[发明专利]水煤浆热水锅炉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水煤浆热水锅炉系统。

背景技术

现有技术中常规的大容量热水锅炉通常采用燃煤或燃气，煤炭作为主要的采暖能源，其引发的环境问题日趋严重，而天然气虽是一种清洁、优质、高效的锅炉燃料，可有效解决锅炉燃煤引发的环境污染问题，但是由于我国天然气资源有限，采暖用天然气用量还是受到了很大的限制，同时燃天然气锅炉的运行成本很高。

水煤浆是一种新型煤基洁净液体燃料，它具有与油相似的储存、输送和燃烧特性。水煤浆属于洁净燃料，被列为国家重点发展的清洁能源项目，能符合大部分地区的环保要求，在天然气资源不足的地区，用新型煤基燃料——水煤浆来代替煤的直燃，能解决当下非常突出的环境污染与人民生活及经济发展之间的矛盾。但目前的燃水煤浆热水锅炉一般容量较小，大型热网需要配备多台小容量锅炉，并通过多台锅炉的启停炉来调节热网负荷，负荷调节能力差；小容量锅炉还普遍存在燃烧不稳定、燃烧不完全、易结焦、热效率低等现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种大容量的水煤浆热水锅炉系统，本发明解决问题所采用的技术方案是：水煤浆热水锅炉的结构包括燃烧器、炉膛、省煤器、卧式空气预热器、锅筒、卫燃带、水冷壁、冷灰斗、折焰角、集箱、斜炉底、后顶棚管、上级省煤器进口集箱、下级省煤器出口集箱、分配集箱、下集箱、上集箱，其特征在于炉膛的截面为正方形，在炉膛的四个角处均设置有低氮型专用水煤浆的燃烧器，在燃烧器水煤浆喷口标高区段的周围增设有卫燃带，炉膛的前、后、左、右壁均由水冷壁制成，炉膛为全膜式壁密封结构，水冷壁的下端向下延伸形成冷灰斗，炉膛后侧的水冷壁上端向炉内延伸突出形成折焰角，折焰角向上延伸形成两路，其中一路垂直向上进入集箱，另一路组成膜式水冷壁构成水平烟道底部的斜炉底，炉膛前侧的水冷壁向后延伸构成后顶棚管，省煤器与卧式空气预热器呈交叉双级布置。

所述的水煤浆热水锅炉系统，其特征在于炉膛的四个角设置的低氮型专用水煤浆的燃烧器呈四角切圆布置，燃烧器的数量为四台。

所述的水煤浆热水锅炉系统，其特征在于卫燃带为耐火耐磨材料制成，卫燃带的厚度为70-95毫米。

水煤浆热水锅炉在炉膛的四角布置有四台低氮型专用水煤浆燃烧器，每台燃烧器有上、中、下三个水煤浆喷口，能保证单台锅炉容量达到58MW及以上，满足大型热网的供热需求；同时燃烧器四角切圆布置，有效改善传统直射型布置易将水煤浆喷射到炉膛水冷壁上而引起的结焦。正方形截面的高水冷炉膛，在燃烧器水煤浆喷口标高区段的周围增设卫燃带，其材料为耐火耐磨材料，厚度为70-95毫米，卫燃带的增设有效提高了燃烧区域的温度，使水煤浆加速着火，燃烧稳定。高炉膛的设计使水煤浆和烟气在炉膛内停留时间更长，水煤浆燃烧更加充分，水煤浆燃后的灰渣在沉降过程中得到更多的冷却，有效降低了下部冷灰斗的结焦、结渣的可能性。同时大幅度降低了NOx的生成，起到良好的减排效果。在尾部竖井布置两级空气预热器，可将冷空气加热到300℃以上，热空气有效稳定了水煤浆的燃烧，提高了燃烧器调节负荷的能力，锅炉机组可在最低50％的负荷下稳定运行。

水煤浆热水锅炉系统的热效率可达90％以上，以一台58MW热水锅炉作为实施例，在同等的水煤浆耗量下，比4台14MW的小容量热水锅炉可多供25万平方米的供热面积。锅炉水循环为强制循环，简单、可靠，炉膛前后左右四面水冷壁一次性上升，温度均匀合理，减小了温度偏差，保证了燃烧的稳定性。

本发明具有以下优点：(1)、创造性地把水煤浆燃料使用于大容量热水锅炉上；(2)、把锅炉炉膛结构和低氮型专用水煤浆燃烧器有机结合在一起，选取更为合适的热水锅炉截面热负荷和容积热负荷，保证锅炉在低负荷时的点火和稳燃；(3)、锅炉水循环为强制循环，简单、可靠，炉膛前后左右四面水冷壁一次性上升，温度均匀合理，减小了温度偏差，保证了燃烧的稳定性；(4)、采用卧式顺列布置的空气预热器，空气在管内水平冲刷、烟气在管外垂直冲刷，使锅炉的清灰更加简单方便，保证受热面的强化传热。

附图说明

图1：本发明实施例结构示意图。

图2：本发明实施例俯视结构示意图。

图中：燃烧器1、炉膛2、省煤器3、卧式空气预热器4、锅筒5、卫燃带6、水冷壁7、冷灰斗8、折焰角9、集箱10、斜炉底11、后顶棚管12、上级省煤器进口集箱13、下级省煤器出口集箱14、分配集箱15、下集箱16、上集箱17。

具体实施方式