一種煤粉熱水鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤粉熱水鍋爐，包括鍋爐本體，在所述鍋爐本體的尾部煙道上設(shè)有高溫空預(yù)器、除塵器和低溫空預(yù)器，其特征在于所述的低溫空預(yù)器設(shè)置在所述除塵器的后部。本實(shí)用新型由于低溫空預(yù)器設(shè)置在所述除塵器的后部，控制進(jìn)入除塵器的煙氣溫度高于100℃，煙氣中的水分不會(huì)產(chǎn)生凝露，因而不影響除塵效果。低溫空預(yù)器將從除塵器出來的煙氣進(jìn)一步降溫，最低可降至80℃以下。按理論計(jì)算，煙氣溫度每降低12℃，鍋爐的熱效率可提高1％。因此，本實(shí)用新型能夠大大提高鍋爐的整體熱效率。
【專利說明】
_種煤粉熱水鍋爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及燃煤工業(yè)鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種以煤粉為燃料，用于加熱熱水的煤粉鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是以煤為主，在未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，以燃煤為主，油、氣、生物質(zhì)、其他固體燃料作為補(bǔ)充的工業(yè)鍋爐仍將是工業(yè)鍋爐的主導(dǎo)產(chǎn)品。
[0003]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。
[0004]煤的粉狀燃燒是燃料的高效潔凈燃燒方式之一，其燃燒效率可達(dá)98%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，煤粉燃燒在工業(yè)鍋爐上也得到應(yīng)用。為了提高鍋爐的熱效率，通常尾部煙道設(shè)置高溫空預(yù)器和低溫空預(yù)器。所述的高溫空預(yù)器和低溫空預(yù)器的冷側(cè)通道用于加熱空氣，并以二次風(fēng)的方式通過燃燒器吹入爐膛，其熱側(cè)通道內(nèi)是爐膛出來的煙氣，在與空氣進(jìn)行熱交換后降溫，因此有效地利用了煙氣的余熱。在低溫空預(yù)器的后端連接一個(gè)布袋除塵器，除去煙氣中的固體顆粒，然后通過S02凈化系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理后再回到低溫空預(yù)器和高溫空預(yù)器的冷側(cè)通道內(nèi)加熱后噴入爐膛。理論上說，從低溫空預(yù)器出來的煙氣溫度越低，則鍋爐的熱效率越高，然而當(dāng)煙氣溫度低于100°C時(shí)，煙氣中的水分會(huì)凝露，固體顆粒附著在液體顆粒上，嚴(yán)重影響了除塵效果。因此通常將布袋除塵器進(jìn)口處的煙氣溫度設(shè)計(jì)在高于100°C的區(qū)域，其結(jié)果是限制了鍋爐熱效率的提尚空間。
[0005]同時(shí)，現(xiàn)有的煤粉熱水鍋爐，大多采用SHS型雙鍋筒散裝水管鍋爐結(jié)構(gòu)或D型雙鍋筒水管結(jié)構(gòu)，其存在以下不足:
[0006]I) SHS型雙鍋筒散裝水管鍋爐高度過高，制造安裝不方便，檢修困難。
[0007]2)D型雙鍋筒組裝或散裝鍋爐爐膛過低，爐膛過低燃料燃燒不夠充分。
[0008]3)燃燒不夠均勻，前后溫差比較大，不利于降低NOx的含量。
[0009]4)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍小。
[0010]5)鍋爐灰、渣清理不方便。
[0011 ] 6)鍋爐鋼材、爐墻材料消耗大。
[0012]7)鍋爐房占地面積大、土建設(shè)成本高。
[0013]8)鍋爐密封性能不佳、磚墻漏風(fēng)量大、鍋爐熱損失大、引風(fēng)機(jī)電耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實(shí)用新型要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的熱效率無法進(jìn)一步提高的技術(shù)問題，旨在提供一種可以大幅度降低鍋爐排煙溫度，大幅度提高鍋爐效率的煤粉熱水鍋爐。
