專利名稱：用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤粉工業(yè)鍋爐，具體為一種以中質(zhì)煤粉為燃料、用于供應(yīng)蒸汽或熱水 的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐。
背景技術(shù)：
煤粉燃燒是公認(rèn)的煤的高效潔凈燃燒方式之一，其燃燒效率通?？蛇_(dá)95%以上， 是其它燃燒方式所難以達(dá)到的。煤粉燃燒技術(shù)也是一項(xiàng)成熟的燃燒技術(shù)，在大型電站鍋爐 上應(yīng)用相當(dāng)普遍，煤粉電站鍋爐上的煤粉燃燒器一般采用油點(diǎn)火和無油點(diǎn)火兩種方式油 點(diǎn)火是以可燃?xì)怏w作為油燃燒器的引火燃料，以油品作為點(diǎn)火的輔助燃料，點(diǎn)火時先由氣 體燃料火炬點(diǎn)燃油燃燒器(或直接點(diǎn)燃燃油燃燒器)，油燃燒器持續(xù)運(yùn)行一段時間，以加熱 爐膛，同時通過空氣預(yù)熱器提高一、二次風(fēng)的溫度。一般油燃燒器的熱功率是主燃燒器的 50% 70%，連續(xù)運(yùn)行時間和爐膛加熱溫度視煤質(zhì)而定。一般要連續(xù)運(yùn)行4小時以上，將爐 膛溫度加熱至800°C以上，將一、二次風(fēng)也加熱到較高溫度，才能將煤粉氣流投入，靠爐膛內(nèi) 的高溫環(huán)境提供足夠熱量，滿足煤粉燃料著火熱量的需求。每次點(diǎn)火的燃油消耗量十分可 觀，點(diǎn)火成本相當(dāng)昂貴；無油點(diǎn)火是利用等離子體及高能電火花等作為點(diǎn)火火源，其設(shè)備昂 貴，投資大，運(yùn)行維護(hù)技術(shù)復(fù)雜；由于受到成本高、無法控制污染物排放嚴(yán)重等方面的制約， 使得這項(xiàng)燃燒技術(shù)在小型工業(yè)鍋爐上未得到良好的應(yīng)用。為了在工業(yè)鍋爐上應(yīng)用煤粉燃燒 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低能耗、低排放，近年來研發(fā)了煤粉工業(yè)鍋爐。煤粉工業(yè)鍋爐是以煤粉為燃料，與高效燃燒器，高效布袋除塵器、高效脫硫裝置配 套，實(shí)現(xiàn)高效、低溫、清潔燃燒，在爐內(nèi)抑制硫氧化物、氮氧化物形成，減少黑煙產(chǎn)生，并通過 煙氣處理，控制鍋爐污染物排放，最終使燃煤鍋爐熱效率，污染物排放達(dá)到燃油燃?xì)忮仩t的 水平；但煤粉工業(yè)鍋爐由于在點(diǎn)火和燃燒穩(wěn)定環(huán)節(jié)上受投資和運(yùn)行成本的限制，目前所公 知的煤粉工業(yè)鍋爐所采用的點(diǎn)火方式只有旋流燃燒器點(diǎn)火方式，旋流燃燒器點(diǎn)火方式是用 少量油、氣燃料在極短的時間內(nèi)(數(shù)分鐘甚至1分鐘之內(nèi))將含煤粉氣流直接點(diǎn)燃，并維持 煤粉燃燒器穩(wěn)定運(yùn)行。由于每次啟動點(diǎn)火，鍋爐都出于冷態(tài)，輔助燃料在極短時間內(nèi)也無法 將一、二次風(fēng)加熱，煤粉的著火燃燒條件很差，因此只能使用著火溫度低、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?以及著火條件好的優(yōu)質(zhì)煤粉(一般要求煤的干燥無灰基揮發(fā)份不大于30%，收到基灰分不 大于15%，低位發(fā)熱值接不小于25000kJ/kg)作為鍋爐的燃料。