本發(fā)明屬于鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種水煤漿鍋爐(單爐膛“蒸汽和有機(jī)熱載體”雙介質(zhì)水煤漿鍋爐)。

背景技術(shù)：

水煤漿是20世紀(jì)70年代末世界石油危機(jī)以后開發(fā)出來(lái)的煤炭新產(chǎn)品，燃盡率高，可高達(dá)98％以上，是一種可以代替重油和煤的新型潔凈燃料。在鍋爐運(yùn)行全過(guò)程中，水煤漿液態(tài)管道輸送和霧化燃燒，自動(dòng)點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)大部分鍋爐運(yùn)行的自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)單。近年來(lái)，水煤漿燃燒在工業(yè)鍋爐上也得到廣泛的應(yīng)用。目前在運(yùn)行的水煤漿工業(yè)鍋爐，蒸汽鍋爐以D型雙鍋筒水管結(jié)構(gòu)為主，有機(jī)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(zhì)，因此存在以下的不足：

1）負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍小，只能提供單一介質(zhì)（蒸汽或有機(jī)熱載體）。

2）燃燒不夠均勻，爐膛溫度較高，不利于降低NO_X的含量。

3）鍋爐灰、渣清理不方便。

4）鍋爐房占地面積大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，旨在提供一種結(jié)構(gòu)上可同時(shí)提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)的水煤漿鍋爐。

為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明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(gòu)成汽水系統(tǒng)用于吸收所述膜式水冷壁爐膛內(nèi)的熱量制造蒸汽，所述煤粉鍋爐還包括，對(duì)流管束，有機(jī)熱載體集箱;所述對(duì)流管束和所述有機(jī)熱載體集箱連通形成機(jī)熱載體循環(huán)系統(tǒng)。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁爐膛由膜式水冷壁爐膛組成。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)流管束為蛇形管。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)流管束包括高溫對(duì)流管束和低溫對(duì)流管束，有機(jī)熱載體集箱包括有機(jī)熱載體出口集箱，有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱，所述對(duì)流管束用于加熱有機(jī)熱載體。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁爐膛中部設(shè)有兩排燃盡風(fēng)進(jìn)口。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁爐膛下部的爐墻逐漸變窄。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述高溫對(duì)流管束、所述低溫對(duì)流管束按所述水煤漿鍋爐的煙氣排出方向設(shè)置。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述燃燒器位于所述膜式水冷壁的前墻中部。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述膜式水冷壁四周設(shè)有吹灰器。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述燃燒器水平方向設(shè)置。

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐中:水煤漿鍋爐包括膜式水冷壁和對(duì)流管束，對(duì)流管束與有機(jī)熱載體集箱連通。在本發(fā)明的水煤漿鍋爐可＂一爐兩用〃,可同時(shí)給用戶提供＂蒸汽和有機(jī)熱載體〃兩種介質(zhì)。省煤器、鍋筒、下降管、集箱、汽連通管及爐膛膜式水冷壁構(gòu)成一個(gè)封閉的汽水系統(tǒng)；進(jìn)、出口集箱、高、低溫對(duì)流管束構(gòu)成一個(gè)封閉的熱媒系統(tǒng)；兩個(gè)系統(tǒng)互不干涉，因此，本爐型可同時(shí)提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)到用戶指定設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的燃燒器底置單爐膛型“蒸汽和有機(jī)熱載體”雙介質(zhì)水煤漿鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1的A-A向剖視圖。

圖中，1-燃燒器，2-穩(wěn)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(fēng)進(jìn)口，12-下集箱，13-有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱，14-低溫對(duì)流管束，15-高溫對(duì)流管束，16-有機(jī)熱載體出口集箱，17-省煤器，18-空氣預(yù)熱器，19-落灰斗，20-出渣機(jī)。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的燃燒器底置單爐膛型“蒸汽和有機(jī)熱載體”雙介質(zhì)水煤漿鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的A-A向剖視圖。參照附圖1、2，本發(fā)明的水煤漿鍋爐，包括兩個(gè)燃燒器1、穩(wěn)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(duì)流管束15、低溫對(duì)流管束14、空氣預(yù)熱器18、省煤器17、落灰斗19、出渣機(jī)20。

