[發明專利]一種四回程超低氮冷凝臥式蒸汽鍋爐

在審

• 申請號: 201710581265.9
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107388221A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 胡志凱
• 申請（專利權）人: 四川竹根鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22D1/02
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 謝建,王莎

技術領域

本發明涉及鍋爐領域，尤其涉及一種四回程超低氮冷凝臥式蒸汽鍋爐。

背景技術

為了適應國民經濟的可持續發展和環境保護的要求，煤炭型燃料已逐步改變為油、氣型燃料。油、氣型燃料易于輸送和使用，在保證良好的燃燒條件下，基本上不產生環境污染，發熱值高，這使得燃油、燃氣鍋爐實現運行自動化、高效率。近年來，由于燃油燃氣鍋爐體型小、自動化程度高、安裝方便，并在各種熱媒下都可以得到十分方便而靈活的應用，燃油燃氣鍋爐得到了廣泛的發展和應用。

常規的WNS臥式三回程燃油氣蒸汽鍋爐由波紋爐膽-二回程煙管-三回程煙管和節能器串聯組成。工程實踐中發現，常規的鍋爐有二方面的明顯缺點:1、鍋爐熱效率低，在90％-92％；2、鍋爐的氮氧化物排放150-200mg/Nm3，由于氮氧化物排放量大，大部分地區已經嚴禁銷售該型鍋爐。

專利申請號為CN201520065311.6的實用新型專利公布了一種冷凝臥式蒸汽鍋爐，包括燃油燃燒器，鍋爐本體，保溫層及殼體，管道閥門儀表，省煤器，冷凝器，煙風道，鍋爐本體設于地基上，燃油燃燒器與鍋爐本體直接相連，在鍋爐本體外設有一層保溫層，省煤器和冷凝器通過管道與鍋爐本體外殼相連，省煤器和冷凝器通過管道閥門控制，經省煤器排出的氣體通過冷凝器作用后經煙風道排入空氣中。本新型由于在鍋爐的殼體上設有省煤器，當燃油燃燒器燃燒時，排出的煙氣能夠利用煙氣余熱加熱給水，起到吸收余熱，降低排煙熱損失，并提高給水溫度的作用；本新型冷凝器與省煤器相連，冷凝器能夠將燃氣鍋爐中的排煙溫度冷卻到40-80℃，能對省煤器排出的氣體進行調節，能使鍋爐的工作效率得到顯著提高。

上述蒸汽鍋爐的冷凝器能提高熱能利用，提高燃燒熱效率。但因為燃燒最高溫度區域并未有效控制，煙氣中熱力型NOx大量產生，其中熱力型NOx是空氣中氮在高溫(1400℃以上)下氧化產生。這造成氮氧化物的排放量高，造成空氣污染。常規的WNS臥式三回程燃油氣蒸汽鍋爐的波紋爐膽內煙氣溫度達到1500℃左右，因而，造成NOx大量產生，其NOx的排放量達到50-200mg/Nm3。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種熱效率高且氮氧化物排放量低的冷凝臥式蒸汽鍋爐。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種四回程超低氮冷凝臥式蒸汽鍋爐，包括煙箱，煙箱上設置有蒸汽出口；所述煙箱內安裝有波紋爐膽，波紋爐膽的一端連接有燃燒機，燃燒機設置于煙箱的外部；波紋爐膽的另一端依次連接有螺紋煙管和節能器，螺紋煙管設置于煙箱內，節能器設置于煙箱的外部，波紋爐膽的直徑為1.05～1.3m之間。

作為本發明的優選方案，所述節能器的另一端還依次連接有連接管和冷凝器，冷凝器與煙箱通過管道連通。

作為本發明的優選方案，所述連接管與燃燒機之間連接有煙氣回流管。煙氣回流管將從節能器排出的煙氣重新送入燃燒機內進行燃燒，這部分煙氣占到燃燒機總進氣量的12％

作為本發明的優選方案，所述燃燒機為超低氮燃燒器。超低氮燃燒機能減少氮氧化物的生成，從而相應減少氮氧化物的排放。

作為本發明的優選方案，所述燃燒機內分別設置有一級燃燒區和二級燃燒區，二級燃燒區位于一級燃燒區上方；一級燃燒區和二級燃燒區分別連接有進氣管，煙氣回流管與一級燃燒區上的進氣管連通。將燃料按比例分配在一級燃燒區和二級燃燒區，并將所需的進氣量按比例通入一級燃燒區和二級燃燒區的進氣量。控制一級燃燒區內過量空氣系數α＞1，一級燃燒區內過量空氣系數α＜1。

作為本發明的優選方案，所述冷凝器為ND鋼螺旋鰭片管冷凝器。ND鋼材料制成的泠凝器減少煙氣中酸性氣體對煙囪的腐蝕。

作為本發明的優選方案，所述螺紋煙管的形狀為螺旋形，使得螺紋煙管與煙箱內的水進行充分換熱，有效提高熱效率。

作為本發明的優選方案，所述波紋爐膽的直徑為1.1m。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明的波紋爐膽的直徑由原來的1m增大到1.05～1.3m，波紋爐膽與煙箱中的水充分換熱，不僅提高了熱效率，還使得波紋爐膽內的煙氣最高溫度由1500℃降低到1200℃～1300℃之間。爐內最高溫度降低到1400℃以下時，熱力型NOx大幅度減少，總NOx的排放量可大幅度降低，使得NOx排放量由原來的50-200mg/Nm3降低到30mg/Nm3以下，具有意想不到的效果。