實(shí)踐證明，當(dāng)使用中質(zhì)煤 粉(及煤的干燥無灰基揮發(fā)份在20% -25%，收到基灰分在20% -25%，低位發(fā)熱值低于 23000kJ/kg)時，煤粉就無法正常點(diǎn)燃，極大地限制了煤粉工業(yè)鍋爐的推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐使用中質(zhì)煤粉作為燃料無法正常點(diǎn)燃從而限 制煤粉工業(yè)鍋爐推廣使用的問題，提供了一種用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉 工業(yè)鍋爐。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，包括爐膛和主燃燒器，爐膛和主燃燒器之間設(shè)有與兩者連通的預(yù)燃室，預(yù)燃室側(cè) 壁上固定有與其連通的輔助燃燒器，輔助燃燒器上設(shè)有磨煤制粉系統(tǒng)，且輔助燃燒器內(nèi)設(shè) 有點(diǎn)火裝置。磨煤制粉系統(tǒng)和點(diǎn)火裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的。工作時，首先通過 磨煤制粉系統(tǒng)制造優(yōu)質(zhì)煤粉，然后在一次風(fēng)的作用下吹動優(yōu)質(zhì)煤粉從輔助燃燒器的噴嘴噴 出，接著通過點(diǎn)火裝置將噴嘴處噴出的優(yōu)質(zhì)煤粉點(diǎn)燃，這時優(yōu)質(zhì)燃煤在預(yù)燃室內(nèi)穩(wěn)定燃燒 將預(yù)燃室加熱，由于預(yù)燃室的體積遠(yuǎn)小于爐膛體積，當(dāng)預(yù)燃室內(nèi)達(dá)到一定溫度時，預(yù)燃室內(nèi) 的高溫溫度場已經(jīng)形成，具備了中質(zhì)煤粉的點(diǎn)火溫度，這時向主燃燒器供應(yīng)中質(zhì)煤粉，中質(zhì) 煤粉通過主燃燒器的噴嘴進(jìn)入預(yù)燃室，中質(zhì)煤粉在預(yù)燃室被點(diǎn)燃后接著吹入鍋爐爐膛內(nèi)燃 燒，克服了現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐使用中質(zhì)煤作為燃料無法正常點(diǎn)燃從而限制煤粉工業(yè)鍋爐推 廣使用的問題，同時輔助燃燒器的熱功率僅為主燃燒器熱功率的10%以下即可滿足預(yù)燃室 的溫度要求，優(yōu)質(zhì)煤粉的消耗量較小，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。磨煤制粉系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、送風(fēng)管分配器、煤倉和與煤倉連通的磨煤機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)和 送 風(fēng)管分配器之間設(shè)有與兩者連通的送風(fēng)管，送風(fēng)管分配器上分別設(shè)有與其連通的一次風(fēng) 管和二次風(fēng)管，一次風(fēng)管的另一端與磨煤機(jī)連通且磨煤機(jī)與輔助燃燒器之間設(shè)有與兩者連 通的一次風(fēng)管，二次風(fēng)管的另一端與輔助燃燒器連通。工作時，將煤倉中的優(yōu)質(zhì)煤粉通過 磨煤機(jī)磨成粉狀，然后啟動鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)將空氣吹進(jìn)送風(fēng)管，接著進(jìn)入一次風(fēng)管和二次風(fēng) 管，一次風(fēng)管內(nèi)的空氣吹動磨煤機(jī)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)煤粉進(jìn)入輔助燃燒器，為輔助燃燒器提供輔助 燃料和輔助燃料燃燒所需空氣，二次風(fēng)管中的空氣可進(jìn)一步保證輔助燃料的充分燃燒。