燃燒器1位于膜式水冷壁爐膛3的前墻,燃燒器1水平布置；膜式水冷壁爐膛3前段設(shè)有一定長(zhǎng)度的穩(wěn)燃室2；膜式水冷壁爐膛3可自動(dòng)落灰，燃燒器1用于燃燒水煤漿產(chǎn)生熱量。燃燒器1的數(shù)量為一對(duì)。兩個(gè)燃燒器1燃燒可獨(dú)立控制。兩個(gè)燃燒器1對(duì)稱設(shè)置。落灰斗19位于膜式水冷壁爐膛3的底部。落灰斗19與出渣機(jī)20連接。

膜式水冷壁爐膛3是由爐墻包圍起來(lái)供燃料燃燒的立體空間。爐膛3的下部的爐墻逐漸變窄，可以防止膜式水冷壁爐膛3的爐墻與膜式水冷壁爐膛3底部的連接處積灰。

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(shè)置在膜式水冷壁爐膛3的頂部，頂集箱6和上集箱7通過(guò)汽連通管8連通。下集箱12設(shè)置在膜式水冷壁爐膛3的底部。水煤漿鍋爐的爐膛部分采用立式角管式結(jié)構(gòu)，四角布置4根下降管4。頂集箱6上集箱7和下集箱12用于匯集或者分配汽水工質(zhì)，減少工質(zhì)的輸送連接管道，減少鍋筒的開孔數(shù)，從而有利于提高鍋筒的安全性能。

鍋筒5在水煤漿鍋爐中用以進(jìn)行汽水分離和蒸汽凈化，組成水循環(huán)回路并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(lái)水，進(jìn)行汽水分離和向循環(huán)回路供水，向過(guò)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(zhì)的儲(chǔ)蓄，在工況變動(dòng)時(shí)可減緩汽壓變化速度，當(dāng)給水與負(fù)荷短時(shí)間不協(xié)調(diào)時(shí)起一定的緩沖作用。鍋筒中裝有內(nèi)部裝置，以進(jìn)行汽水分離、蒸汽清洗、鍋內(nèi)加藥、連續(xù)排污，籍以保證蒸汽品質(zhì)。

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(gòu)成封閉的水循環(huán)系統(tǒng)。上集箱7與頂集箱6用汽連通管8連接，同時(shí)接入鍋筒5，汽水混合物從膜式水冷壁的受熱面上升進(jìn)入上集箱7，并在上集箱7里發(fā)生汽水預(yù)分離，蒸汽經(jīng)汽水引出管5至頂集箱6進(jìn)入鍋筒5上部的汽空間。由于上集箱7均在鍋筒7的高水位處接入，則蒸汽沒(méi)有通過(guò)水空間而直接接入鍋筒5，從而避免了泡沫的產(chǎn)生，再加上進(jìn)入鍋筒5的蒸汽已進(jìn)行預(yù)分離，大大提高了蒸汽的品質(zhì)。上集箱7里汽水預(yù)分離后的水從4根下降管4流入下集箱12，再進(jìn)入膜式水冷壁內(nèi)，形成水循環(huán)。

燃盡風(fēng)進(jìn)口11位于膜式水冷壁爐膛3的中部，燃盡風(fēng)進(jìn)口的數(shù)量為兩排多個(gè)，所進(jìn)風(fēng)用于保證爐膛有充分的氧氣與燃料反應(yīng)燃燒。

高溫對(duì)流管束15和低溫對(duì)流管束14采用蛇形管，并豎向順列布置在爐膛的外側(cè)，高溫對(duì)流管束15和低溫對(duì)流管束14之間相互連通，高溫對(duì)流管束15的上方的端部與有機(jī)熱載體出口集箱16連通，低溫對(duì)流管束14下方的端部與有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱13連通。

