高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，包括：蒸汽鍋爐、煙氣管道、煤斗、第一換熱器以及至少一個(gè)煤粉氣化燃燒組件。第一換熱器設(shè)于爐膛內(nèi)，其冷空氣入口與第一風(fēng)機(jī)相連。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，煤氣出口與燃燒槍連通。此外，該系統(tǒng)還包括傳送帶、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，制粉機(jī)的煤粉出口通過(guò)煤粉管線(xiàn)連接至氣化筒的熱煤粉入口。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鍋爐設(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)?？梢苑譃榇蟆⒅?、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?，F(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]本實(shí)用新型的目的是提供一種高溫氣化復(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)本實(shí)用新型的方案，提供一種高溫氣化復(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)于爐膛底部的鏈條爐排、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；以及煤斗，煤斗鄰近鍋爐本體的另一端壁設(shè)置。其中，高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括: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;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，煤氣出口與燃燒槍連通；以及，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，制粉機(jī)的煤粉出口通過(guò)煤粉管線(xiàn)連接至氣化筒的熱煤粉入口。
[0009]此外，還提供一種高溫氣化復(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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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
□ O
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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)置的中央樞轉(zhuǎn)軸以及從中央樞轉(zhuǎn)軸沿筒狀殼體的徑向方向向筒狀殼體的內(nèi)壁延伸的至少三個(gè)格板，至少三個(gè)格板在筒狀殼體內(nèi)部構(gòu)造成能夠依次從進(jìn)料口轉(zhuǎn)動(dòng)至出料口的至少三個(gè)料倉(cāng)格，從而避免混合器中的煙氣和煤粉向制粉機(jī)的方向倒流，同時(shí)能夠使得煤粉進(jìn)入混合器的流量穩(wěn)定。
[0022]其中，通過(guò)爐膛的第二煙氣出口輸送至混合器內(nèi)的高溫?zé)煔鉁囟燃s為800?1000攝氏度、含氧量約為3%?5%。
[0023]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)可以構(gòu)造成只設(shè)有一級(jí)氣化、二級(jí)氣化、三級(jí)氣化中的其中任意一級(jí)或兩級(jí)。
[0024]可選擇地，至少一個(gè)煤粉氣化燃燒組件包括相對(duì)設(shè)置于鍋爐本體的兩側(cè)壁的兩個(gè)煤粉氣化燃燒組件。
[0025]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)于煙氣管道中的余熱鍋爐，余熱鍋爐包括鍋爐爐體、形成于鍋爐爐體內(nèi)的煙道、以及設(shè)置于煙道中的盤(pán)管蒸發(fā)。煙道的兩端分別形成煙氣入口和煙氣出口，盤(pán)管蒸發(fā)器的兩端分別形成水入口和水蒸汽出口，余熱鍋爐的煙氣入口與蒸汽鍋爐的第一煙氣出口連通以將中溫?zé)煔庖霟煹乐袑⒈P(pán)管蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)的水加熱為水蒸汽。
[0026]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括汽輪發(fā)電機(jī)，來(lái)自余熱鍋爐的水蒸汽出口的水蒸汽通過(guò)管線(xiàn)進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，水蒸汽發(fā)電做功后變成熱水從汽輪發(fā)電機(jī)輸送至余熱鍋爐的水入口再次加熱成水蒸汽，從而形成發(fā)電回路。
[0027]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步在發(fā)電回路中設(shè)置螺桿發(fā)電機(jī)，來(lái)自汽輪發(fā)電機(jī)的熱水先輸送至螺桿發(fā)電機(jī)發(fā)電做功后變成溫水，再輸送至余熱鍋爐的水入口加熱成水蒸汽。