預(yù)燃室的內(nèi)壁設(shè)有耐火層，因此預(yù)燃室具有保溫蓄熱作用，減少了預(yù)熱器內(nèi)熱量 的釋放，進(jìn)一步節(jié)省了優(yōu)質(zhì)煤粉的消耗量。預(yù)燃室側(cè)壁設(shè)有火焰監(jiān)測器，用于煤粉燃燒熄火保護(hù)，同時當(dāng)預(yù)燃室內(nèi)的火焰不 穩(wěn)定時即可通過點(diǎn)火裝置將輔助燃燒器點(diǎn)燃，進(jìn)一步促進(jìn)主燃燒器內(nèi)噴出的中質(zhì)煤粉充分 燃燒，減少有害氣體產(chǎn)生的同時提高了鍋爐的燃燒效率。預(yù)燃室側(cè)壁設(shè)有溫度監(jiān)測器，這樣即可準(zhǔn)確得出預(yù)燃室內(nèi)的溫度，從而對輔助燃 燒器燃燒的時間進(jìn)行合理的控制，起到節(jié)省優(yōu)質(zhì)煤粉的作用。點(diǎn)火裝置包括設(shè)置在輔助燃燒器內(nèi)的燃?xì)馊紵?燃?xì)恻c(diǎn)火器)以及電火花發(fā)生 器，當(dāng)對輔助燃燒器內(nèi)噴出的優(yōu)質(zhì)煤粉點(diǎn)燃時，在燃?xì)夤軆?nèi)通過天然氣或石油液化氣，然后 通過電火花將天然氣或石油液化氣點(diǎn)燃，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在很短時間(一分鐘之內(nèi))對優(yōu)質(zhì)煤粉 點(diǎn)燃的要求，此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的點(diǎn)火裝置更加合理節(jié)能。本發(fā)明通過合理的設(shè)計(jì)克服了現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐使用中質(zhì)煤粉作為燃料無法正 常點(diǎn)燃從而限制煤粉工業(yè)鍋爐推廣使用的問題，降低點(diǎn)火成本的同時使用中質(zhì)煤粉作為燃 料也能正常燃燒，大大的降低了煤粉工業(yè)鍋爐的成本，而且燃燒中質(zhì)煤粉的燃燒效率較高 且穩(wěn)定性較高，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。以一臺熱功率7MW的主燃燒器為例計(jì)算的點(diǎn)火費(fèi)用及點(diǎn)火費(fèi)用回收期計(jì)算如下 表使用優(yōu)質(zhì)煙煤作輔助燃料點(diǎn)火費(fèi)用核算表 由計(jì)算可見，一臺依照本發(fā)明設(shè)計(jì)的額定熱功率為7MW的煤粉工業(yè)鍋爐一次點(diǎn)火 費(fèi)用僅為131. 07元，相比使用優(yōu)質(zhì)煙煤的同等容量的煤粉工業(yè)鍋爐，每小時可節(jié)約燃料費(fèi) 用327. 27元，一次點(diǎn)火費(fèi)用支出僅用0. 40小時(24分鐘)即可回收，整個系統(tǒng)設(shè)備回收期 僅61天，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-爐膛，2-主燃燒器，3-預(yù)燃室，4-耐火層，5-輔助燃燒器，6_煤倉，7_磨 煤機(jī)，8-鼓風(fēng)機(jī)，9-送風(fēng)管分配器，10-送風(fēng)管，11- 一次風(fēng)管，12- 二次風(fēng)管，13-火焰監(jiān)測器.