有機(jī)熱載體進(jìn)口集箱13、低溫對(duì)流管束14、高溫對(duì)流管束15和有機(jī)熱載體出口集箱16依次連通，并通過(guò)循環(huán)油泵和高、低位油槽構(gòu)成封閉的熱媒循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)外部管道輸送到用熱設(shè)備，期間有機(jī)熱載體產(chǎn)生的水汽可通過(guò)各部件的高排管排入高位槽再排入大氣。有機(jī)熱載體的流程低進(jìn)高出，低溫對(duì)流管束14、高溫對(duì)流管束15內(nèi)不會(huì)積氣，避免了低溫對(duì)流管束14、高溫對(duì)流管束15產(chǎn)生局部過(guò)熱。所述高溫對(duì)流管束（15）、所述低溫對(duì)流管束（14）按所述水煤漿鍋爐的煙氣排出方向設(shè)置。

本發(fā)明的工作原理如下：

水煤漿借壓縮空氣通過(guò)前面兩個(gè)燃燒器1噴入穩(wěn)燃室2，同時(shí)，經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱后的高溫空氣也進(jìn)入燃燒器1與水煤漿混合進(jìn)入穩(wěn)燃室2進(jìn)行猛烈懸浮燃燒，同時(shí)在爐膛中布置了兩級(jí)燃盡風(fēng)進(jìn)口，保證了爐膛有充分的氧氣與燃料反應(yīng)燃燒。在膜式水冷壁爐膛燃燒換熱后的高溫?zé)煔鈴哪な剿浔跔t膛上方的凝渣管出口處轉(zhuǎn)折180°向下進(jìn)入高溫對(duì)流管15進(jìn)行對(duì)流換熱，再垂直向下進(jìn)入低溫對(duì)流管14進(jìn)行對(duì)流換熱，煙氣再進(jìn)入空氣預(yù)熱器18和省煤器17進(jìn)行換熱，后排入煙氣凈化系統(tǒng)。在煙氣凈化系統(tǒng)內(nèi)，煙氣中的固體顆粒被清除掉。省煤器17和空預(yù)熱器18可利用煙氣的余熱對(duì)鍋爐燃燒所需空氣和鍋爐給水進(jìn)行加熱，經(jīng)空預(yù)器加熱后的干凈預(yù)熱空氣從兩個(gè)燃燒器1中再次噴入爐膛，經(jīng)省煤器加熱后的熱水進(jìn)入鍋筒，從而達(dá)到循環(huán)利用和節(jié)能的目的。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，爐膛四周設(shè)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(shè)置氣力吹灰裝置，能及時(shí)有效地清除對(duì)流管束盤管上的積灰。

