳量高達(dá)45%，鍋爐熱效率低于65%。導(dǎo)致該鍋爐只能燃燒200目的細(xì)煤粉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種煤種適應(yīng)廣泛、熱效率高的工業(yè)鍋爐。
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐，包括爐膛，爐膛的前側(cè)設(shè)置有能夠使一級(jí)風(fēng)和煤粉進(jìn)入到爐膛內(nèi)的入口，入口處設(shè)置有煤粉燃燒器，爐膛的左右兩側(cè)設(shè)置有用來吸收燃煤熱量的水冷壁，爐膛的上部設(shè)置有鍋爐，爐膛中后部設(shè)置由碳化硅耐火材料制成的且能夠使煙氣產(chǎn)生擾動(dòng)的輻射塊，輻射塊的高度不低于爐膛的入口高度。
[0015]所述輻射塊的前后兩端均設(shè)置為流線形，所述輻射塊的頂部設(shè)置為拱形結(jié)構(gòu)。
[0016]所述爐膛的左右兩側(cè)水冷壁的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有一條滑槽，每條滑槽內(nèi)至少安置有一個(gè)能夠沿著水冷壁縱向滑動(dòng)的隔熱塊，兩塊以上的隔熱塊能夠形成一條隔熱帶。
[0017]所述隔熱塊由輕型耐火磚或碳化硅耐火材料制成。
[0018]采用上述的結(jié)構(gòu)后，由于爐膛中后部設(shè)置由碳化硅耐火材料制成的且能夠使煙氣產(chǎn)生擾動(dòng)的輻射塊,高溫?zé)煔饽軌蛲ㄟ^輻射塊產(chǎn)生擾動(dòng)，并且碳化硅耐火材料可以起到儲(chǔ)存熱量的作用，與此同時(shí)，輻射塊設(shè)置成流線型可使高溫?zé)煔饬鹘?jīng)其表面時(shí)阻力降到最低，由此保證了燃煤的充分燃燒，提高了燃燒效率，適應(yīng)低質(zhì)量的燃煤，爐膛內(nèi)設(shè)置的能夠沿著水冷壁縱向滑動(dòng)的隔熱塊，改變了傳統(tǒng)的固定式耐火混凝土材料敷設(shè)的衛(wèi)燃帶，隔熱塊能夠遮擋一部分水冷壁并根據(jù)需要適時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，吸收輻射熱，方便調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的溫度，適用不同燃燒條件的要求以及不同煤種要求，避免了燒熔燒結(jié)，爐內(nèi)結(jié)焦現(xiàn)象，易于清理，保證了爐膛的長(zhǎng)久正常運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型工業(yè)鍋爐的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型工業(yè)鍋爐的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖1的A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]如圖所示，本實(shí)用新型的工業(yè)鍋爐，包括爐膛1，爐膛I的前側(cè)設(shè)置有能夠使一級(jí)風(fēng)和煤粉進(jìn)入到爐膛內(nèi)的入口，入口處設(shè)置有煤粉燃燒器2，爐膛I的左右兩側(cè)設(shè)置有用來吸收燃煤熱量的水冷壁3，爐膛I的前端還設(shè)置有前煙箱，后端設(shè)置有后煙箱，爐膛I內(nèi)還有縱向設(shè)置的煙管，爐膛的上部設(shè)置有鍋爐4，當(dāng)然還包括現(xiàn)有工業(yè)鍋爐的一些必要部件，爐膛I中后部設(shè)置由碳化硅耐火材料制成的且能夠使煙氣產(chǎn)生擾動(dòng)的輻射塊5，輻射塊5的高度不低于爐膛的入口高度，所說的輻射塊5的前后兩端均設(shè)置為流線形，輻射塊5的頂部設(shè)置為拱形結(jié)構(gòu)，其中輻射塊5由碳化硅耐火材料做成，耐材在傳熱學(xué)上叫做灰體，它的黑度約0.8，按照輻射率等于反射率的理論，火焰把灰體加熱升溫后能量以熱能的方式被存儲(chǔ)起來，又以再輻射方式去加熱剛?cè)霠t的后續(xù)煤粉，同時(shí)使已著火的煤粉繼續(xù)燃燼，它在爐膛內(nèi)還能起防爆作用，灰體被火焰加熱升溫后，當(dāng)吸收的能量大于釋放的能量時(shí)，熱能就被存儲(chǔ)起來，它與爐膛隔熱帶共同搭建了一個(gè)穩(wěn)定的熱源平臺(tái)，起到了類似“長(zhǎng)眠火”的防爆作用。[0024]進(jìn)一步的還可以在爐膛I的左右兩側(cè)水冷壁的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有一條滑槽6，也就是在爐膛兩側(cè)靠近水冷壁處的爐膛底部砌有兩個(gè)縱向凹形槽，每條滑槽6內(nèi)至少安置有一個(gè)能夠沿著冷壁3縱向滑動(dòng)的隔熱塊7，兩塊以上的隔熱塊7能夠形成一條隔熱帶，還可以在鍋爐后墻兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)爐門，隔熱帶從后墻放入爐門通過爐膛兩側(cè)的凹槽向內(nèi)推入。
