一種水煤漿鍋爐的製作方法
2023-10-23 02:00:22
一種水煤漿鍋爐的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於鍋爐領域，具體涉及一種水煤漿鍋爐(單爐膛「蒸汽和有機熱載體」雙介質水煤漿鍋爐)。本實用新型提供一種水煤漿鍋爐，其包括：膜式水冷壁爐膛，燃燒器，對流管束。在本實用新型的水煤漿鍋爐中包括鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管，對流管束及有機熱載體進出口集箱，鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管構成封閉的汽水系統，對流管束與有機熱載體進出口集箱連通，構成封閉的熱媒循環系統。本實用新型的水煤漿鍋爐可同時提供蒸汽和有機熱載體兩種介質。
【專利說明】
_種水煤漿鍋爐
技術領域
[0001]本實用新型屬於鍋爐領域，具體涉及一種水煤漿鍋爐(單爐膛「蒸汽和有機熱載體」雙介質水煤漿鍋爐)。【背景技術】
[0002]水煤漿是20世紀70年代末世界石油危機以後開發出來的煤炭新產品，燃盡率高， 可高達98%以上，是一種可以代替重油和煤的新型潔淨燃料。在鍋爐運行全過程中，水煤漿液態管道輸送和霧化燃燒，自動點火，實現大部分鍋爐運行的自動化控制，操作簡單。近年來，水煤漿燃燒在工業鍋爐上也得到廣泛的應用。目前在運行的水煤漿工業鍋爐，蒸汽鍋爐以D型雙鍋筒水管結構為主，有機熱載體鍋爐以臥式盤管為主，且均只能給用戶提供單一介質，因此存在以下的不足:
[0003]1)負荷調節範圍小，只能提供單一介質(蒸汽或有機熱載體)。
[0004]2)燃燒不夠均勻，爐膛溫度較高，不利於降低N0X的含量。
[0005]3)鍋爐灰、渣清理不方便。
[0006]4)鍋爐房佔地面積大。【實用新型內容】
[0007]本實用新型所要解決的是現有技術存在的上述問題，旨在提供一種結構上可同時提供蒸汽和有機熱載體兩種介質的水煤漿鍋爐。
[0008]為達上述優點，本實用新型提供一種水煤漿鍋爐，其包括:膜式水冷壁爐膛，燃燒器，鍋筒、凝渣管、集箱、下降管;所述鍋筒、集箱、膜式水冷壁爐膛、下降管構成汽水系統用於吸收所述膜式水冷壁爐膛內的熱量製造蒸汽，所述煤粉鍋爐還包括，對流管束，有機熱載體集箱;所述對流管束和所述有機熱載體集箱連通形成機熱載體循環系統。
[0009]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁爐膛由膜式水冷壁爐膛組成。
[0010]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述對流管束為蛇形管。
[0011]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述對流管束包括高溫對流管束和低溫對流管束，有機熱載體集箱包括有機熱載體出口集箱，有機熱載體進口集箱，所述對流管束用於加熱有機熱載體。
[0012]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁爐膛中部設有兩排燃盡風進口。
[0013]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁爐膛下部的爐牆逐漸變窄。
[0014]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述高溫對流管束、所述低溫對流管束按所述水煤漿鍋爐的煙氣排出方向設置。
[0015]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述燃燒器位於所述膜式水冷壁的前牆中部。
[0016]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述膜式水冷壁四周設有吹灰器。
[0017]在本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，所述燃燒器水平方向設置。