[0028]可選擇地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步在發(fā)電回路中設(shè)置第二換熱器，來(lái)自螺桿發(fā)電機(jī)的溫水在第二換熱器中換熱后變成冷水，再輸送至余熱鍋爐的水入口加熱成水蒸汽。
[0029]其中，第二換熱器包括第一流體流路和第二流體流路，發(fā)電回路中的溫水流經(jīng)第一流體流路，來(lái)自第一水栗的冷水流經(jīng)第二流體流路并與第一流體流路的溫水換熱后通過(guò)水管輸送至鍋爐本體的頂部的溫水入口。
[0030]其中，第二換熱器包括外殼、將外殼內(nèi)部空間分隔為逆向平行的第一流體流路和第二流體流路的中隔板、以及穿設(shè)在中隔板中的若干熱管，其中，熱管的蒸發(fā)端延伸于第一流體流路中，熱管的冷凝端延伸于第二流體流路中。
[0031]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)于發(fā)電回路中的第二水栗。
[0032]可選擇地，第二水栗可設(shè)于換熱器與余熱鍋爐之間。
[0033]可選擇地，蒸汽鍋爐進(jìn)一步包括設(shè)于爐膛上方的用于盛水的鍋筒、以及連接爐膛與第一煙氣出口用于使煙氣與鍋筒內(nèi)的水進(jìn)行熱交換的煙火管。
[0034]可選擇地，蒸汽鍋爐可以為市場(chǎng)上可以購(gòu)買(mǎi)的任意型號(hào)的蒸汽鍋爐，優(yōu)選的是大型臥式蒸汽鍋爐。
[0035]可選擇地，第二換熱器的熱管內(nèi)的工質(zhì)可為適用于100攝氏度左右工況的水或氨等工質(zhì)。
[0036]可選擇地，第二換熱器還可以為表面式換熱器，即，溫度不同的兩種流體在被壁面分開(kāi)的空間里流動(dòng)，通過(guò)壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對(duì)流，兩種流體之間進(jìn)行換熱。
[0037]其中，來(lái)自蒸汽鍋爐的第一煙氣出口的中溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐換熱后從煙氣出口排出的低溫?zé)煔鉁囟燃s為100?120攝氏度。余熱鍋爐的盤(pán)管蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)的水與蒸汽鍋爐中溫?zé)煔鈸Q熱后得到的水蒸汽溫度約為120?150攝氏度，經(jīng)水蒸汽出口通過(guò)管線(xiàn)進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)。水蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電做功后變成溫度95?100攝氏度的熱水。來(lái)自汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的熱水經(jīng)螺桿發(fā)電機(jī)發(fā)電做功得到的溫水溫度約為80?90攝氏度。來(lái)自螺桿發(fā)電機(jī)的熱水經(jīng)第二換熱器的第一流體流路并與第二流體流路的冷水換熱后成為溫度約為30?40攝氏度的冷水再輸送至余熱鍋爐的水入口進(jìn)入余熱鍋爐內(nèi)加熱成水蒸汽。來(lái)自第一水栗進(jìn)入第二換熱器的冷水溫度約為20?25攝氏度，流經(jīng)第二流體流路并與第一流體流路的溫水換熱后成為60?80攝氏度的溫水。
[0038]可替代地，煤粉可以來(lái)自系統(tǒng)外部，即本系統(tǒng)可不采用制粉的相關(guān)裝置。
[0039]可替代地，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)中可以不包括發(fā)電回路。即不包括余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、螺桿發(fā)電機(jī)以及第二換熱器，鍋爐本體的第一煙氣出口直接通過(guò)煙氣管道連接至煙囪。
[0040]本實(shí)用新型的有益效果是:(I)、由于制得的煤氣中混合有從第二煙氣出口回流的煙氣，因此從蒸汽鍋爐排出的煙氣中的二氧化碳以及氮氧化合物的含量均較低，符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)；(2)、采用煤粉三級(jí)氣化工藝，具體包括:在混合器內(nèi)進(jìn)行的一級(jí)(預(yù)先)氣化、在氣化筒內(nèi)進(jìn)行的二級(jí)(主)氣化和在燃燒槍內(nèi)進(jìn)行的三級(jí)(補(bǔ)充)氣化，使得煤粉氣化完全，熱效率高；(3)、便于在傳統(tǒng)的鏈條爐排式蒸汽鍋爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，而且氣化燃燒可以與煤塊燃燒一起進(jìn)行復(fù)合式燃燒，降低運(yùn)行成本；(4)、采用發(fā)電回路，充分利用煙氣余熱，節(jié)能減排；(5)、用于煤粉氣化的氣化劑來(lái)自系統(tǒng)自產(chǎn)的高溫?zé)煔夂透邷乜諝?，不但成本低，而且不影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0041 ]圖1示出了本實(shí)用新型高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖。
[0042]圖2示出了本實(shí)用新型采用的蒸汽鍋爐、燃燒槍與氣化筒之間的連接示意圖。
[0043]圖3示出了氣化筒和燃燒槍的構(gòu)造示意圖。
[0044]圖4示出了本實(shí)用新型的第一換熱器的內(nèi)部構(gòu)造示意圖。
[0045]圖5示出了本實(shí)用新型的下粉機(jī)和混合器的構(gòu)造示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)包括:蒸汽鍋爐100、第一換熱器200、燃燒槍310、氣化筒320、制粉機(jī)500、混合器600以及下粉機(jī)700。
