[发明专利]一种全烧高炉煤气的中温中压蒸汽锅炉

说明书

技术领域

本发明一种全烧高炉煤气的中温中压蒸汽锅炉，属于电站和工业用锅炉领域，具体涉及一种全烧高炉煤气的蒸汽锅炉。

背景技术

高炉煤气不同于其他的可燃气体(天然气、焦炉煤气等)，它本身含有N₂、CO₂等约70％的惰性气体，可燃成分CO、H₂仅占约30％，因此其发热量很低，仅为3000～3800kJ/Nm³，着火温度为530～650℃，并随其成分的波动略有变化。因此，在炉膛内燃烧时火焰温度水平低，燃烧不稳定、辐射力不足、难于燃尽，单位发热量所产生的烟气体积很大，约为燃煤锅炉烟气体积的1.4～1.5倍，因而降低锅炉排烟温度比燃煤锅炉要难，并须布置大量的对流受热面。

在我国，目前高炉煤气主要以辅助燃料的形式用于电站锅炉的参烧，但仍有部分未加以任何利用，直接放散至大气中将其烧掉，不仅将本可利用的能源白白浪费，而且造成大气环境的污染。当然，近年来也有一些关于全烧高炉煤气的中温中压(或高温高压)蒸汽锅炉设计和应用实例的出现，由于高炉煤气上述的燃烧特性，与常规的燃气炉型相比，在燃烧器无特殊的着火和稳燃结构的情况下，现有的高炉煤气炉型有的是在炉膛内增设蓄热稳燃装置，有的采用缩腰的半开式炉膛等型式设计，其目的均在于强化高炉煤气在炉内的燃烧。

例如蓄热稳燃装置设在炉膛底部的设计，虽然此蓄热稳燃装置辅助燃烧器以利于强化高炉煤气在炉内的燃烧，但同时也存在不足，由于设在炉膛底部的蓄热稳燃装置是由非金属耐火材料筑成，其与炉底四周的接触面积过大(且炉膛水冷壁受热时向下膨胀)，不利于此处的密封，锅炉散热损失增大。同时由于该装置体积大、热容量大，锅炉冷态启动在加热炉膛的同时也要加热该装置，延长了锅炉冷态启动的时间。

再例如缩腰的半开式炉膛设计，虽然因炉膛中部的收缩设计有利于强化高炉煤气在炉内的燃烧，但却会导致烟气在缩腰处发生转弯和加速，增加了烟气在炉膛内的阻力，即增加了引风机电耗，同时也增加了前后墙水冷壁内水循环的阻力，不利于锅炉的安全运行。

此外，上述两种结构均增加了产品的制造、安装难度和工作量，无疑增加了产品的费用支出和生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种全烧高炉煤气的中温中压蒸汽锅炉，以一种热效率高、运行稳定的锅炉，解决炼铁高炉副产品-高炉煤气的回收利用问题，实现高炉煤气高效利用，达到绿色环保、循环经济的发展目标。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明全烧高炉煤气的中温中压蒸汽锅炉，包括锅筒、炉膛、燃烧器和对流受热面等主要部件，特点是锅筒为单锅筒，炉膛1为矩形断面的全膜式壁结构，炉膛出口处由后墙水冷壁回折形成折焰角4，使后墙水冷壁在此形成两路，一路在炉膛出口处形成凝渣管5，另一路在炉膛出口处形成斜底墙6并与水平烟道相连，水平烟道末端与竖井烟道连接，燃烧器3在炉膛两侧墙的下部对冲布置，燃烧器3为旋流式、内外双层圆形喷口结构，喷口15的前部设计为绝热燃烧室16，其中心设置有钝体17，高炉煤气由高炉煤气入口18从内层通道经钝体进入喷口15，热风由热风入口19从外层经旋流叶片20导入喷口15，炉膛底部为封闭水冷炉底2，炉膛整体为全悬吊式设置。

上述燃烧器的钝体上设有小孔21。

上述水平烟道布置有高温过热器7和低温过热器8，之间设有一级喷水减温器9。

上述竖井烟道尾部依次布置有高温省煤器11、高温空预器12、低温省煤器13和低温空预器14。

上述炉膛出口与水平烟道之间设置有三向金属波纹膨胀节10。

上述炉膛的底部为具有小倾斜角度的封闭水冷炉底2。

本发明全烧高炉煤气的中温中压蒸汽锅炉，采用的是单锅筒，炉膛为全膜式壁结构，燃烧器对冲布置在炉膛两侧墙的下部，结构简单，设置科学。