[实用新型]全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉

说明书

本实用新型属于电站锅炉领域，具体涉及一种全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉。

高炉煤气是一种钢铁企业生产过程中的附产能源，约占企业总能量的18～24％。由于其热值较低，仅为3260～3762KJ/Nm³，作为燃料直接用于工业中有较大的难度。目前，这部分能源主要作为热风炉、焦炉的燃料，但仍有大部分高炉煤气放散至空气中烧掉，造成极大的能源浪费和环境污染。

在我国，高炉煤气主要是以辅助燃料的形式被用于高压锅炉中，如首钢自备电站的500MW机组以煤粉为主要燃料，高炉煤气的设计掺烧率为20％，实际只能掺烧7％。

本实用新型的目的是提供一种以高炉煤气为燃料的、燃烧及运行稳定的全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉。

该全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉，采用单汽包、自然循环、集中下降管、倒U型布置，其特征在于炉膛由束腰5分隔成燃烧室3和上炉膛7两部分，炉膛的底部1为带一定角度且封闭的平炉底，燃烧器2布置在燃烧室3的前后墙上，在燃烧室3的水冷壁上喷涂耐火材料形成卫燃带6，水冷壁与气包8相连，屏式过热器10吊装在上炉膛的顶部，高温过热器11、低温过热器12依次布置在水平烟道内，顶棚过热器9布置在锅炉炉瞠的顶部，包墙管过热器13布置在转向室14内，在竖井烟道中依次布置有上级省煤器15、下级省煤器16、空气预热器17，尾部烟道布置有高炉煤气预热器的烟气侧换热器19。

下级省煤器16一路与汽包相连，一路与上级省煤器15相连，上级省煤器15的沸腾度为5～30％。

煤气预热器由烟气侧换热器19、煤气侧换热器20组成，烟气侧换热器19与煤器侧换热器20通过中间介质构成循环进行热量传递。

燃烧器为大功率双旋流高炉煤气燃烧器，在燃烧器的外壳内从里向外依次为中心管21、高炉煤气通道22、助燃风道23，高能点火枪25和焦炉煤气点火管26布置在中心管21内，火焰监测器24布置在高炉煤气通道22内，在高炉煤气通道22内布置有高炉煤气旋流叶片27，在助燃风道23内布置有助燃风旋流叶片28。高炉煤气旋流叶片27和助燃风旋流叶片28的旋流方向相同，高炉煤气和助燃风的旋流强度分别在0.2～2.0之间。

本实用新型具有以下优点：

1.由于该电站锅炉全烧高炉炼铁生产过成中的附产品——高炉煤气，节省了大量的燃煤，避免了高炉煤气的放散，造成能源的浪费和环境污染；

2.由于高炉煤气的热值比较低，该锅炉为了烧高炉煤气而将炉膛通过中间的束腰分为两段，使下部炉膛构成了一个相对独立的燃烧室，再加上卫燃带的设置，减少燃烧室的吸热，使下部炉膛形成了一个局部的高温区，从而保证了高炉煤气的着火和稳定燃烧，同时当气流流过缩腰时形成了气体的二次混合，从而保证了高炉煤气的完全燃烧和温度的均匀：

3.炉底为封避式结构，冷风不能从底部进入炉膛，使燃烧稳定；

4.高沸腾度省煤器的采用，弥补了因高炉煤气热值低等原因所造成的锅炉炉内蒸发吸热量的不足；

5.煤气预热器采用了分离式热管换热器，避免了煤气直接与烟气接触，安全、可靠，由于高炉煤气入炉温度的提高，一方面为高炉煤气的稳定燃烧创造了条件，另一方面提高了炉膛温度：

6.该锅炉所用的燃烧器由于采用高炉煤气和助燃风强旋流混合，为本发明在较低负荷下的稳定运行创造了条件：

7.该锅炉设计合理，热效率高，经济效益显著，如一台220t/h的锅炉，每小时可利用20万Nm³的高炉煤气，年节省标准煤约15万吨，直接经济效益可达7000万元以上。

本实用新型的实施例参见下列各图：

图1为全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉的剖视图

图2为大功率双旋流高炉煤气燃烧器的半剖视图

本实用新型是一种以高炉煤气为唯一燃料的高参数电站锅炉如图1，采用单汽包、自然循环、集中下降管、倒U型布置。高炉煤气从燃烧器2喷入燃烧室3燃烧，高温烟气被布置在炉膛四周的水冷壁和上炉膛7上部的屏式过热器10吸热后，相继流过水平烟道的高温过热器11、低温过热器12，烟气被它们以及顶棚过热器9和布置在转向室的包墙管过热器13吸热后，在尾部竖井中进一步被上、下级省煤器15、16、空气预热器17降温，乏气通过煤气预热器的烟气侧换热器19预热高炉煤气，最后由引风机送往烟囱排放。