[0025]隔熱帶調(diào)整了爐膛出口煙溫，適應(yīng)煤種變化和煤粉顆粒度的變化；當(dāng)爐膛出口煙溫相對(duì)于煤粉飛灰灰熔點(diǎn)過高時(shí),通過減少輻射塊擋住水冷壁的面積來增大爐膛水冷度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)爐膛出口煙溫，避免因爐膛出口煙溫過高超過煤粉飛灰熔點(diǎn)，使?fàn)t膛產(chǎn)生流體爐渣，造成爐內(nèi)結(jié)焦現(xiàn)象；當(dāng)爐膛出口煙溫相對(duì)于煤粉著火、燃燒溫度偏低時(shí)，可通過增大輻射塊擋住水冷壁的面積來減少爐膛水冷度，提高爐內(nèi)蓄熱能力，以適應(yīng)低揮發(fā)分煤種和粗顆粒煤粉的著火、燃燒、燃盡；同時(shí)隔熱帶還在爐膛內(nèi)具有蓄熱、防爆作用。它與碳化材料一樣，由輕型耐火磚或碳化娃耐火材料制成，屬于灰體，它與爐膛內(nèi)的福射塊共同搭建了一個(gè)穩(wěn)定的熱源平臺(tái)，起到蓄熱作用和類似“長(zhǎng)眠火”的防爆作用，它也提高了鍋爐節(jié)能、環(huán)保效益，與傳統(tǒng)的固定式衛(wèi)燃帶相比，因隔熱帶在爐內(nèi)安裝方便、可調(diào)，能更經(jīng)濟(jì)、合理、及時(shí)根據(jù)煤種變化和煤粉顆粒度的變化在爐內(nèi)組織燃燒，控制爐內(nèi)結(jié)焦、未燃盡灰渣的排放、過細(xì)飛灰的排放等，提高鍋爐的熱效率，減少?gòu)U液、灰渣、飛灰的排放，起到提高鍋爐節(jié)能、環(huán)保的效益。
[0026]其系統(tǒng)流程為:原煤經(jīng)皮帶輸送裝置送入風(fēng)扇磨煤機(jī)，將磨制出的煤粉經(jīng)煤粉燃燒器2噴入爐膛I燃燒，由于輻射塊5的作用，煙氣在爐膛放熱后進(jìn)入爐膛后部折轉(zhuǎn)180°進(jìn)入兩側(cè)翼型煙道并進(jìn)一步放熱后到達(dá)前煙箱，在前煙箱內(nèi)再折轉(zhuǎn)180°進(jìn)入螺紋煙管管束抵達(dá)后煙箱，煙氣再?gòu)暮鬅熛溥M(jìn)入省煤器，之后煙氣再進(jìn)入現(xiàn)有的脫硫除塵器，然后經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入鍋爐煙?排入大氣，設(shè)置的輻射塊5延長(zhǎng)了煤粉在爐內(nèi)停留的時(shí)間，進(jìn)一步促進(jìn)煤粉燃燒、燃燼并在爐膛內(nèi)起蓄熱作用，保證新燃料的穩(wěn)定著火和燃燒，提高整個(gè)爐膛溫度水平，有利于噴入爐內(nèi)的煤粉繼續(xù)燃燒和燃燼；將爐內(nèi)分布不均勻的氧“攪拌”均勻，起到擾流作用；也就具有上述所說的阻擋了燃燒器噴出的火焰形成的高溫?zé)煔庵苯恿飨蝈仩t兩側(cè)的轉(zhuǎn)彎煙室，在爐膛內(nèi)形成兩股α回轉(zhuǎn)氣流，與從鍋爐前墻兩側(cè)噴入的新入爐的三次風(fēng)攪拌混合均勻，有利于煙氣中部分CO與02充分接觸，降低q3損失，同時(shí)也使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，抑制爐內(nèi)局部地區(qū)煙溫超過1300°C，可減少NOX生成量。
[0027]經(jīng)實(shí)踐證明，本實(shí)用新型的樣機(jī)安裝在某某造紙廠，運(yùn)行已兩年多，當(dāng)燃用II類煙煤時(shí)，熱效率達(dá)86.2%，比傳統(tǒng)鏈條爐效率高8%。節(jié)能效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)鍋爐，包括爐膛(1)，爐膛(I)的前側(cè)設(shè)置有能夠使一級(jí)風(fēng)和煤粉進(jìn)入到爐膛內(nèi)的入口，入口處設(shè)置有煤粉燃燒器(2)，爐膛(I)的左右兩側(cè)設(shè)置有用來吸收燃煤熱量的水冷壁(3)，爐膛的上部設(shè)置有鍋爐(4)，其特征在于:所述爐膛(I)中后部設(shè)置由碳化硅耐火材料制成的且能夠使煙氣產(chǎn)生擾動(dòng)的輻射塊(5)，所述輻射塊(5)的高度不低于爐膛的入口高度。
2.按照權(quán)利要求1所述的工業(yè)鍋爐，其特征在于:所述輻射塊(5)的前后兩端均設(shè)置為流線形，所述輻射塊(5)的頂部設(shè)置為拱形結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的工業(yè)鍋爐，其特征在于:所述爐膛(I)的左右兩側(cè)水冷壁的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有一條滑槽(6)，每條滑槽(6)內(nèi)至少安置有一個(gè)能夠沿著水冷壁(3)縱向滑動(dòng)的隔熱塊(7)，兩塊以上的隔熱塊(7)能夠形成一條隔熱帶。
4.按照權(quán)利要求3所述的工業(yè)鍋爐，其特征在于:所述隔熱塊(7)由輕型耐火磚或碳化娃耐火材料制成。
【文檔編號(hào)】F23M9/00GK203797697SQ201420122703
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】陳萍, 陳開忠, 任成龍 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江海太鍋爐制造有限公司