[發(fā)明專利]一種全燒高爐煤氣的中溫中壓蒸汽鍋爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910062806.2
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN101586799A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亢艷濱;任魯軍;張延軍;謝正兵;彭志平;靳世平
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢天元鍋爐有限責(zé)任公司
• 主分類號: F22B21/36
• 分類號: F22B21/36;F23C5/28;F23D14/24;F23D14/70
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 何英君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種全燒高爐煤氣的中溫中壓蒸汽鍋爐，屬于電站和工業(yè)用鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種全燒高爐煤氣的蒸汽鍋爐。

背景技術(shù)

高爐煤氣不同于其他的可燃?xì)怏w(天然氣、焦?fàn)t煤氣等)，它本身含有N₂、CO₂等約70％的惰性氣體，可燃成分CO、H₂僅占約30％，因此其發(fā)熱量很低，僅為3000～3800kJ/Nm³，著火溫度為530～650℃，并隨其成分的波動略有變化。因此，在爐膛內(nèi)燃燒時火焰溫度水平低，燃燒不穩(wěn)定、輻射力不足、難于燃盡，單位發(fā)熱量所產(chǎn)生的煙氣體積很大，約為燃煤鍋爐煙氣體積的1.4～1.5倍，因而降低鍋爐排煙溫度比燃煤鍋爐要難，并須布置大量的對流受熱面。

在我國，目前高爐煤氣主要以輔助燃料的形式用于電站鍋爐的參燒，但仍有部分未加以任何利用，直接放散至大氣中將其燒掉，不僅將本可利用的能源白白浪費(fèi)，而且造成大氣環(huán)境的污染。當(dāng)然，近年來也有一些關(guān)于全燒高爐煤氣的中溫中壓(或高溫高壓)蒸汽鍋爐設(shè)計和應(yīng)用實(shí)例的出現(xiàn)，由于高爐煤氣上述的燃燒特性，與常規(guī)的燃?xì)鉅t型相比，在燃燒器無特殊的著火和穩(wěn)燃結(jié)構(gòu)的情況下，現(xiàn)有的高爐煤氣爐型有的是在爐膛內(nèi)增設(shè)蓄熱穩(wěn)燃裝置，有的采用縮腰的半開式爐膛等型式設(shè)計，其目的均在于強(qiáng)化高爐煤氣在爐內(nèi)的燃燒。

例如蓄熱穩(wěn)燃裝置設(shè)在爐膛底部的設(shè)計，雖然此蓄熱穩(wěn)燃裝置輔助燃燒器以利于強(qiáng)化高爐煤氣在爐內(nèi)的燃燒，但同時也存在不足，由于設(shè)在爐膛底部的蓄熱穩(wěn)燃裝置是由非金屬耐火材料筑成，其與爐底四周的接觸面積過大(且爐膛水冷壁受熱時向下膨脹)，不利于此處的密封，鍋爐散熱損失增大。同時由于該裝置體積大、熱容量大，鍋爐冷態(tài)啟動在加熱爐膛的同時也要加熱該裝置，延長了鍋爐冷態(tài)啟動的時間。

再例如縮腰的半開式爐膛設(shè)計，雖然因爐膛中部的收縮設(shè)計有利于強(qiáng)化高爐煤氣在爐內(nèi)的燃燒，但卻會導(dǎo)致煙氣在縮腰處發(fā)生轉(zhuǎn)彎和加速，增加了煙氣在爐膛內(nèi)的阻力，即增加了引風(fēng)機(jī)電耗，同時也增加了前后墻水冷壁內(nèi)水循環(huán)的阻力，不利于鍋爐的安全運(yùn)行。

此外，上述兩種結(jié)構(gòu)均增加了產(chǎn)品的制造、安裝難度和工作量，無疑增加了產(chǎn)品的費(fèi)用支出和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種全燒高爐煤氣的中溫中壓蒸汽鍋爐，以一種熱效率高、運(yùn)行穩(wěn)定的鍋爐，解決煉鐵高爐副產(chǎn)品-高爐煤氣的回收利用問題，實(shí)現(xiàn)高爐煤氣高效利用，達(dá)到綠色環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明全燒高爐煤氣的中溫中壓蒸汽鍋爐，包括鍋筒、爐膛、燃燒器和對流受熱面等主要部件，特點(diǎn)是鍋筒為單鍋筒，爐膛1為矩形斷面的全膜式壁結(jié)構(gòu)，爐膛出口處由后墻水冷壁回折形成折焰角4，使后墻水冷壁在此形成兩路，一路在爐膛出口處形成凝渣管5，另一路在爐膛出口處形成斜底墻6并與水平煙道相連，水平煙道末端與豎井煙道連接，燃燒器3在爐膛兩側(cè)墻的下部對沖布置，燃燒器3為旋流式、內(nèi)外雙層圓形噴口結(jié)構(gòu)，噴口15的前部設(shè)計為絕熱燃燒室16，其中心設(shè)置有鈍體17，高爐煤氣由高爐煤氣入口18從內(nèi)層通道經(jīng)鈍體進(jìn)入噴口15，熱風(fēng)由熱風(fēng)入口19從外層經(jīng)旋流葉片20導(dǎo)入噴口15，爐膛底部為封閉水冷爐底2，爐膛整體為全懸吊式設(shè)置。

上述燃燒器的鈍體上設(shè)有小孔21。

上述水平煙道布置有高溫過熱器7和低溫過熱器8，之間設(shè)有一級噴水減溫器9。

上述豎井煙道尾部依次布置有高溫省煤器11、高溫空預(yù)器12、低溫省煤器13和低溫空預(yù)器14。

上述爐膛出口與水平煙道之間設(shè)置有三向金屬波紋膨脹節(jié)10。

上述爐膛的底部為具有小傾斜角度的封閉水冷爐底2。

本發(fā)明全燒高爐煤氣的中溫中壓蒸汽鍋爐，采用的是單鍋筒，爐膛為全膜式壁結(jié)構(gòu)，燃燒器對沖布置在爐膛兩側(cè)墻的下部，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)置科學(xué)。