[0015]本實(shí)用新型還要提供一種能夠有效阻止?fàn)t膛結(jié)焦和降低氮氧化物的生成高的煤粉熱水鍋爐。
[0016]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種煤粉熱水鍋爐，包括鍋爐本體，在所述鍋爐本體的尾部煙道上設(shè)有高溫空預(yù)器、省煤器、除塵器和低溫空預(yù)器，其特征在于所述的低溫空預(yù)器設(shè)置在所述除塵器的后部。
[0017]本實(shí)用新型的煤粉熱水鍋爐，由于低溫空預(yù)器設(shè)置在所述除塵器的后部，進(jìn)入布袋除塵器的煙氣溫度控制高于100°C，煙氣中的水分不會(huì)產(chǎn)生凝露，因而不影響除塵效果。低溫空預(yù)器將從除塵器出來的煙氣進(jìn)一步降溫，最低可降至80°C左右。按理論計(jì)算，煙氣溫度每降低12°C，鍋爐的熱效率可提高I %。因此，本實(shí)用新型能夠大大提高鍋爐的整體熱效率。
[0018]本實(shí)用新型的鍋爐本體可采用任何制式結(jié)構(gòu)，在不改變現(xiàn)有的鍋爐結(jié)構(gòu)的情況下，僅僅通過置換除塵器和低溫空預(yù)器的位置便可達(dá)到提高鍋爐熱效率的效果，因而無需額外的改造成本。
[0019]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述的高溫空預(yù)器和除塵器之間還設(shè)有省煤器，可進(jìn)一步提尚鍋爐的熱效率。
[0020]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的鍋爐本體包括爐膛、燃盡室、對(duì)流管束、膜式水冷壁、燃燒器、下集箱和上集箱，所述的下集箱和上集箱分別設(shè)置在鍋爐本體的底部和頂部;所述的燃燒器設(shè)置在所述鍋爐爐膛的底部或前部，所述的鍋爐本體采用管架式結(jié)構(gòu)，四角布置根下降管;所述下降管和膜式水冷壁的上下兩端分別與所述的上集箱和下集箱聯(lián)通;所述燃盡室的頂部與爐膛出煙口聯(lián)通;所述的對(duì)流管束設(shè)置在爐膛外側(cè)的縱向通道內(nèi)；所述的縱向通道頂部和底部分別與燃盡室的底部和尾部煙道聯(lián)通;所述爐膛上部設(shè)有防爆門，中部設(shè)有助燃三次風(fēng)，下部設(shè)有落渣裝置和出渣機(jī)。采用角管式結(jié)構(gòu)，下降管即是水循環(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。鍋爐采用膜式壁結(jié)構(gòu)，爐墻只需要保溫材料，整體密封、保溫性能好，鍋爐漏風(fēng)少，引風(fēng)機(jī)電耗少。同時(shí)鍋爐膜式壁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，鍋爐運(yùn)行可靠。
[0021]作為本實(shí)用新型的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述爐膛的中部還設(shè)有S-NCR脫硝設(shè)備。所述鍋爐本體的尾部煙道上還設(shè)有S-CR脫硝設(shè)備。采用聯(lián)合脫硝的方式，在鍋爐處于高負(fù)荷的情況下，選用S-CR脫硝設(shè)備進(jìn)行脫硝，在鍋爐處于低負(fù)荷的情況下，選用S-NCR脫硝設(shè)備進(jìn)行脫硝，在鍋爐處于特別高負(fù)荷的情況下，同時(shí)采用S-NCR脫硝設(shè)備和S-CR脫硝設(shè)備進(jìn)行脫硝，可降低氮氧化物排放到10mg/nm3以下。因此，聯(lián)合脫硝方式能適應(yīng)能調(diào)節(jié)負(fù)荷。此外，由于S-CR脫硝設(shè)備設(shè)置在尾部煙道上，離地面較近，因此便于維修。
[0022]作為本實(shí)用新型的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的低溫空預(yù)器采用內(nèi)搪瓷管，可以防止低溫堵灰，又可以避免低溫腐蝕。
[0023]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的對(duì)流管束為旗面管。
