《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》是無錫華光鍋爐股份有限公司於2013年4月10日申請的發明專利，該專利的申請號為2013101228716，公布號為CN103206699A，授權公布日為2013年7月17日，發明人是韋志平、沈解忠、毛軍華、李俊、何雁飛、張學明、薛金彪、耿長萍、孟慧、陳益增。
《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》使得煤種為Vdaf=14%的貧煤在鍋爐內得到充分燃燒，使得能源得到充分利用，節約能源。其包括爐膛、過熱器、省煤器、空氣預熱器，所述爐膛內設定有燃燒器，其特徵在於：所述過熱器包括高溫過熱器、低溫過熱器，所述爐膛的上方設定有高溫過熱器，所述爐膛的上方連通豎井煙道，所述豎井煙道的兩側相分隔，所述豎井煙道的兩側分別排布有低溫過熱器、省煤器，所述低溫過熱器的下方設定有過熱蒸汽進口管道，所述過熱蒸汽進口管道上安裝有事故噴水減溫器，所述豎井煙道位於所述低溫過熱器、省煤器的下方分別設定有煙氣調溫擋板，所述高溫過熱器、低溫過熱器各自分別連線微量噴水減溫器。
2016年12月7日，《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐
- 公布號：CN103206699A
- 授權日：2013年7月17日
- 申請號：2013101228716
- 申請日：2013年4月10日
- 申請人：無錫華光鍋爐股份有限公司
- 地址：江蘇省無錫市新區城南路3號
- 發明人：韋志平、沈解忠、毛軍華、李俊、何雁飛、張學明、薛金彪、耿長萍、孟慧、陳益增
- Int.Cl.：F22B31/04(2006.01)I；F23C7/00(2006.01)I
- 代理機構：無錫盛陽專利商標事務所（普通合夥）
- 代理人：杜丹盛
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
中國是煤炭生產和消費大國，為減少燃煤對環境的污染，提高能源的利用率，實現能源工業的可持續發展，發展大型煤粉鍋爐可以替代原有眾多低效率、高能耗、高污染的小型鍋爐，容易形成企業規模效益，既提高了企業經濟效益，節約能耗，又可減少污染物的排放，對保護環境有利，因此大型煤粉鍋爐的市場前景十分廣闊。煤種為Vdaf=14%的貧煤，由於該煤種具有難著火、難燃燼、中等結焦，硫分含量高的特性，2013年4月前已有的煤粉鍋爐使得該煤種不能充分燃燒，浪費能源。
發明內容
專利目的
《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》提供了一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其使得煤種為Vdaf=14%的貧煤在鍋爐內得到充分燃燒，使得能源得到充分利用，節約能源。
技術方案
《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》包括爐膛、過熱器、省煤器、空氣預熱器，所述爐膛內設定有燃燒器，其特徵在於：所述過熱器包括高溫過熱器、低溫過熱器，所述爐膛的上方設定有高溫過熱器，所述爐膛的上方連通豎井煙道，所述豎井煙道的兩側相分隔，所述豎井煙道的兩側分別排布有低溫過熱器、省煤器，所述低溫過熱器的下方設定有過熱蒸汽進口管道，所述過熱蒸汽進口管道上安裝有事故噴水減溫器，所述豎井煙道位於所述低溫過熱器、省煤器的下方分別設定有煙氣調溫擋板，所述高溫過熱器、低溫過熱器各自分別連線微量噴水減溫器，兩個所述煙氣調溫擋板的下方為連通的通道，所述通道連通所述省空氣預熱器，所述空氣預熱器的出口連通風箱，所述爐膛為大切角爐膛，所述爐膛的四個切角位置各自設定有對應的所述燃燒器，所述風箱連通所述燃燒器，所述燃燒器上設定有一次風噴口、二次風噴口，所述燃燒器四周的水冷壁上鋪設有衛燃帶，相鄰的所述衛燃帶間留有間隙，位於所述爐膛的對角位置的所述燃燒器的噴口的噴射角度相同，位於所述爐膛的外部前方設定有磨煤機，所述磨煤機的煤粉出口通過管路分別連通至四個所述燃燒器的一次風噴口。
其進一步特徵在於：每個所述燃燒器配有16個噴口、其中6個為一次風噴口、10個為二次風噴口，10個二次風噴口中包括燃盡風噴口3個、油風噴口3個、中間空氣風噴口4個，所述燃盡風噴口包括2個頂部燃盡風噴口、1個上端部燃盡風噴口，所述16個噴口垂直方向上布置；
每2個一次風噴口相對集中布置成一組，每台燃燒器有三組一次風噴口組，每組一次風口組間留有間距；
每組一次風噴口組之間設定有中間空氣風噴口，同一組一次風噴口的中間通過對應的油風噴口隔開；
