中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐的製作方法

2023-06-08 03:35:41

專利名稱：中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐，特別是涉及一種中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐。
專利號為ZL95102081.1的發明專利「一種抑制氮氧化物的無煙燃煤方法及燃煤爐」，描述了一種低NOx無煙燃煤的方法和燃煤爐，燃燒爐由一個預熱乾餾室和一個燃燒室組成，煤從單側加入爐膛，其缺陷是在增加燃煤容量時，爐體幾何尺寸需增加很多，另外，在撥火或推煤時，會有短暫的冒煙而汙染環境。
本申請人申請的98202954.3號實用新型專利申請，提供了一種「雙側加煤抑制氮氧化物的無煙燃煤爐」，在鍋筒與外爐壁之間，鍋筒對面兩側設二個預熱幹鎦室，外爐壁內下端適當位置處對稱安裝兩個傾斜爐蓖，傾斜爐蓖之間設有水平爐蓖，該燃煤爐可雙側加煤，傾斜爐篦交替推煤，這樣增加了燃煤爐的容量，同時，由於一側撥火或推煤時，另一側仍在穩定燃燒，克服燃煤爐在撥火或推煤時的冒煙缺陷，但這種燃煤爐由於是雙側加煤、中間燃燒，乾餾區散熱損失較高，能耗大，鍋爐受熱面的布置不合理，阻礙煙氣流動和燃燼，燃燒過程中發生的結焦，下煤不暢、必須依靠推煤機構進行推煤，造成了設備複雜、費時、費工等缺陷。
本實用新型目的在於克服上述燃煤鍋爐存在的諸多缺陷，提供一種結構合理，燃用結焦性強的煤發生結焦時，下煤順暢，且不需推煤的中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐，該燃煤鍋爐的乾餾區散熱損失小、鍋爐受熱而布置有利煙氣流動和燃燼，熱效率高。
本實用新型實施方案如下本實用新型提供的中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃燒鍋爐，包括爐體、爐排、除塵筒、煙囪等，其特徵在於在爐體內部對稱放置偶數排立式水冷壁，立式水冷壁平行或傾斜於爐體壁，最裡側的一對立式水冷壁之間設置至少一塊密封隔板，立式水冷壁和密封隔板將爐體內腔分成主燃燒區，乾餾區、燃燼吸熱區和除塵區，其中乾餾區和除塵區由密封隔板密封隔離，加煤口設在密封隔板下方的爐體壁上；為了方便清除除塵筒分離出的灰塵，密封隔板上還可設置方便開、合的除塵蓋；所述的爐體外型為圓柱型或長方型，可由水套筒體構成，當燃煤鍋爐承受壓力時，爐體也可以由管式水冷壁及絕熱密封層構成當爐體額定負荷增大時，可在一臺燃煤爐的爐體中並列設置兩個或兩個以上的主燃燒區、乾餾區及燃燼、吸熱區。
以下結合附圖及實施例進一步描述本實用新型附