【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的一種煤粉熱水鍋爐，包括鍋爐本體，在所述鍋爐本體的尾部煙道20上依次設(shè)有S-CR脫硝設(shè)備13、高溫空預(yù)器5、省煤器14、除塵器17和低溫空預(yù)器18，所述的低溫空預(yù)器18設(shè)置在所述除塵器17的后部。
[0027]所述的鍋爐本體包括爐膛1、燃盡室3、旗面對(duì)流管束4、膜式水冷壁7、燃燒器8、下集箱9和上集箱15，所述的下集箱9和上集箱15分別設(shè)置在鍋爐本體的底部和頂部;所述的燃燒器8設(shè)置在所述鍋爐爐膛I的底部或前部，所述的鍋爐本體采用管架式結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管6;所述下降管6和膜式水冷壁7的上下兩端分別與所述的上集箱15和下集箱9聯(lián)通;所述燃盡室3的頂部與爐膛出煙口 2聯(lián)通;所述的對(duì)流管束4設(shè)置在爐膛外側(cè)的縱向通道16內(nèi)；所述的縱向通道16頂部和底部分別與燃盡室3的底部和尾部煙道20聯(lián)通;所述爐膛I上部設(shè)有防爆門，中部設(shè)有助燃三次風(fēng)10和S-NCR脫硝設(shè)備19，下部設(shè)有落渣裝置11和出渣機(jī)12。
[0028]所述的低溫空預(yù)器18采用內(nèi)搪瓷管，可以防止低溫堵灰，又可以避免低溫腐蝕。
[0029]所述的出渣機(jī)12為出干渣機(jī)或出濕渣機(jī)。
[0030]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0031]煤粉通過單個(gè)或多個(gè)燃燒器8噴入膜式壁爐膛I，同時(shí)，低溫空預(yù)器18和高溫空預(yù)器5加熱后的高溫空氣也進(jìn)入燃燒器8與粉體混合進(jìn)入爐膛I進(jìn)行強(qiáng)烈懸浮燃燒;并且爐膛中布置了助燃三次風(fēng)10，在保證未燃盡產(chǎn)物充分燃燒的前提下有效阻止?fàn)t膛結(jié)焦和降低氮氧化物的生成。同時(shí)在爐膛2的適應(yīng)溫度區(qū)間布置了爐內(nèi)S-NCR脫硝設(shè)備的噴口，還原部分爐內(nèi)生成的氮氧化物。在爐膛I燃燒換熱后的高溫?zé)煔鈴臓t膛出煙口 2轉(zhuǎn)折180°向下進(jìn)入與爐膛聯(lián)接的燃盡室3，經(jīng)充分燃盡換熱后的煙氣再進(jìn)入縱向通道16內(nèi)的旗面對(duì)流管束4進(jìn)行對(duì)流換熱，然后煙氣再進(jìn)入S-CR13脫硝設(shè)備進(jìn)行還原氮氧化物。經(jīng)過脫硝處理的煙氣再依次進(jìn)入高溫空預(yù)器5、省煤氣14。然后進(jìn)入除塵器14進(jìn)行除塵處理、再進(jìn)入低溫空預(yù)器18。經(jīng)過充分換熱后的煙氣排入S02凈化系統(tǒng)進(jìn)行凈化。在S02凈化系統(tǒng)內(nèi)，煙氣中的二氧化硫被清除掉。吸熱的預(yù)熱空氣從燃燒器8中再次噴入爐膛I。省煤器14、高溫空預(yù)器5低溫空預(yù)器18可利用煙氣的余熱對(duì)鍋爐回水和空氣進(jìn)行預(yù)熱，從而達(dá)到余熱回收后循環(huán)利用和節(jié)能的目的。
[0032]由于低溫空預(yù)器18設(shè)置在所述除塵器17的后部，進(jìn)入除塵器17的煙氣溫度高于100°C，煙氣中的水分不會(huì)產(chǎn)生凝露，因而不影響除塵效果。低溫空預(yù)器18將從除塵器17出來的煙氣進(jìn)一步降溫，最低可降至80°C左右。按理論計(jì)算，煙氣溫度每降低12°C，鍋爐的熱效率可提尚I %。因此，本實(shí)用新型能夠大大提尚鍋爐的整體熱效率。
[0033]S-CR脫硝設(shè)備和S-NCR脫硝設(shè)備聯(lián)合脫硝的方式，在鍋爐處于高負(fù)荷的情況下，選用S-CR脫硝設(shè)備進(jìn)行脫硝，在鍋爐處于低負(fù)荷的情況下，選用S-NCR脫硝設(shè)備進(jìn)行脫硝，在鍋爐處于特別高負(fù)荷的情況下，同時(shí)采用S-NCR脫硝設(shè)備和S-CR脫硝設(shè)備進(jìn)行脫硝，可降低氮氧化物排放到10mg/nm3以下。因此，聯(lián)合脫硝方式能適應(yīng)能調(diào)節(jié)負(fù)荷。此外，由于S-CR脫硝設(shè)備設(shè)置在尾部煙道上，離地面較近，因此便于維修。