[0018]在本實用新型的水煤漿鍋爐中:水煤漿鍋爐包括膜式水冷壁和對流管束，對流管束與有機熱載體集箱連通。在本實用新型的水煤漿鍋爐可"一爐兩用〃，可同時給用戶提供" 蒸汽和有機熱載體〃兩種介質。省煤器、鍋筒、下降管、集箱、汽連通管及爐膛膜式水冷壁構成一個封閉的汽水系統;進、出口集箱、高、低溫對流管束構成一個封閉的熱媒系統;兩個系統互不幹涉，因此，本爐型可同時提供蒸汽和有機熱載體兩種介質到用戶指定設備。【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型第一實施例的燃燒器底置單爐膛型「蒸汽和有機熱載體」雙介質水煤漿鍋爐的結構圖。
[0020]圖2是圖1的A-A向剖視圖。[0021 ]圖中，1-燃燒器，2-穩燃室，3-膜式水冷壁爐膛，4-下降管，5-鍋筒，6-頂集箱，7-上集箱，8-汽連通管，9-防爆門，10-凝渣管，11-燃盡風進口，12-下集箱，13-有機熱載體進口集箱，14-低溫對流管束，15-高溫對流管束，16-有機熱載體出口集箱，17-省煤器，18-空氣預熱器，19-落灰鬥，20-出渣機。【具體實施方式】
[0022]為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段及功效， 以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出【具體實施方式】、結構、特徵及其功效， 詳細說明如後。
[0023]圖1是本實用新型第一實施例的燃燒器底置單爐膛型「蒸汽和有機熱載體」雙介質水煤漿鍋爐的結構圖。圖2是圖1的A-A向剖視圖。參照附圖1、2,本實用新型的水煤漿鍋爐， 包括兩個燃燒器1、穩燃室2、膜式水冷壁爐膛3、下降管4、鍋筒5、頂集箱6、上集箱7、汽連通管8、凝渣管10、下集箱12、高溫對流管束15、低溫對流管束14、空氣預熱器18、省煤器17、落灰鬥19、出渣機20。
[0024]燃燒器1位於膜式水冷壁爐膛3的前牆，燃燒器1水平布置;膜式水冷壁爐膛3前段設有一定長度的穩燃室2;膜式水冷壁爐膛3可自動落灰，燃燒器1用於燃燒水煤漿產生熱量。燃燒器1的數量為一對。兩個燃燒器1燃燒可獨立控制。兩個燃燒器1對稱設置。落灰鬥19 位於膜式水冷壁爐膛3的底部。落灰鬥19與出渣機20連接。
[0025]膜式水冷壁爐膛3是由爐牆包圍起來供燃料燃燒的立體空間。爐膛3的下部的爐牆逐漸變窄，可以防止膜式水冷壁爐膛3的爐牆與膜式水冷壁爐膛3底部的連接處積灰。[〇〇26]下降管4和膜式水冷壁的兩端中分別與所述的上集箱7和下集箱12連通。頂集箱6 和上集箱7設置在膜式水冷壁爐膛3的頂部，頂集箱6和上集箱7通過汽連通管8連通。下集箱 12設置在膜式水冷壁爐膛3的底部。水煤漿鍋爐的爐膛部分採用立式角管式結構，四角布置 4根下降管4。頂集箱6上集箱7和下集箱12用於匯集或者分配汽水工質，減少工質的輸送連接管道，減少鍋筒的開孔數，從而有利於提高鍋筒的安全性能。
[0027]鍋筒5在水煤漿鍋爐中用以進行汽水分離和蒸汽淨化，組成水循環迴路並蓄存鍋水的筒形壓力容器，又稱汽包。主要作用為接納省煤器來水，進行汽水分離和向循環迴路供水，向過熱器輸送飽和蒸汽。鍋筒5中存有一定水量，具有一定的熱量及工質的儲蓄，在工況變動時可減緩汽壓變化速度，當給水與負荷短時間不協調時起一定的緩衝作用。鍋筒中裝有內部裝置，以進行汽水分離、蒸汽清洗、鍋內加藥、連續排汙，籍以保證蒸汽品質。[〇〇28]上集箱7、頂集箱6、汽連通管8、下集箱12、爐膛的膜式水冷壁3和4根下降管4構成封閉的水循環系統。上集箱7與頂集箱6用汽連通管8連接，同時接入鍋筒5,汽水混合物從膜式水冷壁的受熱面上升進入上集箱7,並在上集箱7裡發生汽水預分離，蒸汽經汽水引出管5 至頂集箱6進入鍋筒5上部的汽空間。由於上集箱7均在鍋筒7的高水位處接入，則蒸汽沒有通過水空間而直接接入鍋筒5,從而避免了泡沫的產生，再加上進入鍋筒5的蒸汽已進行預分離，大大提高了蒸汽的品質。上集箱7裡汽水預分離後的水從4根下降管4流入下集箱12， 再進入膜式水冷壁內，形成水循環。
[0029]燃盡風進口 11位於膜式水冷壁爐膛3的中部，燃盡風進口的數量為兩排多個，所進風用於保證爐膛有充分的氧氣與燃料反應燃燒。