具體實(shí)施例方式用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，包括爐膛1和主燃燒器2， 爐膛1和主燃燒器2之間設(shè)有與兩者連通的預(yù)燃室3，預(yù)燃室3側(cè)壁上固定有與其連通的輔 助燃燒器5，輔助燃燒器5上設(shè)有磨煤制粉系統(tǒng)，且輔助燃燒器5內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火裝置。磨煤制 粉系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)8、送風(fēng)管分配器9、煤倉6和與煤倉6連通的磨煤機(jī)7，鼓風(fēng)機(jī)8和送風(fēng) 管分配器9之間設(shè)有與兩者連通的送風(fēng)管10，送風(fēng)管分配器9上分別設(shè)有與其連通的一次 風(fēng)管11和二次風(fēng)管12，一次風(fēng)管11的另一端與磨煤機(jī)7連通且磨煤機(jī)7與輔助燃燒器5 之間設(shè)有與兩者連通的一次風(fēng)管11，二次風(fēng)管12的另一端與輔助燃燒器5連通；預(yù)燃室3 的內(nèi)壁設(shè)有耐火層4 ；預(yù)燃室3側(cè)壁設(shè)有火焰監(jiān)測器13 ；預(yù)燃室3側(cè)壁設(shè)有溫度監(jiān)測器；點(diǎn) 火裝置包括設(shè)置在輔助燃燒器5內(nèi)的燃?xì)馊紵饕约半娀鸹òl(fā)生器。
權(quán)利要求
用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，包括爐膛(1)和主燃燒器(2)，其特征在于爐膛(1)和主燃燒器(2)之間設(shè)有與兩者連通的預(yù)燃室(3)，預(yù)燃室(3)側(cè)壁上固定有與其連通的輔助燃燒器(5)，輔助燃燒器(5)上設(shè)有磨煤制粉系統(tǒng)，且輔助燃燒器(5)內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，其特 征在于磨煤制粉系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)(8)、送風(fēng)管分配器(9)、煤倉(6)和與煤倉(6)連通的磨 煤機(jī)(7)，鼓風(fēng)機(jī)(8)和送風(fēng)管分配器(9)之間設(shè)有與兩者連通的送風(fēng)管(10)，送風(fēng)管分配 器(9)上分別設(shè)有與其連通的一次風(fēng)管(11)和二次風(fēng)管(12)，一次風(fēng)管(11)的另一端與 磨煤機(jī)(7)連通且磨煤機(jī)(7)與輔助燃燒器(5)之間設(shè)有與兩者連通的一次風(fēng)管(11)，二 次風(fēng)管(12)的另一端與輔助燃燒器(5)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐， 其特征在于預(yù)燃室(3)的內(nèi)壁設(shè)有耐火層(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐， 其特征在于預(yù)燃室(3)側(cè)壁設(shè)有火焰監(jiān)測器(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，其特 征在于預(yù)燃室(3)側(cè)壁設(shè)有火焰監(jiān)測器(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐， 其特征在于預(yù)燃室(3)側(cè)壁設(shè)有溫度監(jiān)測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，其特 征在于預(yù)燃室側(cè)壁設(shè)有溫度監(jiān)測器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐， 其特征在于點(diǎn)火裝置包括設(shè)置在輔助燃燒器(5)內(nèi)的燃?xì)馊紵饕约半娀鸹òl(fā)生器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，其特 征在于點(diǎn)火裝置包括設(shè)置在輔助燃燒器(5)內(nèi)的燃?xì)馊紵饕约半娀鸹òl(fā)生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，其 特征在于點(diǎn)火裝置包括設(shè)置在輔助燃燒器(5)內(nèi)的燃?xì)馊紵饕约半娀鸹òl(fā)生器。
全文摘要
本發(fā)明具體為一種用優(yōu)質(zhì)煤粉做輔助燃料的帶有預(yù)燃室的煤粉工業(yè)鍋爐，解決了現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐使用中質(zhì)煤粉作為燃料無法正常點(diǎn)燃從而限制煤粉工業(yè)鍋爐推廣使用的問題。爐膛和主燃燒器之間設(shè)有與兩者連通的預(yù)燃室，預(yù)燃室側(cè)壁上固定有與其連通的輔助燃燒器，輔助燃燒器上設(shè)有磨煤制粉系統(tǒng)，且輔助燃燒器內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火裝置。本發(fā)明通過合理的設(shè)計(jì)克服了現(xiàn)有煤粉工業(yè)鍋爐使用中質(zhì)煤粉作為燃料無法正常點(diǎn)燃從而限制煤粉工業(yè)鍋爐推廣使用的問題，降低點(diǎn)火成本的同時使用中質(zhì)煤粉作為燃料也能正常燃燒，大大的降低了煤粉工業(yè)鍋爐的成本，而且燃燒中質(zhì)煤粉的燃燒效率較高且穩(wěn)定性較高，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F23K1/00GK101846313SQ20101019995
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者任彥斌, 杜銘華, 王歡, 王民發(fā), 賈德威, 趙紅衛(wèi), 辜俊杰, 郎鳳娥, 郎慧德, 郎秀榮, 郎鵬德, 郝澤 申請人:山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司