[發明專利]一種燃用煤粉的工業鍋爐系統

有效

• 申請號: 201010100386.5
• 申請日: 2010-01-19
• 公開（公告）號: CN101761921A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 丁守寶;池作和;成德芳;王紅峻;孫公鋼;鄧龍強;關鍵
• 申請（專利權）人: 浙江省特種設備檢驗研究院;中國計量學院;浙江特富鍋爐有限公司
• 主分類號: F23C10/02
• 分類號: F23C10/02;F23K3/02;F23L9/00;F23N3/00;F23C101/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種工業鍋爐系統，特別是一種關于燃用煤粉的工業鍋爐系統。

背景技術

煤炭在我國一次能源消費結構中占主導地位，并且在今后相當長的一段時期內這種格局不會有大的改變。目前，我國約有50萬臺在用工業鍋爐，而燃煤工業鍋爐占其總量的80％以上，其中又以采用火床燃燒方式的鏈條爐居多。鏈條爐燃燒的特點是將塊狀的固體燃料鋪在運動的爐排上燃燒，由于煤塊的燃燒不是很充分，導致其燃燒效率非常低。鏈條爐燃燒本身存在的缺陷，決定了其熱效率不可能達到較高的水平，設備運行熱效率平均僅為65％左右。

相比鏈條爐，采用粉狀懸浮燃燒方式的煤粉爐則具有較高的熱效率，其鍋爐效率可以達到90％～93％。煤粉爐作為現代大中型電站鍋爐的主要型式，在工業鍋爐上卻應用得極少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃用煤粉的工業鍋爐系統。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：該燃用煤粉的工業鍋爐系統主要包括燃料供應系統、鍋爐本體、給水及水處理系統和煙氣凈化系統，其中，所述鍋爐本體包括煤粉燃燒器和D型爐，所述煤粉燃燒器密封安裝在D型爐的燃料入口處，所述煤粉燃燒器通過一次風送風管與燃料供應系統連通，給水及水處理系統和煙氣凈化系統分別與D型爐連通；所述煤粉燃燒器包括依次由中心開有圓孔的第一隔板和第二隔板分隔形成的內二次風箱、分級風箱和擾動風箱，所述內二次風箱、分級風箱、擾動風箱在各自的管壁上相應地設置有朝周向傾斜的內二次風進風口、分級風進風口、擾動風進風口；內二次風箱沿軸向貫穿有一次風管，在一次風管外同軸套設有內二次風管，內二次風管在第一隔板的圓孔處與第一隔板密封聯接，內二次風管內安裝有旋流葉片，內二次風管在所述第一隔板的圓孔處向外擴錐延伸形成的錐形筒置于分級風箱內；擾動風箱內同軸設有兩端敞口的預燃室，擾動風箱的壁與預燃室的壁之間形成環形通道，該環形通道的出口處設有環形端面，環形端面上均勻地設有開孔，在所述開孔處固定安裝有擾動風噴口；預燃室的進口端在第二隔板的圓孔處與第二隔板密封聯接；預燃室的進口根部處設有環形的分級風道，所述錐形筒與分級風道的內壁密封固定聯接。

進一步地，本發明所述鍋爐本體還包括省煤器，所述給水及水處理系統和煙氣凈化系統均通過省煤器分別與D型爐連通。

進一步地，本發明所述D型爐的爐膛一側開有進風口，在該進風口處安裝有爐膛二次風管，在煤粉燃燒器和燃料供應系統的送風機之間連接有二次風送風管，所述爐膛二次風管與二次風送風管之間通過風管連通。

進一步地，本發明所述燃料供應系統包括煤粉倉、粉倉攪拌器、粉倉攪拌器電機、輸粉絞龍、輸粉絞龍電機、落料管、送風機、風粉混合器、一次風送風管；所述粉倉攪拌器的末端與粉倉攪拌器電機連接，粉倉攪拌器豎直置于煤粉倉內；煤粉倉的出口處安裝有輸粉絞龍，該輸粉絞龍與煤粉倉連通；輸粉絞龍的一端與輸粉絞龍電機連接，輸粉絞龍的出料口通過落料管與風粉混合器的中部連通，該風粉混合器呈文丘里管狀；所述風粉混合器的一端通過送風管道與送風機連接，風粉混合器的另一端與一次風送風管連接。

進一步地，本發明所述分級風道內安裝有旋流葉片。

進一步地，本發明所述一次風管的出口端呈擴口狀，該擴口狀出口端伸入到錐形筒內，在該擴口狀出口端內通過耐火鋼筋焊接有圓錐形的鈍體。

進一步地，本發明所述擾動風噴口的中心軸線與預燃室的中心軸線之間所形成的夾角為α且10°≤α≤20°。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果是：

(1)本發明采用煤粉懸浮燃燒方式，鍋爐效率相對于鏈條爐得到大幅度提高，在國內有廣泛推廣使用的潛力；

(2)本發明的燃料供應系統在煤粉倉內垂直安裝了粉倉攪拌器，能有效防止煤粉倉堵粉；風和煤粉混合的地方采用了文丘里管形狀的風粉混合器，風粉氣流通過該裝置后，使得供料非常均勻，不會堵塞。

(3)本發明的煤粉燃燒器采用內二次風、分級風及擾動風的三級配風方式，有效地降低了氮氧化物的排放；其次，在燃燒器出口處設置了擾動風噴嘴，加強了該處氣流的擾動程度，從而促進了煤粉的燃燒；該燃燒器還設置了預燃室，利用預燃室高溫筒壁的輻射和反向回流高溫煙氣的對流傳熱，使煤粉氣流迅速著火燃燒；在預燃室的根部設置分級風，有效地防止了預燃室的積灰和結渣。

(4)鍋爐采用D型布置，該爐型能較好地與煤粉燃燒所產生的火焰匹配，解決了受熱面布置、出渣口設置以及整裝出廠等問題；并在D型爐爐膛設置二次風噴口，不僅提供了煤粉燃燒后期所需空氣，而且能有效降低氮氧化物的排放。