用于燃煤蒸汽鍋爐的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐設(shè)備，特別涉及一種蒸汽鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽鍋爐是將水加熱成高溫蒸汽的工業(yè)鍋爐。蒸汽鍋爐按照燃料可以分為電蒸汽鍋爐、燃油蒸汽鍋爐、燃?xì)庹羝仩t、燃煤蒸汽鍋爐等幾種;按照構(gòu)造可以分為立式蒸汽鍋爐和臥式蒸汽鍋爐;按照規(guī)?？梢苑譃榇?、中、小型蒸汽鍋爐。
[0003]燃煤蒸汽鍋爐以煤塊作為燃料，運(yùn)行成本低，但熱效率不高。燃?xì)庹羝仩t通常采用天然氣、煤氣、液化石油氣作為燃料，熱效率高，但運(yùn)行成本也高。現(xiàn)有技術(shù)中還研發(fā)出各種自帶煤氣氣化爐的蒸汽鍋爐，但建造和維護(hù)煤氣氣化爐也將增加系統(tǒng)的成本。
[0004]如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第102818247A號(hào)揭示的一種高效煤粉氣化與煤粉復(fù)合燃燒蒸汽鍋爐，包括鼓風(fēng)機(jī)、煤粉倉(cāng)、煤粉輸送管道、燃燒室、氣化室、爐膛、水平煙道、蒸汽過(guò)熱器、尾部豎井、鍋爐支柱，鼓風(fēng)機(jī)連接煤粉倉(cāng)，并通過(guò)煤粉輸送管道連接氣化室，燃燒器連接氣化室;氣化室、爐膛、水平煙道、尾部豎井依次連接，并安裝在鍋爐支柱上形成Π型;在爐膛與氣化室連接處上方布置有未燃帶，在爐膛底部設(shè)置有射流風(fēng)入口、二次風(fēng)入口，在未燃帶出口處設(shè)置三次風(fēng)入口；蒸汽過(guò)熱器安裝在水平煙道中；尾部豎井里設(shè)置有省煤器和空氣預(yù)熱器。然而，該高效煤粉氣化與煤粉復(fù)合燃燒蒸汽鍋爐采用的原料為煤粉，運(yùn)行成本也較高，并且不能應(yīng)用于傳統(tǒng)的鏈條爐排式燃煤蒸汽鍋爐。
[0005]又如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)第104864379A號(hào)揭示的一種可實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化燃燒的蒸汽鍋爐，包括鏈條爐排和鍋爐本體，鍋爐本體位于鏈條爐排的正上方，鏈條爐排的下方設(shè)有多個(gè)風(fēng)室，多個(gè)風(fēng)室沿鏈條爐排的傳送方向順次設(shè)置，且多個(gè)風(fēng)室位于鍋爐本體的爐膛的正下方，其中首端的風(fēng)室上設(shè)置有蒸汽噴管，爐膛內(nèi)還設(shè)置有中拱，中拱將爐膛前后劃分為前部爐膛和后部爐膛，前部爐膛位于首端的風(fēng)室的正上方，后部爐膛位于剩下的風(fēng)室的正上方。然而，該可實(shí)現(xiàn)煤的部分氣化燃燒的蒸汽鍋爐是通過(guò)向爐排處供給水蒸汽使得高溫煤塊部分氣化生成水煤氣，這種方法的氣化效率不高，并且其需要設(shè)置多個(gè)風(fēng)室來(lái)控制不同爐段的進(jìn)風(fēng)使系統(tǒng)改造成本升高。
[0006]因此，提供一種能夠降低運(yùn)行成本、提高熱效率的燃煤蒸汽鍋爐成為業(yè)內(nèi)急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種用于燃煤蒸汽鍋爐的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其能夠采用煤塊作為原料降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，同時(shí)結(jié)合高溫氣化燃燒提高鍋爐熱效率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的方案，提供一種用于燃煤蒸汽鍋爐的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，包括:蒸汽鍋爐，蒸汽鍋爐包括鍋爐本體、設(shè)于鍋爐本體內(nèi)的爐膛、設(shè)于爐膛的底部用于將煤塊輸送至爐膛內(nèi)燃燒的鏈條爐排、設(shè)于鍋爐本體的一端壁的第一煙氣出口、以及設(shè)于鍋爐本體的頂部的溫水入口和蒸汽出口。煙氣管道，煙氣管道將鍋爐本體的第一煙氣出口連通至煙囪。第一換熱器，第一換熱器設(shè)于爐膛內(nèi)并且包括冷空氣入口和熱空氣出口，冷空氣入口與第一風(fēng)機(jī)相連以將冷空氣輸送至第一換熱器內(nèi)與第一換熱器外部的高溫?zé)煔鈸Q熱。至少一個(gè)煤粉氣化燃燒組件，至少一個(gè)煤粉氣化燃燒組件包括設(shè)于鍋爐本體的側(cè)壁上的燃燒槍、以及與燃燒槍配對(duì)地設(shè)于鍋爐本體的同一側(cè)的氣化筒，氣化筒包括熱煤粉入口、至少一個(gè)氣化劑入口和煤氣出口。其中，至少一個(gè)氣化劑入口通過(guò)熱空氣管線(xiàn)與第一換熱器的熱空氣出口連通以將預(yù)熱后的熱空氣輸送至氣化筒內(nèi)將煤粉氣化成煤氣，煤氣出口與燃燒槍連通以將生成的煤氣噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0009]可選擇地，熱煤粉入口設(shè)于氣化筒的上端壁，至少一個(gè)氣化劑入口鄰近上端壁設(shè)于氣化筒的側(cè)壁，煤氣出口鄰近下端壁設(shè)于氣化筒的側(cè)壁。