[0030]高溫對流管束15和低溫對流管束14採用蛇形管，並豎向順列布置在爐膛的外側， 高溫對流管束15和低溫對流管束14之間相互連通，高溫對流管束15的上方的端部與有機熱載體出口集箱16連通，低溫對流管束14下方的端部與有機熱載體進口集箱13連通。
[0031]有機熱載體進口集箱13、低溫對流管束14、高溫對流管束15和有機熱載體出口集箱16依次連通，並通過循環油慄和高、低位油槽構成封閉的熱媒循環系統，通過外部管道輸送到用熱設備，期間有機熱載體產生的水汽可通過各部件的高排管排入高位槽再排入大氣。有機熱載體的流程低進高出，低溫對流管束14、高溫對流管束15內不會積氣，避免了低溫對流管束14、高溫對流管束15產生局部過熱。所述高溫對流管束(15 )、所述低溫對流管束 (14)按所述水煤漿鍋爐的煙氣排出方向設置。[〇〇32]本實用新型的工作原理如下:
[0033]水煤漿借壓縮空氣通過前面兩個燃燒器1噴入穩燃室2,同時，經空氣預熱器加熱後的高溫空氣也進入燃燒器1與水煤漿混合進入穩燃室2進行猛烈懸浮燃燒，同時在爐膛中布置了兩級燃盡風進口，保證了爐膛有充分的氧氣與燃料反應燃燒。在膜式水冷壁爐膛燃燒換熱後的高溫煙氣從膜式水冷壁爐膛上方的凝渣管出口處轉折180°向下進入高溫對流管15進行對流換熱，再垂直向下進入低溫對流管14進行對流換熱，煙氣再進入空氣預熱器 18和省煤器17進行換熱，後排入煙氣淨化系統。在煙氣淨化系統內，煙氣中的固體顆粒被清除掉。省煤器17和空預熱器18可利用煙氣的餘熱對鍋爐燃燒所需空氣和鍋爐給水進行加熱，經空預器加熱後的乾淨預熱空氣從兩個燃燒器1中再次噴入爐膛，經省煤器加熱後的熱水進入鍋筒，從而達到循環利用和節能的目的。
[0034]作為本實用新型的進一步改進，爐膛四周設有爐膛吹灰器，可清除爐膛膜式水冷壁受熱面上的積灰。在清灰口處設置氣力吹灰裝置，能及時有效地清除對流管束盤管上的積灰。
[0035]作為本實用新型的再進一步改進，採用分級燃燒技術，爐膛內設有兩排燃盡風進口，整個溫度場均勻，可有效阻止爐膛結焦和降低氮氧化物的生成。
[0036]本實用新型的水煤漿鍋爐至少具有以下優點:
[0037]在本實用新型的水煤漿鍋爐中水煤漿鍋爐包括膜式水冷壁和對流管束，對流管束與有機熱載體集箱連通。在本實用新型的水煤漿鍋爐同時提供蒸汽/熱水，有機熱載體兩種介質。"一爐兩用〃，可同時給用戶提供"蒸汽和有機熱載體〃兩種介質。省煤器、鍋筒、下降管、集箱、汽連通管及爐膛膜式水冷壁構成一個封閉的汽水系統;進、出口集箱、高、低溫對流管束構成一個封閉的熱媒系統;兩個系統互不幹涉，因此，本爐型可同時提供蒸汽和有機熱載體兩種介質到用戶指定設備。
[0038]本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，採用立式單爐膛結構，整個爐膛呈倒 「L」形。由於水煤漿中含有30?40%的水分，當水煤漿噴入燃燒室後，需先蒸發掉其中的水分後才能被點燃。本爐型採用單爐膛結構，在爐膛的前部設置一定長度的穩燃室(也叫引燃室，長度根據漿的熱值不同而有所不同)，穩燃室的兩側和頂部被火烤熱，高溫的爐壁將進入爐膛的水煤漿進行高溫輻射，在經過穩燃室的瞬間，水煤漿中的水分迅速蒸發掉並得到餘熱，從而確保點火成功和穩定燃燒；爐膛廋高，因燃燒器前牆布置，火焰先水平走一段後垂直向上，因此爐膛火焰呈倒「L」形，煙氣流程長達8米以上，延長了水煤漿的燃燒時間，可確保燃料充分燃燒和燃燼，從而可提高鍋爐的熱效率。
[0039]本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，爐膛受熱部分採用膜式水冷壁結構， 爐體採用角管式結構爐膛受熱面採用膜式水冷壁結構，爐牆只需要保溫材料，整體密封、保溫性能好，漏風少;爐體採用立式角管式結構布置，四角布置4根大口徑下降管，不需要另設支撐鋼架，鋼耗低;鍋爐採用立式結構，鍋筒高度較高，因而鍋爐水循環壓差大，水循環安全可靠。
[0040]本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，燃燒器前置燃燒器為兩個，呈水平布置。雙燃燒器布置的好處在於每個燃燒器可單獨控制，大大提高燃燒的穩定性和負荷的調節性能，同時可使用兩種以上的燃料。燃燒器前置，火焰先水平走一段後垂直向上，因而可進一步延長煙氣流程，保證燃料充分燃燒。
