[發(fā)明專利]一種預(yù)混水冷燃燒角管蒸汽鍋爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011288231.9
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112393214B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲騰;趙欽新;鄧世豐;邵懷爽;梁志遠(yuǎn);王云剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);博瑞特?zé)崮茉O(shè)備股份有限公司
• 主分類號: F22B1/22
• 分類號: F22B1/22;F22B31/08;F22B37/14;F22D1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明公開一種預(yù)混水冷燃燒角管蒸汽鍋爐，包括燃燒器、鍋爐本體、冷凝器和煙囪。燃燒器包括預(yù)混器、漸擴(kuò)分配器和水冷燃燒頭；鍋爐本體包括鍋筒，四角下降管和集箱構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，與燃燒器對接的前墻水冷壁，對流管屏，左、右側(cè)膜式水冷壁、隔熱材料和外殼；冷凝器布置在鍋爐本體尾部。燃?xì)夂涂諝饨?jīng)預(yù)混器混合送入外殼板、導(dǎo)流錐構(gòu)成的漸擴(kuò)分配器，進(jìn)入孔板、光管和前墻水冷壁光管部分構(gòu)成的水冷燃燒頭點火，水冷燃燒降低燃燒溫度，減少NO_x排放，繼而高溫?zé)煔鉀_刷對流管束，至冷凝器深度降低煙溫，提高鍋爐熱效率。水冷燃燒頭具有防回火、防脫火作用，確保燃燒安全，鍋爐整體由角管自支承，無需鋼架，結(jié)構(gòu)及制造簡單，模塊結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場組裝快捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃?xì)忮仩t技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)混水冷燃燒角管蒸汽鍋爐。

背景技術(shù)

以煤為主的能源結(jié)構(gòu)支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展，導(dǎo)致了嚴(yán)重的污染，近年來城鎮(zhèn)化、工業(yè)化繼續(xù)推進(jìn)，居民人均能耗增高，但環(huán)境的承載能力減弱，與此同時，民眾對于生態(tài)建設(shè)的要求也在不斷提高。為適應(yīng)各方需求，天然氣作為現(xiàn)階段一種相對高效清潔的燃料能源，在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的歷史進(jìn)程中，天然氣將會扮演至關(guān)重要的角色。預(yù)計未來15年內(nèi)，天然氣使用量仍將保持高速增長。

近年來表面燃燒器技術(shù)發(fā)展迅猛，形式多樣。水冷燃燒器、多孔陶瓷板燃燒器、金屬纖維或金屬絲網(wǎng)燃燒器，具有較大的調(diào)節(jié)比，火焰均勻且火焰溫度低于1100℃，抑制了熱力型氮氧化物的生成，氮氧化物排放低于30mg，符合最新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。平面燃燒器作為表面燃燒器的一種形式，只需利用鍋爐的一面爐墻即可完成布置。燃燒器分配頭火焰長度短，僅懸浮在燃燒平面后方200mm的空間內(nèi)，因此需要更小的爐膛空間。目前表面燃燒器主要應(yīng)用于燃?xì)鉄崴仩t和燃?xì)獗趻鞝t等小容量鍋爐，但還鮮有涉及承壓燃?xì)忮仩t市場。

目前市場上現(xiàn)有的燃?xì)忮仩t按工質(zhì)流動方式可以分為水管鍋爐和火管鍋爐兩種。火管燃?xì)忮仩t中最常見的是WNS系列燃?xì)忮仩t，由于管板結(jié)構(gòu)能夠承受的壓力有限，因此容量一般不超過20噸，無法實現(xiàn)大型化。水管燃?xì)忮仩t中最常見的是SZS系列燃?xì)忮仩t，其蒸發(fā)量相比火管鍋爐可以達(dá)到較高的水平，但由于其具有雙鍋筒結(jié)構(gòu)，所有的換熱管束都要在上下兩端與鍋筒進(jìn)行焊接，焊接工作量較大，焊接質(zhì)量要求很高。另外，上述兩種鍋爐均需要在鍋爐本體外部增加鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體支撐，一方面需要額外消耗鋼材，另一方面支撐結(jié)構(gòu)與本體的連接使得鍋爐整體的穩(wěn)定性和抗震性能有限。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種預(yù)混水冷燃燒角管蒸汽鍋爐，結(jié)合角管鍋爐與表面式燃燒器的特性進(jìn)行分析，實現(xiàn)低氮燃燒，同時保證鍋爐承壓能力和維修保養(yǎng)的便利性的大容量承壓蒸汽鍋爐。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種預(yù)混水冷燃燒角管蒸汽鍋爐，包括鍋筒、燃燒器、下降管、下部水集箱、上部汽水混合集箱、上部蒸汽集箱、前墻水冷壁、對流管屏以及膜式水冷壁；上部汽水混合集箱通過四角下降管連通下部水集箱，上部汽水混合集箱頂部連通上部蒸汽集箱；燃燒器的出口正對前墻水冷壁的中部，膜式水冷壁設(shè)置在兩側(cè)，膜式水冷壁的上端和下端分別連通上部汽水混合集箱和下部水集箱；對流管屏設(shè)置在兩側(cè)的膜式水冷壁之間，對流管屏上端連通上部汽水混合集箱，對流管屏下端連通下部水集箱；鍋筒連通上部汽水混合集箱和上部蒸汽集箱，鍋筒通過下降管連通下部水集箱；下部水集箱之間設(shè)置橫向加強梁；

燃燒器包括依次連接的預(yù)混器、漸擴(kuò)分配器以及水冷燃燒頭，漸擴(kuò)分配器設(shè)置外殼板，漸擴(kuò)分配器的入口小于其出口面積，漸擴(kuò)分配器的出口設(shè)置均流孔板，均流孔板上開設(shè)有若干均流孔；漸擴(kuò)分配器中設(shè)置若干導(dǎo)流錐，水冷燃燒頭包括燃燒器上集箱、燃燒器下集箱和燃燒器水冷管束，燃燒器水冷管束的上下兩端分別連通燃燒器上集箱和燃燒器下集箱，燃燒器上集箱連通鍋筒，燃燒器下集箱連通鍋爐給水管道，導(dǎo)流錐、均流孔板以及水冷燃燒頭設(shè)置在外殼板內(nèi)。

前墻水冷壁設(shè)置有法蘭盤，外殼板通過所述法蘭盤與前墻水冷壁可拆卸連接，外殼板與法蘭盤的連接面密封。