[0010]可選擇地，至少一個(gè)氣化劑入口沿切向方向設(shè)于氣化筒的側(cè)壁使得熱空氣在氣化筒內(nèi)與煤粉充分地旋轉(zhuǎn)混合生成煤氣。
[0011]可選擇地，至少一個(gè)氣化劑入口包括至少一組氣化劑入口，每組氣化劑入口包括位于氣化筒的同一橫截面上的至少二個(gè)氣化劑入口。
[0012]可選擇地，至少一個(gè)氣化劑入口可包括位于不同橫截面上的至少兩組氣化劑入
□ ο
[0013]其中，鍋爐本體的第一煙氣出口排出至煙囪的煙氣溫度約為180?250攝氏度。經(jīng)由第一風(fēng)機(jī)輸送至第一換熱器內(nèi)的冷空氣溫度約為20?25攝氏度。經(jīng)第一換熱器的熱空氣出口輸送的熱空氣溫度約為550?650攝氏度。
[0014]優(yōu)選地，燃燒槍包括設(shè)于一端的煤氣入口、設(shè)于另一端的火焰出口、設(shè)于管壁的助燃空氣入口以及設(shè)于燃燒槍內(nèi)部的助燃噴管。助燃噴管的一端與助燃空氣入口連通，助燃噴管的另一端向火焰出口的方向延伸并且末端封閉，助燃噴管的管壁上設(shè)有若干空氣噴孔。
[0015]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括助燃空氣支管，助燃空氣支管的一端與燃燒槍的助燃空氣入口連通，助燃空氣支管的另一端與熱空氣管線(xiàn)連通以將來(lái)自第一換熱器的部分熱空氣經(jīng)由助燃噴管上的若干空氣噴孔噴射至燃燒槍內(nèi)部，使得來(lái)自氣化筒的煤氣與熱空氣劇烈混合三級(jí)氣化煤氣中殘留的煤粉后噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0016]優(yōu)選地，第一換熱器包括換熱器殼體、設(shè)于換熱器殼體內(nèi)并將換熱器殼體內(nèi)部分隔為進(jìn)氣室和換熱室的隔板、形成于隔板上的至少二個(gè)連通孔、以及分別圍繞每個(gè)連通孔從隔板向換熱室內(nèi)延伸的至少二個(gè)空氣噴管。其中，冷空氣入口設(shè)于進(jìn)氣室的室壁上，熱空氣出口設(shè)于換熱室的室壁上，每個(gè)空氣噴管的末端封閉且管壁上設(shè)置若干空氣噴孔，使得來(lái)自冷空氣入口的冷空氣在進(jìn)氣室內(nèi)通過(guò)至少二個(gè)連通孔分別進(jìn)入至少二個(gè)空氣噴管并經(jīng)由若干空氣噴孔噴射至換熱室內(nèi)換熱，空氣換熱后經(jīng)由熱空氣出口流出第一換熱器。
[0017]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)鏈條驅(qū)動(dòng)輪、至少一個(gè)鏈條從動(dòng)輪、以及鄰近鍋爐本體的另一端壁設(shè)置的用于向鏈條爐排上供給煤塊的煤斗。鏈條爐排圍繞至少一個(gè)鏈條驅(qū)動(dòng)輪和至少一個(gè)鏈條從動(dòng)輪布置成環(huán)狀，使得鏈條爐排在至少一個(gè)鏈條驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)以將來(lái)自煤斗的煤塊運(yùn)載至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0018]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)于煤斗上方用于向煤斗中輸送煤的傳送帶、將傳送帶的末端連接至煤斗的落煤管、以及落煤支管。落煤支管的一端與落煤管連通，落煤支管的另一端與制粉機(jī)的煤塊入口連通，以將煤塊輸送至制粉機(jī)內(nèi)制成煤粉。
[0019]優(yōu)選地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括混合器，混合器包括冷煤粉入口、煙氣入口以及混合粉出口，冷煤粉入口通過(guò)煤粉管線(xiàn)與制粉機(jī)的煤粉出口連通。并且鍋爐本體上進(jìn)一步設(shè)有與爐膛連通的第二煙氣出口，第二煙氣出口通過(guò)煙氣回流管線(xiàn)與混合器的煙氣入口連通以將爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔廨斔椭粱旌掀鲀?nèi)與來(lái)自制粉機(jī)的煤粉混合，并使得煤粉進(jìn)行一級(jí)氣化，混合器的混合粉出口通過(guò)煤粉管線(xiàn)與氣化筒的熱煤粉入口連通以將煙氣與煤粉的混合物輸送至氣化筒內(nèi)進(jìn)行二級(jí)氣化。
[0020]優(yōu)選地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括在制粉機(jī)與混合器之間設(shè)于煤粉管線(xiàn)中的下粉機(jī)，下粉機(jī)包括筒狀殼體、設(shè)于筒狀殼體的上側(cè)壁的進(jìn)料口、設(shè)于筒狀殼體的下側(cè)壁的出料口、以及設(shè)于筒狀殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)分配器。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)分配器包括沿筒狀殼體的縱向軸線(xiàn)設(shè)