[0041]本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，熱媒循環安全可靠。本爐型的高低溫對流管束主要是用於加熱有機熱載體，由於熱媒經過的高、低溫對流管時採用低進高出的形式，受熱管內不集氣，不會造成局部過熱，連接管設置在煙道外部，不受熱，因此熱媒循環安全可靠。
[0042]本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中，水煤漿鍋爐整體結構緊湊、外形布置簡單、佔地面積小。由於此類型的鍋爐可同時提供蒸汽和有機熱載體兩種介質，對於那些需要用兩種介質的用戶來說就不需要同時上兩種型號的鍋爐了，相應的尾部裝置也只需要一套就可以了，這就有利於整體布置，大大節省了用地面積。
[0043]本實用新型的水煤漿鍋爐的一個實施例中水煤漿鍋爐包括:膜式水冷壁爐膛，燃燒器，對流管束。在本實用新型的水煤漿鍋爐中包括鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管，對流管束及有機熱載體進出口集箱，鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管構成封閉的汽水系統，對流管束與有機熱載體進出口集箱連通，構成封閉的熱媒循環系統。本實用新型的水煤漿鍋爐可同時提供蒸汽和有機熱載體兩種介質。
[0044]以上，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化和修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【主權項】
1.一種水煤漿鍋爐，其包括:膜式水冷壁爐膛(3)，燃燒器(1)，鍋筒(5)、凝渣管(10)、集 箱(6、7、12)、下降管(4);所述鍋筒(5)、集箱(6、7、12)、膜式水冷壁爐膛(3)、下降管(4)構成 汽水系統用於吸收所述膜式水冷壁爐膛(3)內的熱量製造蒸汽，其特徵在於，所述水煤漿鍋 爐還包括，對流管束，有機熱載體集箱(13、16);所述對流管束和所述有機熱載體集箱(13、 16)連通形成機熱載體循環系統。2.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述膜式水冷壁爐膛(3)由膜式水 冷壁組成。3.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述對流管束為蛇形管。4.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述對流管束包括高溫對流管束 (15 )和低溫對流管束(14)，有機熱載體集箱(13、16)包括有機熱載體出口集箱(16)，有機熱 載體進口集箱(13)，所述對流管束用於加熱有機熱載體。5.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述膜式水冷壁爐膛中部設有兩排 燃盡風進口(11)。6.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述膜式水冷壁爐膛(3)下部的爐 牆逐漸變窄。7.根據權利要求4所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述高溫對流管束(15)、所述低溫 對流管束(14)按所述水煤漿鍋爐的煙氣排出方向設置。8.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述燃燒器(1)位於所述膜式水冷 壁的前牆中部。9.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述膜式水冷壁四周設有吹灰器。10.根據權利要求1-9任一所述的水煤漿鍋爐，其特徵在於:所述燃燒器(1)水平方向設置。
【文檔編號】F22B1/18GK205717151SQ201620431427
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】席向東, 劉東平, 張又紅, 潘姚姚, 劉小六, 王改
【申請人】杭州燃油鍋爐有限公司