[实用新型]一种可清洁燃烧高碱金属煤的双低型锅炉

说明书

技术领域

本实用新型属于清洁煤燃烧利用技术领域，特别涉及一种可清洁燃烧高碱金属煤的双低型锅炉。

背景技术

我国是煤炭资源丰富的国家，预测煤炭总资源量超过5万亿吨，居世界第三，但我国大多数的煤炭资源位于新疆等西部地区。在燃用新疆等地煤的过程中发现，相当数量的锅炉炉膛内、过热器和再热器区域在短期内会形成大片粘结性很强的积灰，并伴有严重的高温腐蚀，最终导致锅炉大面积爆管，直接影响了锅炉运行的可靠性、安全性和经济性。研究发现，造成上述问题的原因主要是煤中钠和钾等碱金属含量偏高，这类高碱金属含量煤的水分和挥发分含量一般较高，灰分、热值较低。受到煤灰中的钠和钾等碱金属含量较高的影响，煤的灰熔点普遍较低，在燃烧过程中煤灰表现出了极强的沾污性，属于强积灰结渣型灰。

由于燃用高碱金属含量煤会引起受热面沾污并影响锅炉传热，现有技术手段中，一般通过增加炉膛截面积、优化燃烧及配风、增加吹灰频次、使用添加剂、配煤掺烧等手段加以延缓，但始终难以根治。国内外燃用高碱金属含量煤均属一大难题，因此高碱金属含量煤仅在美国、澳大利亚和我国新疆地区少数电厂进行掺烧利用。掺烧过程中，煤粉锅炉容易在炉内燃烧器区域结渣和高温过热器、高温再热器出现沾污堵塞问题，循环流化床锅炉容易在床面出现结焦和尾部烟道受热面沾污堵塞问题。虽然整体而言燃用高碱金属含量煤的循环流化床锅炉的运行周期要长于煤粉锅炉，且循环流化床锅炉的掺烧比例要高于煤粉锅炉（一般为40%～50%），但由于所掺烧煤种价格较高，机组运行的经济性受到了显著地影响。

因此，要想实现我国煤炭资源的大规模利用，迫切需要寻求一种直接燃用高碱金属煤的装置和方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可清洁燃烧高碱金属煤的双低型锅炉，能够清洁高效的燃用高碱金属煤，避免积灰和结渣。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种可清洁燃烧高碱金属煤的双低型锅炉，包括炉膛，所述炉膛分为小尺寸炉膛密相区1和大尺寸炉膛稀相区2，小尺寸炉膛密相区1接给煤系统18，大尺寸炉膛稀相区2接分离器入口烟道3，大尺寸炉膛稀相区2的容积是小尺寸炉膛密相区1容积的5倍以上。

所述大尺寸炉膛稀相区2的净高度是小尺寸炉膛密相区1长度的2倍以上或是小尺寸炉膛密相区1宽度的5倍以上。

所述大尺寸炉膛稀相区2内设有炉内强化受热面A。

所述炉内强化受热面A为多片布置的屏式受热面。

所述屏式受热面之间的截距大于0.5m，高度大于大尺寸炉膛稀相区2净高度的60%，宽度大于大尺寸炉膛稀相区2净宽度的15%。

所述小尺寸炉膛密相区1通过回料管7连接有返料器6，返料器6通过立管5连接偏心旋风分离器4的排尘口，偏心旋风分离器4的含尘烟气出口通过分离器入口烟道3接大尺寸炉膛稀相区2，偏心旋风分离器4除尘后的洁净烟气由分离器中心筒8进入转向烟道9，转向烟道9接纵向的尾部烟道10，尾部烟道10底部设置有灰斗11。

为提高燃烧效率分离器中心筒还可以采用变径布置，本实用新型的偏心旋风分离器4的分离效率在99.5%以上。

所述转向烟道9中设置有附加强化冷却受热面C，所述附加强化冷却受热面C优选为对流式受热面，可以降低烟气温度50℃以上。

所述尾部烟道10中设置有多个平行的尾部烟道受热面B，冷却后的烟气最终由尾部烟道10的出口排出。优选地所述尾部烟道受热面B采用大截距设计，相邻尾部烟道受热面B之间的截距大于0.15m，尾部烟道10的容积是尾部烟道受热面B容积的20倍以上。

所述尾部烟道受热面B，

所述小尺寸炉膛密相区1：

通过惰性床料添加管15连接惰性床料添加系统14；

通过脱硫剂添加管17连接脱硫剂添加系统16；

设置有排渣口23。

通过脱硫剂添加系统16可以定期或连续补充石灰石、消石灰、电石渣或可以充当脱硫剂的物质，以降低SO₂排放浓度。

所述分离器入口烟道3中设置有脱硝还原剂喷入口21，通过脱硝还原剂喷入口21可以定期或连续喷入尿素水溶液、氨水、液氨或可以充当脱硝剂的物质，以降低NO_X排放浓度。

所述分离器入口烟道3、转向烟道9和尾部烟道10中均设置有烟气沿程吹扫清灰系统20，沿烟气流动方向进行强化吹灰，在烟气沿程吹扫清灰系统20周边设置有清灰孔，可以由人力或机械进行补充清灰。