[0034]省煤氣14、上集箱15、下集箱9、膜式水冷壁7和下降管6構(gòu)成強(qiáng)制的水循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)于強(qiáng)制循環(huán)熱水鍋爐，回水由循環(huán)水栗從鍋爐回水口進(jìn)入省煤器14，再?gòu)氖∶浩?4出水口通過連接管進(jìn)入鍋爐的下集箱9，通過旗面對(duì)流管束4換熱吸收熱量并向上流動(dòng)進(jìn)入鍋爐上集箱15，上集箱通過不受熱的下降管6再依次進(jìn)入下集箱9、串聯(lián)的上升換熱膜式水冷壁7。最后熱水從上集箱15頂部的鍋爐出水口送出鍋爐，形成強(qiáng)制水循環(huán)。循環(huán)水在整個(gè)高溫?fù)Q熱面都是上升流動(dòng)。因此，大大提高鍋爐水(或油)循環(huán)的安全性。
[0035]應(yīng)該理解到的是:上述實(shí)施例只是對(duì)本實(shí)用新型的說明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的實(shí)用新型創(chuàng)造，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤粉熱水鍋爐，包括鍋爐本體，在所述鍋爐本體的尾部煙道(20)上設(shè)有高溫空預(yù)器(5)、除塵器(17)和低溫空預(yù)器(18)，其特征在于所述的低溫空預(yù)器(18)設(shè)置在所述除塵器(17)的后部。2.如權(quán)利要求1所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述的高溫空預(yù)器(5)和除塵器(17)之間還設(shè)有省煤器(14)。3.如權(quán)利要求1所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述的鍋爐本體包括爐膛(I)、燃盡室(3)、對(duì)流管束(4)、膜式水冷壁(7)、燃燒器(8)、下集箱(9)和上集箱(15)，所述的下集箱(9)和上集箱(15)分別設(shè)置在鍋爐本體的底部和頂部;所述的燃燒器(8)設(shè)置在所述鍋爐爐膛(I)的底部或前部，所述的鍋爐本體采用管架式結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管(6);所述下降管(6)和膜式水冷壁(7)的上下兩端分別與所述的上集箱(15)和下集箱(9)聯(lián)通;所述燃盡室(3)的頂部與爐膛出煙口(2)聯(lián)通;所述的對(duì)流管束(4)設(shè)置在爐膛外側(cè)的縱向通道(16)內(nèi)；所述的縱向通道(16)頂部和底部分別與燃盡室(3)的底部和尾部煙道(20)聯(lián)通;所述爐膛(I)上部設(shè)有防爆門，中部設(shè)有助燃三次風(fēng)(10)，下部設(shè)有落渣裝置(11)和出渣機(jī)(⑵。4.如權(quán)利要求3所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述爐膛(I)的中部還設(shè)有S-NCR脫硝設(shè)備(19)。5.如權(quán)利要求1所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述鍋爐本體的尾部煙道(20)上還設(shè)有S-CR脫硝設(shè)備(13)。6.如權(quán)利要求1所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述的低溫空預(yù)器(18)采用內(nèi)搪瓷管。7.如權(quán)利要求3所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述的出渣機(jī)(12)為出干渣機(jī)或出濕渣機(jī)。8.如權(quán)利要求3所述的一種煤粉熱水鍋爐，其特征在于所述的對(duì)流管束(4)為旗面管。
【文檔編號(hào)】F24H9/18GK205579960SQ201521091788
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日
【發(fā)明人】唐海清, 沈玉華, 徐慧, 汪志剛, 王改
【申請(qǐng)人】杭州燃油鍋爐有限公司