圖1-1為本實用新型實施例1(爐體為水套筒體)結構示意圖附
圖1-2為實施例1的A-A剖面圖附圖2為本實用新型實施例2(爐體外形為立方體)結構示意圖附圖3為本實用新型實施例3(承受壓力的方形爐體)結構示意圖其中1-煙囪 3-絕熱密封層 4-爐體錐體 5-除塵筒6-外立式水冷壁上聯箱 7-內立式水冷壁上聯箱 8-外立式水冷壁9-內立式水冷壁 10-隔板支撐水管 11-密封隔板 13-內立式水冷壁下聯箱14-外立式水冷壁下聯箱 15-爐排支撐軸 16-活動爐排 17-除塵蓋18-底座 19-爐體 20-二次風口 21-主燃燒區 22-撥火口 23-乾餾區24-燃燼、吸熱區 25-加煤口 26-除塵區 27-管式水冷壁 28-出渣口29-水冷壁下聯箱 12-水冷壁上聯箱
圖1-1、
圖1-2為本實用新型的一種實施例結構示意圖，爐體19為圓柱水套筒體，與除塵筒相連通的煙筒囪1由爐體19上端的爐體椎體4中伸出，爐排位於爐體的底端，特徵在於在爐體19內對稱安裝內、外兩排立式水冷壁9、8，內、外立式水冷壁9、8分別由排列有序的豎式水管組成，管中裝有水(也可裝其它液體介質)，並分別由內立式水冷壁上、下聯箱7、13和外立式水冷壁上、下聯箱6、14相連通，內立式水冷壁9之間通過隔板支撐水管10支撐安裝有密封隔板11，密封隔板11下方的爐體壁上開有加煤口25，爐體19底部通過爐排支撐軸15安裝有活動爐排16，其下方爐體底座上留有出渣口28，內、外立式水冷壁9、8下方的爐體壁上有撥火口22、二次風口20，內、外立式水冷壁9、8和密封隔板11將爐體19內腔分成主燃燒區21，乾餾區23，燃燼、吸熱區24及除塵區26，其中乾餾區23和除塵區26由密封隔板11密封而隔離；為方便清除除塵筒分離出的灰塵，密封隔板上還設置方便開合的除塵蓋17。
煤由加媒口送入乾餾區、燃燒區，當煤加滿後，煤在爐排上自然形成堆積斜面，此堆積斜面區域即主燃燒區；因供養不足煤在乾餾區被部分乾餾和氣化，由於乾餾區頂部有隔板、側有水冷壁的阻礙，乾餾煤氣只能通過主燃燒區的半焦斜面放出、被燃燒掉，這樣可保證煤的可燃成分充分燃燒。
煤在進入主燃燒區之前已被處理成半焦，半焦層在主燃燒區燃燒，隨著底部半焦的燃燼，生成的灰由爐排漏下，在重力的作用下煤層下降，因煤層下降主燃燒區餘出的空間由乾餾室上部產生的半焦來填補，這樣可保證燃燒結構穩定不變；由於煤在下降的重力大於結焦形成的阻力，即使發生結焦，大焦塊不需人工處理會自動下落，不影響正常燃燒。
乾餾煤氣的生成與燃燒，是在高溫的半焦層中進行，加熱和燃燒時間較常規的燃燒方式長，此燃燒方式比常規燃燒方式燃燒燼程度增大；在主燃燒區上有供火焰充分發展的燃燼的空間，少數未燃燼的可燃氣體在此空間被完全燃燼，該爐不冒黑煙；由於煤在乾餾期間處於缺氧狀態，而且產生的乾餾煤氣對煙氣中的NO有還原作用，這使燃料氮在燃燒過程中極少部分以NO的形式排放，因此本實用新型有抑制氮氧化物排放、無煙的燃燒、熱效率高等特徵。
此爐的水冷壁是採用立式順流布置方式，這些水冷壁雙面受熱，它們即不影響主燃燒區的火焰充分發展、燃燼，又有利於受熱面吸熱，同時這些受熱面之間形成的通道有較大的煙氣抽吸力，在沒有風機的條件下煙氣的流速較快，對傳熱、排煙、增大鍋爐負荷均有利。
在爐膛頂部，水冷壁與除塵筒配合使煙氣在離開鍋爐之前，以S型在爐內運行，離心力的作用使煙氣中的灰塵被分離、甩出，落到除塵筒下部，乾餾區上的密封隔板上，灰塵被除掉；煙氣的S型行程延長了煙氣停留時間，使煙溫進一步降低。
由圖2知，本實用新型的爐體19外形可以是立方型，如果燃煤爐額定負荷增大時，可在一臺燃煤爐的爐體中設兩個或兩個以上的本實用新型所提供結構。
由圖3知，本實用新型提供的中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤爐當承受壓力時，其爐體19由管式水冷壁27及絕熱密封層3組成，並有水冷壁上、下聯箱12、29相連通。本實用新型結構也可用於茶浴爐。
權利要求1．一種中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐，包括爐體、爐排、除塵筒及煙囪，其特徵在於在爐體內部對稱放置立式水冷壁，立式水冷壁平行或傾斜於爐體壁，最裡側的一對立式水冷壁之間設置至少一塊密封隔板，立式水冷壁和密封隔板將爐體內腔分為主燃燒區、乾餾區、燃燼、吸熱區和除塵區，其中乾餾區和由除塵區由密封隔板密封隔離，加煤口設在密封隔板下方的爐體壁上。
2．按權利要求1所述的中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐，其特徵在於所述的爐體外型為圓柱型或立方型，由水套筒體構成，或由管式水冷壁及絕熱密封層構成。
3．按權利要求1所述的中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐，其特徵在於所述的爐體額定負荷增大時，可在一臺燃煤鍋爐的爐體中並列設置兩個或兩個以上的主燃燒區、乾餾區及燃燼、吸熱區。
4．按權利要求1.2.3所述的中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐，其特徵在於所述的密封隔板上設可方便開、合的除塵蓋。
專利摘要本實用新型涉及一種中間加煤兩側燃燒抑制氮氧化物排放的無煙燃煤鍋爐,特徵是:爐體內對稱放置偶數排立式水冷壁,最裡側的水冷壁間設有密封隔板,隔板下方的爐體壁上有加煤口,隔板和水冷壁將爐體內腔分為主燃燒區、乾餾區、燃燼、吸熱區、除塵區,本燃煤鍋爐可保證結焦情況下正常運行,乾餾區散熱損失小,爐體受熱面布置有利煙氣流動和可燃燼,煙塵得到近一步消除;其結構簡單、運行方便、運行工況穩定,鍋爐承受壓力較高時爐體可為水管式水冷壁結構。
文檔編號F24H1/32GK2349502SQ9820737
公開日1999年11月17日 申請日期1998年7月29日 優先權日1998年7月29日
發明者徐有寧, 李效青, 李靜海, 宋文立, 白蘊茹 申請人:中國科學院化工冶金研究所, 靜樂縣五星常壓鍋爐廠