每個燃燒器的一次風噴口內布置一層微油點火裝置；
每個燃燒器的2個頂部燃盡風噴口高位布置，與上端部燃盡風噴口留有間距，所述上端部燃盡風噴口位於對應的最上層的一次風噴口組的中間空氣風噴口之上，所述頂部燃盡風噴口、上端部燃盡風噴口所噴出的風和下部上升的煙氣方向相切；
所述磨煤機具體為雙進雙出鋼球磨；
所述磨煤機具體為三台；
所述空氣預熱器的出口通過接口法蘭連通所述風箱。
改善效果
採用《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》的結構後，由於採用大切角爐膛，為燃燒器出口射流兩側創造良好的補氣條件，減少射流兩側的壓差，有利於爐內空氣動力場的組織，火焰不易偏斜，爐膛充滿度好，避免出現局部還原性氣氛、局部高溫和氣流沖刷水冷壁等現象，可確保不會造成水冷壁高溫腐蝕及受熱面的結渣；為使著火和燃燒穩定，在燃燒器區域四周水冷壁上鋪設了適量的衛燃帶，既能保證煤粉的穩定著火，又能避免高溫區的結焦，衛燃帶間留有一定的間隙，防止爬渣；且由於所述爐膛的上方設定有高溫過熱器，所述爐膛的上方連通豎井煙道，所述豎井煙道的兩側分別排布有低溫過熱器、省煤器，所述豎井煙道位於所述低溫過熱器、省煤器的下方分別設定有煙氣調溫擋板，所述高溫過熱器、低溫過熱器各自分別連線微量噴水減溫器，兩個所述煙氣調溫擋板的下方為通道，所述通道連通所述省空氣預熱器，所述空氣預熱器的出口連通所述爐膛的進風口，其使得爐膛內部所產生的熱量能被高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、空氣預熱器充分利用；綜上，其使得煤種為Vdaf=14%的貧煤在鍋爐內得到充分燃燒，使得能源得到充分利用，節約能源。
附圖說明
圖1為《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》的主視圖結構示意圖；
圖2為該發明的磨煤機、燃燒器的布置結構示意圖；
圖3為該發明的燃燒器的各個噴口布置結構示意圖；
圖4為圖3中A處得局部放大結構示意圖。
技術領域
《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》涉及煤粉鍋爐結構的技術領域，具體為一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐。
權利要求
1.《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》包括爐膛、過熱器、省煤器、空氣預熱器，所述爐膛內設定有燃燒器，其特徵在於：所述過熱器包括高溫過熱器、低溫過熱器，所述爐膛的上方設定有高溫過熱器，所述爐膛的上方連通豎井煙道，所述豎井煙道的兩側相分隔，所述豎井煙道的兩側分別排布有低溫過熱器、省煤器，所述低溫過熱器的下方設定有過熱蒸汽進口管道，所述過熱蒸汽進口管道上安裝有事故噴水減溫器，所述豎井煙道位於所述低溫過熱器、省煤器的下方分別設定有煙氣調溫擋板，所述高溫過熱器、低溫過熱器各自分別連線微量噴水減溫器，兩個所述煙氣調溫擋板的下方為連通的通道，所述通道連通所述省空氣預熱器，所述空氣預熱器的出口連通風箱，所述爐膛為大切角爐膛，所述爐膛的四個切角位置各自設定有對應的所述燃燒器，所述風箱連通所述燃燒器，所述燃燒器上設定有一次風噴口、二次風噴口，所述燃燒器四周的水冷壁上鋪設有衛燃帶，相鄰的所述衛燃帶間留有間隙，位於所述爐膛的對角位置的所述燃燒器的噴口的噴射角度相同，位於所述爐膛的外部前方設定有磨煤機，所述磨煤機的煤粉出口通過管路分別連通至四個所述燃燒器的一次風噴口。
2.根據權利要求1所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：每個所述燃燒器配有16個噴口、其中6個為一次風噴口、10個為二次風噴口，10個二次風噴口中包括燃盡風噴口3個、油風噴口3個、中間空氣風噴口4個，所述燃盡風噴口包括2個頂部燃盡風噴口、1個上端部燃盡風噴口，所述16個噴口垂直方向上布置。
3.根據權利要求2所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：每2個一次風噴口相對集中布置成一組，每台燃燒器有三組一次風噴口組，每組一次風口組間留有間距。
4.根據權利要求3所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：每組一次風噴口組之間設定有中間空氣風噴口，同一組一次風噴口的中間通過對應的油風噴口隔開。
