[發(fā)明專利]具有復合水冷爐膛的燃氣燃油鍋爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710452765.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107101186B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 范高峰;張兆磊;樊岱嬌;徐靜;歐陽曉瑞;馬慧敏;李合印;董磊;徐梅
• 申請（專利權）人: 河南焓之悅新材料有限公司
• 主分類號: F22B21/22
• 分類號: F22B21/22;F22B37/10;F22B37/34
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

具有復合水冷爐膛的燃氣燃油鍋爐，包括鍋爐本體，鍋爐本體內部右側為爐膛，爐膛四周的水冷膜式壁內側均勻設置有若干根螺旋鰭片管，水冷膜式壁合圍成外爐膛，這些螺旋鰭片管合圍成內爐膛，水冷膜式壁和螺旋鰭片管在爐膛內形成復合水冷爐膛，每根螺旋鰭片管在上鍋筒和下鍋筒之間豎直方向布置，所有的螺旋鰭片管的上端均伸入到上鍋筒內，所有的螺旋鰭片管的下端均伸入到下鍋筒內。本發(fā)明在不增加鍋爐體積甚至減小鍋爐體積時降低了爐膛的溫度及爐膛出口的溫度，減少了鍋爐熱力型氮氧化物的生成量，方便了過熱器的布置，減少了鍋爐整體鋼耗量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種鍋爐，尤其涉及具有復合水冷爐膛的燃氣燃油鍋爐。

背景技術

長期以來，我國一直以煤作為主要能源，燃煤鍋爐大量使用，形成了煤煙型大氣污染，尤其是近年來多地發(fā)生的霧霾天氣，進一步促使我國的能源政策和能源結構盡快轉型。目前我國的燃煤工業(yè)及生活用鍋爐的使用量巨大，是我國霧霾天氣重要的污染源，因此我國的一些大、中城市近期制定了把工業(yè)或生活燃煤鍋爐改為燃油或燃天然氣的鍋爐政策，這樣不僅可以解決鍋爐燃煤和環(huán)境之間的突出矛盾，而且在西氣東輸?shù)谋尘跋拢呱弦彩强刹僮鞯模壳凹跋喈斠欢螘r間內鍋爐?“煤改油”或“煤改氣”的政策會保持延續(xù)性。

目前在燃油和燃天然氣鍋爐中，工業(yè)及生活鍋爐使用的SZS燃油燃天然氣鍋爐數(shù)量巨大，主要是因為其結構簡單，自動化程度高，生產(chǎn)和安裝的周期短，尤其是中小型鍋爐的適應性強，因此深得用戶的青睞，市場上的占有率越來越大。隨著國家及地方政府對燃燒煤的鍋爐限制范圍及噸位越來越大，SZS型鍋爐迎來了大發(fā)展期，這種鍋爐的典型結構主要包括兩個部分，鍋爐一側是偏置的爐膛，爐膛端部布置燃燒器，爐膛作為提供燃料燃燒的空間，爐膛四周布置水冷膜式壁受熱面，這些受熱面起到吸熱和密封的作用，由于這些受熱面主要吸收火焰的輻射熱，因此稱為輻射受熱面；另一側布置過熱器及對流管束或只有對流管束，這些受熱面用來吸收煙氣流動放出的熱量，統(tǒng)稱為對流受熱面，這兩個部分的四周全部用水冷膜式壁進行了密封，這樣可以作為整體在鍋爐制造單位組裝好后出廠，到現(xiàn)場后便于安裝，縮短安裝時間，方便用戶使用。在這種鍋爐的設計和使用過程中，由于結構和運輸?shù)南拗疲仩t的爐膛一般設計的比較小，這樣燃料在爐膛內部燃燒時放出的熱量不能被四周的單層膜式水冷壁及時吸收，造成了爐膛內部的溫度很高，有時可以達到1400°C左右，這樣出現(xiàn)兩個主要問題：一是由于溫度在1200度以上，鍋爐熱力型氮氧化合物大量產(chǎn)生，和當前的環(huán)保政策相悖，為了減少氮氧化合物的產(chǎn)生，燃燒只有盡可能的減少氧氣的供給，造成燃料燃燒不完全，產(chǎn)生了大量的CO，不僅浪費了燃料，而且鍋爐操作人員也不安全；二是鍋爐的爐膛出口及以后的對流受熱面布置較困難，主要表現(xiàn)在兩個方面：其一由于爐膛出口煙氣溫度過高，在爐膛出口處不能布置過熱器，避免過熱器的燒壞，這和過熱器需要布置在煙溫最高處的理念相悖，并且在過熱器安裝時如果布置在爐膛出口，可以在過熱器兩面定位，易于安裝和檢查，目前必須采取在過熱器前面即爐膛出口處布置保護過熱器的一部分對流管束，過熱器安裝時只能觀察面向鍋爐外部的過熱器的情況，因為另一面是緊靠爐膛膜式壁的，沒有辦法進行定位和檢查；其二，由于爐膛出口煙氣溫度過高（有的達到1400°C左右），為了降低鍋爐出口的煙氣溫度，不得不多布置對流受熱面，這和需要設計出緊湊的鍋爐體積便于運輸和安裝的理念相悖，結果是把一部分受熱面移到鍋爐外面，增加鍋爐節(jié)能受熱面，無論增加那部分受熱面，由于對流受熱面的傳熱強度比輻射傳熱若很多，在同樣的排煙溫度情況下，吸收同樣的熱量，對流受熱面的鋼耗量都大的多，不利于鍋爐的節(jié)能降耗，綜合以上兩點可以看出。對于SZS型燃油燃氣鍋爐由于結構和運輸?shù)南拗疲瑐鹘y(tǒng)爐膛四周布置的單層水冷膜式壁吸熱能力有限，導致鍋爐爐膛內的溫度過高和爐膛出口煙氣溫度過高，爐膛內溫度過高增加了氮氧化合物的產(chǎn)生，雖然采用低供給氧量的辦法可以降低氮氧化合物的產(chǎn)生，但是卻導致了燃料燃燒不完全，爐膛出口煙氣溫度過高使受熱面布置困難，增加了鍋爐的整體鋼耗量及安裝困難，不利于鍋爐的節(jié)能降耗。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種在爐膛內部有限的空間內，設置螺旋鰭片管以降低爐膛內部溫度，從而減少氮氧化物生成的具有復合水冷爐膛的燃氣燃油鍋爐。