作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，采用分級(jí)燃燒技術(shù)，爐膛內(nèi)設(shè)有兩排燃盡風(fēng)進(jìn)口，整個(gè)溫度場(chǎng)均勻，可有效阻止?fàn)t膛結(jié)焦和降低氮氧化物的生成。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在本發(fā)明的水煤漿鍋爐中水煤漿鍋爐包括膜式水冷壁和對(duì)流管束，對(duì)流管束與有機(jī)熱載體集箱連通。在本發(fā)明的水煤漿鍋爐同時(shí)提供蒸汽\熱水，有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)。＂一爐兩用〃,可同時(shí)給用戶提供＂蒸汽和有機(jī)熱載體〃兩種介質(zhì)。省煤器、鍋筒、下降管、集箱、汽連通管及爐膛膜式水冷壁構(gòu)成一個(gè)封閉的汽水系統(tǒng)；進(jìn)、出口集箱、高、低溫對(duì)流管束構(gòu)成一個(gè)封閉的熱媒系統(tǒng)；兩個(gè)系統(tǒng)互不干涉，因此，本爐型可同時(shí)提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)到用戶指定設(shè)備。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，采用立式單爐膛結(jié)構(gòu)，整個(gè)爐膛呈倒“L”形。由于水煤漿中含有30～40%的水分，當(dāng)水煤漿噴入燃燒室后，需先蒸發(fā)掉其中的水分后才能被點(diǎn)燃。本爐型采用單爐膛結(jié)構(gòu)，在爐膛的前部設(shè)置一定長(zhǎng)度的穩(wěn)燃室（也叫引燃室，長(zhǎng)度根據(jù)漿的熱值不同而有所不同），穩(wěn)燃室的兩側(cè)和頂部被火烤熱，高溫的爐壁將進(jìn)入爐膛的水煤漿進(jìn)行高溫輻射，在經(jīng)過(guò)穩(wěn)燃室的瞬間，水煤漿中的水分迅速蒸發(fā)掉并得到余熱，從而確保點(diǎn)火成功和穩(wěn)定燃燒; 爐膛廋高，因燃燒器前墻布置，火焰先水平走一段后垂直向上，因此爐膛火焰呈倒“L”形，煙氣流程長(zhǎng)達(dá)8米以上，延長(zhǎng)了水煤漿的燃燒時(shí)間，可確保燃料充分燃燒和燃燼，從而可提高鍋爐的熱效率。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，爐膛受熱部分采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，爐體采用角管式結(jié)構(gòu)爐膛受熱面采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，爐墻只需要保溫材料，整體密封、保溫性能好，漏風(fēng)少；爐體采用立式角管式結(jié)構(gòu)布置，四角布置4根大口徑下降管，不需要另設(shè)支撐鋼架，鋼耗低；鍋爐采用立式結(jié)構(gòu)，鍋筒高度較高，因而鍋爐水循環(huán)壓差大，水循環(huán)安全可靠。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，燃燒器前置燃燒器為兩個(gè)，呈水平布置。雙燃燒器布置的好處在于每個(gè)燃燒器可單獨(dú)控制，大大提高燃燒的穩(wěn)定性和負(fù)荷的調(diào)節(jié)性能，同時(shí)可使用兩種以上的燃料。燃燒器前置，火焰先水平走一段后垂直向上，因而可進(jìn)一步延長(zhǎng)煙氣流程，保證燃料充分燃燒。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，熱媒循環(huán)安全可靠。本爐型的高低溫對(duì)流管束主要是用于加熱有機(jī)熱載體，由于熱媒經(jīng)過(guò)的高、低溫對(duì)流管時(shí)采用低進(jìn)高出的形式，受熱管內(nèi)不集氣，不會(huì)造成局部過(guò)熱，連接管設(shè)置在煙道外部，不受熱，因此熱媒循環(huán)安全可靠。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，水煤漿鍋爐整體結(jié)構(gòu)緊湊、外形布置簡(jiǎn)單、占地面積小。由于此類型的鍋爐可同時(shí)提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)，對(duì)于那些需要用兩種介質(zhì)的用戶來(lái)說(shuō)就不需要同時(shí)上兩種型號(hào)的鍋爐了，相應(yīng)的尾部裝置也只需要一套就可以了，這就有利于整體布置，大大節(jié)省了用地面積。

本發(fā)明的水煤漿鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中水煤漿鍋爐包括：膜式水冷壁爐膛，燃燒器，對(duì)流管束。在本發(fā)明的水煤漿鍋爐中包括鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管，對(duì)流管束及有機(jī)熱載體進(jìn)出口集箱，鍋筒，集箱，膜式水冷壁，下降管構(gòu)成封閉的汽水系統(tǒng)，對(duì)流管束與有機(jī)熱載體進(jìn)出口集箱連通，構(gòu)成封閉的熱媒循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的水煤漿鍋爐可同時(shí)提供蒸汽和有機(jī)熱載體兩種介質(zhì)。

以上，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。