5.根據權利要求3或4所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：每個燃燒器的一次風噴口內布置一層微油點火裝置。
6.根據權利要求5所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：每個燃燒器的2個頂部燃盡風噴口高位布置，與上端部燃盡風噴口留有間距，所述上端部燃盡風噴口位於對應的最上層的一次風噴口組的中間空氣風噴口之上，所述頂部燃盡風噴口、上端部燃盡風噴口所噴出的風和下部上升的煙氣方向相切。
7.根據權利要求1所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：所述磨煤機具體為雙進雙出鋼球磨。
8.根據權利要求1或7所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：所述磨煤機具體為三台。
9.根據權利要求1所述的一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐，其特徵在於：所述空氣預熱器的出口通過接口法蘭連通所述風箱。
實施方式
見圖1、圖2、圖3、圖4，其包括爐膛1、過熱器、省煤器2、空氣預熱器3，爐膛1內設定有燃燒器4，過熱器包括高溫過熱器5、低溫過熱器6，爐膛1的上方設定有高溫過熱器5，爐膛1的上方連通豎井煙道7，豎井煙道7的兩側相分隔，豎井煙道7的兩側分別排布有低溫過熱器6、省煤器2，低溫過熱器6的下方設定有過熱蒸汽進口管道8，過熱蒸汽進口管道8上安裝有事故噴水減溫器9，作為事故緊急噴水用，以保護過熱器；豎井煙道7位於低溫過熱器6、省煤器2的下方分別設定有煙氣調溫擋板10，高溫過熱器5、低溫過熱器6各自分別連線微量噴水減溫器11，微量噴水減溫器11布置在低溫過熱器6出口和高溫過熱器5進口間的管道上，控制進入高溫過熱器兩側的蒸汽溫度偏差；過熱蒸汽調溫以煙氣調節擋板10調節為主，噴水調溫為輔助調節手段，煙氣調溫擋板10布置在煙溫約400℃區域，煙氣調溫擋板10的動作通過連桿與執行機構相聯進行操作；兩個煙氣調溫擋板10的下方為連通的通道12，通道12連通省空氣預熱器3，空氣預熱器3的出口通過接口法蘭22連通風箱21，爐膛1為大切角爐膛，爐膛的四個切角位置各自設定有對應的燃燒器4，風箱21連通各個燃燒器4，燃燒器4上設定有一次風噴口13、二次風噴口，燃燒器4四周的水冷壁上鋪設有衛燃帶14，相鄰的衛燃帶14間留有間隙，位於爐膛1的對角位置的燃燒器4的噴口的噴射角度相同，位於爐膛1的外部前方設定有磨煤機15，磨煤機15的煤粉出口通過管路分別連通至四個燃燒器4的一次風噴口13。
每個燃燒器4配有16個噴口、其中6個為一次風噴口13、10個為二次風噴口，10個二次風噴口中包括燃盡風噴口3個、油風噴口3個、中間空氣風噴口4個，燃盡風噴口包括2個頂部燃盡風噴口20、1個上端部燃盡風噴口17，16個噴口垂直方向上布置；每2個一次風噴口13相對集中布置成一組，每台燃燒器有三組一次風噴口組，每組一次風口組間留有間距，使整組一次風口既集中又有一定分離，可以兼顧燃燒、結渣和NOx的排放；每組一次風噴口組之間設定有中間空氣風噴口16，最上的一次風噴口組的上方設定有中間空氣風噴口16、最下的一次風噴口組的上方設定有中間空氣風噴口16；同一組一次風噴口的中間通過對應的油風噴口18隔開；每個燃燒器4的一次風噴口13內布置一層微油點火裝置19；微油點火完成後，該微油點火裝置的噴嘴兼作煤粉噴嘴用；每個燃燒器的2個頂部燃盡風噴口20高位布置，與上端部燃盡風噴口17留有間距，控制主燃燒器區域的過量空氣係數，其值約為0.94風量進入，在主燃燒器區域基本形成缺氧燃燒，上端部燃盡風噴口17位於對應的最上層的一次風噴口組的中間空氣風噴口16之上，頂部燃盡風噴口20、上端部燃盡風噴口17所噴出的風和下部上升的煙氣方向相切，使爐膛出口正切與反切的氣流的動量流率矩基本相等，達到消除爐膛出口煙溫偏差的目的。
磨煤機15具體為三台雙進雙出鋼球磨；由每台磨煤機兩端出來的風粉混合物經2×4根煤粉管道引至兩層四角煤粉燃燒器4的兩層煤粉噴嘴。3台磨煤機共3×8根煤粉管道在磨煤機15上部和給煤機層之間的空間內分6層成水平走向引至爐膛四角。為了更好適應各種工況的運行，一次風管上四層交錯布置，煤粉管道對應的煤粉噴嘴層（自下至上）為A1，A2，B1，C1，C2，B2。煤種為Vdaf=14%的貧煤，採用的制粉系統是雙進雙出鋼球磨正壓冷一次風機直吹式制粉系統，節省了投資，一次風溫僅為115℃。
榮譽表彰
2016年12月7日，《一種亞臨界燃貧煤煤粉鍋爐》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
