[实用新型]一种U型火焰煤粉燃烧锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉，具体涉及一种U型火焰煤粉燃烧锅炉。

背景技术

燃煤工业锅炉是我国主要热能装备，根据统计结果，截止2010年，总数达到60.12万台，总容量达348万蒸吨，年耗煤将近7亿吨。目前在用的燃煤工业锅炉主要是链条炉，占85%以上。

现有链条炉的结构如图1所示，包括燃煤输送系统、燃烧系统、水冷系统、灰渣系统；其中燃煤输送系统包括加料装置、链式输煤装置和送风装置；燃烧系统设有炉拱和炉排前墙，炉膛的面积比较小；水冷系统包括水冷壁、锅炉集箱和锅筒。这种链条炉，采用碎煤燃烧，粒度不均匀，存在以下缺点：空气过剩系数高，大颗粒燃烧不彻底，残留灰分高，锅炉热效力较低，烟气污染物难以达标。

近年来，国家在经济快速发展的同时，对节能环保的关注逐步加强，燃煤工业锅炉是重点关注对象之一，最新出台的《国务院关于加快发展节能环保产业的意见》、《大气污染防治行动计划》、《锅炉大气污染物排放标准》等对燃煤工业锅炉的发展方向和排放控制标准均进行了明确指示，加快节能技术装备升级换代，实现节能增效是发展的重点，链条炉作为占现有燃煤工业锅炉总量最多的炉型，其改造和更新换代迫在眉睫。

为了解决链条炉存在的上述缺陷，满足节能环保的需求，本实用新型研发了一种新型结构的锅炉。

发明内容

本实用新型是为了解决链条炉存在的热效率低，残留灰分高，烟气污染物高的缺点，而提供了一种U型火焰煤粉燃烧锅炉。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种U型火焰煤粉燃烧锅炉，包括燃烧系统、水冷系统、空气预热器、灰仓系统；其中所述的燃烧系统包括设置在锅炉前端的立式预燃炉膛和固定在炉顶上的煤粉燃烧器，所述煤粉燃烧器向内旋转；所述的水冷系统包括炉顶水冷壁、炉膛水冷壁、对流管束；所述的空气预热器固定在燃煤输送系统的上部；所述的灰渣系统为水力除渣系统，设置在炉膛底部。

进一步地，所述的煤粉燃烧器包括3-5个，可以根据炉膛容积不同，布置合适数量的煤粉燃烧器。

本实用新型锅炉燃烧方式由层燃燃烧变为煤粉燃烧的锅炉系统，具有节能高效、环保清洁、操作简单、占地节省、安全可靠等优点，具体来讲，包括以下几点：

（1）燃烧系统：取消原炉排前墙及炉拱，扩大现有炉膛，形成立式预燃炉膛，增大炉膛受热面积，在锅炉前墙布置煤粉燃烧器，根据炉膛容积不同，布置燃烧器的个数，并使燃烧器向内旋转，实现炉膛内实现U型火焰燃烧，高效燃烧的同时兼有低氮燃烧的效果；

（2）水冷系统：新增预燃炉膛水冷壁及对流管束，增加辐射受热和对流换热，提高锅炉换热效率，锅炉集箱和锅筒位置保持不变，连接管根据水冷系统的分别进行局部调整；

（3）空气预热器：增加空气预热器，提高空气温度，可以强化燃烧，使燃烧稳定降低机械未完全燃烧损失和化学未完全燃烧损失，同时使煤燃烧完全，可减少过剩空气量，从而降低排烟损失和风机电耗；提高空气温度，可使燃烧室温度升高，强化辐射传热；

（4）灰渣系统：通过改进燃烧方式，产生的灰渣量大大降低，为充分考虑场地的使用功能和系统运行的可靠性及经济性，炉膛底部出渣系统改为水力除渣，该系统结构简单，密封性好，占地小，同时对于采用煤粉燃烧方式产生的灰渣量少的特点，便于进行后续处理。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

通过以上系统的改进，实现了在有限场地的条件下，将链条炉排改为煤粉燃烧形式的燃煤工业锅炉，大大降低了燃料消耗量，提高了锅炉运行热效率，同时其污染物排放浓度达到国家排放标准

本实用新型开发了一种U型火焰煤粉燃烧方式替代链条炉排的技术，在燃烧系统改造中，通过对水系统的空间位移，实现新增预燃炉膛的功能，在炉顶上布置燃烧器，实现了炉膛内U型火焰燃烧。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）该锅炉整体可达到高效和低污染排放：燃煤时锅炉热效率达90%，污染物排放浓度粉尘不大于30mg/m³，SO₂不大于100mg/m³，NOx不大于250mg/m³；

（2）锅炉节煤率可达到30%以上；

本实用新型大大降低了燃料消耗量，提高了锅炉运行热效率，同时其污染物排放浓度达到国家排放标准。

附图说明

图1为现有链条炉的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；