[發明專利]用于發電站的鍋爐爐子

有效

• 申請號: 201410218765.2
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN104048285A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 金炳斗
• 申請（專利權）人: 金炳斗
• 主分類號: F22B31/00
• 分類號: F22B31/00;F22G3/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

技術領域

本發明涉及一種用于發電站的鍋爐爐子，其中限定在外部水管部和內部水管部之間的燃燒空間形成最接近自然火焰的形狀，以使水管部和火焰之間的接觸面積增加而升高爐子中水管部內熱水的溫度，從而提高熱效率。

此外，本發明涉及一種用于發電站的鍋爐爐子，其中供給到爐子的水經由外部水管部重新供給到內部水管部中，以便大大減小給水泵的負載，從而增加了整個系統的熱效率，內部的水管壁防止了火球的形成并用作過熱器(superheater)來吸收火焰產生的大量熱量，因而防止了高溫火球引起的熱氮氧化物(NOx)的形成并防止了灰燃燒剩余物被高溫火球熔化而形成熔渣。

此外，本發明涉及一種用于發電站的鍋爐爐子，其中供給至爐子的水首先進行加熱，在外部水管部中分離成熱水和蒸汽，且在內部水管部中只對分離出的蒸汽再次加熱，以便比加熱水和蒸汽的情況更快地制造出過熱蒸汽。

背景技術

通常，廣泛用于熱電廠的鍋爐主要分成燒煤鍋爐、燃油鍋爐和燃氣鍋爐。其中，燒煤鍋爐占據了發電量的大部分，并且大致分成煤粉鍋爐和沸騰層鍋爐。

因為煤粉鍋爐燃燒粉碎的(或粉料)煤，它具有高的燃燒效率，但由于高溫燃燒產生了對大氣環境有害的氮氧化物(NOx)。因此，煤粉鍋爐在裝備有能夠處理氮氧化物(NOx)的大型吸塵器的大規模發電站中被使用。因為沸騰層鍋爐燃燒粗煤粒子，由于低的燃燒溫度，它抑制了氮氧化物(NOx)的產生。因此，為了改善將火焰熱量傳送到水管的熱傳遞效果，沸騰層鍋爐熱量使得砂粒從爐子的底部向上吹動以加熱砂粒，并使得這樣加熱的砂粒沿著設置在爐子外部的水管部向下移動，從而改善熱效率。

為此，在具有高燃燒效率的煤粉鍋爐的情況下，研究人員正在積極開展抑制氮氧化物(NOx)產生的研究。同時，在沸騰層鍋爐的情況下，正在嘗試擴大爐子的比例來改善熱效率。

在本發明中，將要描述占據燃煤火力發電大部分的煤粉鍋爐的實施例。

傳統的煤粉鍋爐的結構是，長度7千米的水管在垂直和水平方向上排列成Z形圖案，以便最大程度從向上噴出的火焰吸收熱量。

因為這種傳統的煤粉鍋爐采用了如下的方法，其中多個水管密集地垂直排列來增加從火焰吸熱的效率，給水泵的負載異常地增加循環水，同時強迫反轉蒸汽的自然流動方向以使水流過具有大流阻的縱長小直徑水管。

驅動該給水泵的馬達消耗了發電站內部消耗的30-40％。此外，傳統的煤粉鍋爐存在以下缺陷，它排出了大量的氮氧化物(NOx)，將灰熔化形成粘性爐渣，因而制造出大量渣塊，并弄臟了過濾器，從而導致不能使用廉價的劣質煤。

為了解決這種問題，如圖1中所示，提出了一種韓國登記專利號10-0764903的煤粉鍋爐爐子的結構，其中由多個水管組成的內部水管壁8垂直安裝在垂直設置于爐子內圓周附近的外部水管壁6的中間，以便從設置在外部水管壁6上的燃料噴嘴射入的燃料進行燃燒，同時沿著內部水管壁8的內圓周進行旋轉，在內部水管壁8和外部水管壁6之間形成管形火柱，從而防止火焰集中在一點上，以提升到超高溫度，還使得溫度低于火焰的空氣通過形成在內部水管壁8中的空氣噴射孔引入到內部水管壁8和外部水管壁6之間限定的燃燒空間S中，以防止火焰(F)過度升高到超高溫度，因此減少了高溫火焰燃燒空氣中的氮時產生的氮氧化物(NOx)的數量。

發明內容

技術問題

因此，為了努力解決現有技術中發生的上述問題而完成了本發明，本發明的目的之一在于提供一種用于發電站的鍋爐爐子，其中外部水管部和內部水管部之間限定的燃燒空間形成最接近自然火焰形狀的形狀，以使水管部與火焰之間的接觸面積增加來提高爐子水管部中熱水的溫度，從而增加鍋爐底部的吸熱效率。

本發明的另一目的在于提供一種用于發電站的鍋爐爐子，其中在火焰上方的水管部處形成彎曲部分以使得具有對流熱量的對流氣體通過其中，因此，爐子的水管部有效地吸收對流氣體的對流熱量，從而進一步增加鍋爐底部的吸熱效率。

本發明的又一目的在于提供一種用于發電站的鍋爐爐子，其中供給到爐子的水經由外部水管部重新供給到內部水管部中，以便設置在低位置的內部水管壁用作過熱器來降低整個水管和鍋爐之間的高度，從而降低了構造費用，且水管的長度大大減小，顯著降低了給水泵的負載，從而增加了整個系統的熱效率。

本發明的又一目的在于提供一種用于發電站的鍋爐爐子，其中內部水管壁防止了火球的形成并用作過熱器來吸收由火焰產生的大量熱量，因而防止了高溫火球引起的熱NOx的形成并防止了灰燃燒剩余物被高溫火球熔化形成熔渣。