[0047]其中，蒸汽鍋爐100包括鍋爐本體110、設(shè)于鍋爐本體110內(nèi)的爐膛(圖未示)、設(shè)于爐膛的底部用于將煤塊131輸送至爐膛內(nèi)燃燒的鏈條爐排130、設(shè)于鍋爐本體110的一端壁的第一煙氣出口 140、以及設(shè)于鍋爐本體110的頂部的溫水入口 150和蒸汽出口 160。煙氣管道400將鍋爐本體110的第一煙氣出口 140連通至煙囪(圖未示)。
[0048]該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)還包括間隔布置的一個(gè)鏈條驅(qū)動(dòng)輪(圖未示)和兩個(gè)鏈條從動(dòng)輪(圖未示)。并且進(jìn)一步包括鄰近鍋爐本體110的另一端壁設(shè)置的用于向鏈條爐排130上供給煤塊的煤斗170。鏈條爐排130圍繞鏈條驅(qū)動(dòng)輪和兩個(gè)鏈條從動(dòng)輪布置成環(huán)狀，使得鏈條爐排130在鏈條驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)以將來(lái)自煤斗170的煤塊運(yùn)載至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0049]第一換熱器200設(shè)于爐膛內(nèi)并且包括冷空氣入口 210和熱空氣出口 220，冷空氣入口 210與第一風(fēng)機(jī)211相連以將冷空氣輸送至第一換熱器200內(nèi)與第一換熱器200外部的高溫?zé)煔鈸Q熱。
[0050]如圖4所示，第一換熱器200包括換熱器殼體230、設(shè)于換熱器殼體230內(nèi)并將換熱器殼體230內(nèi)部分隔為進(jìn)氣室240和換熱室250的隔板260、形成于隔板260上的三個(gè)連通孔261、以及分別圍繞每個(gè)連通孔261從隔板260向換熱室250內(nèi)延伸的三個(gè)空氣噴管270。其中，冷空氣入口210設(shè)于進(jìn)氣室240的室壁上，熱空氣出口220設(shè)于換熱室250的室壁上，每個(gè)空氣噴管270的末端封閉且管壁上設(shè)置若干空氣噴孔271，使得來(lái)自冷空氣入口 210的冷空氣在進(jìn)氣室240內(nèi)通過(guò)三個(gè)連通孔261分別進(jìn)入三個(gè)空氣噴管270并經(jīng)由若干空氣噴孔271噴射至換熱室250內(nèi)換熱，空氣換熱后經(jīng)由熱空氣出口 220流出第一換熱器200。
[0051 ] 如圖2及圖3所示，位于鍋爐本體110同一側(cè)的一個(gè)燃燒槍310和一個(gè)氣化筒320構(gòu)成一個(gè)煤粉氣化燃燒組件。在該非限制性實(shí)施方式中，鍋爐本體110的兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)煤粉氣化燃燒組件。其中，氣化筒320包括熱煤粉入口 321、氣化劑入口 322和煤氣出口 323。其中，氣化劑入口 322通過(guò)熱空氣管線(xiàn)380與第一換熱器100的熱空氣出口 220連通以將預(yù)熱后的熱空氣輸送至氣化筒320內(nèi)將煤粉氣化成煤氣，煤氣出口 323與燃燒槍310連通以將生成的煤氣噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0052]熱煤粉入口 321設(shè)于氣化筒320的上端壁，氣化劑入口 322鄰近上端壁設(shè)于氣化筒320的側(cè)壁，煤氣出口 323鄰近下端壁設(shè)于氣化筒320的側(cè)壁。氣化劑入口 322沿切向方向設(shè)于氣化筒320的側(cè)壁使得熱空氣在氣化筒320內(nèi)與煤粉充分地旋轉(zhuǎn)混合生成煤氣。
[0053 ]如圖3所示，燃燒槍310包括設(shè)于一端的煤氣入口 311、設(shè)于另一端的火焰出口 312、設(shè)于管壁的助燃空氣入口 313以及設(shè)于燃燒槍310內(nèi)部的助燃噴管314，助燃噴管314的一端與助燃空氣入口 313連通，助燃噴管314的另一端向火焰出口 312的方向延伸并且末端封閉，助燃噴管314的管壁上設(shè)有若干空氣噴孔3145。
[0054]每個(gè)煤粉氣化燃燒組件還包括助燃空氣支管390，助燃空氣支管390的一端與燃燒槍310的助燃空氣入口 313連通，助燃空氣支管390的另一端與熱空氣管線(xiàn)380連通以將來(lái)自第一換熱器200的部分熱空氣經(jīng)由助燃噴管314上的若干空氣噴孔3145噴射至燃燒槍310內(nèi)部，使得來(lái)自氣化筒320的煤氣與熱空氣劇烈混合氣化煤氣中殘留的煤粉后噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0055]此外，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)還包括設(shè)于煤斗170上方用于向煤斗170中輸送煤的傳送帶171、將傳送帶171的末端連接至煤斗170的落煤管191、以及落煤支管192。落煤支管19 2的一端與落煤管191連通，落煤支管192的另一端與制粉機(jī)500的煤塊入口 510連通，以將煤輸送至制粉機(jī)500內(nèi)制成煤粉。
[0056]混合器600包括冷煤粉入口 610、煙氣入口 620以及混合粉出口 630。冷煤粉入口 610通過(guò)煤粉管線(xiàn)(未標(biāo)號(hào))與制粉機(jī)500的煤粉出口 520連通，并且鍋爐本體110上設(shè)有與爐膛連通的第二煙氣出口 180，第二煙氣出口 180通過(guò)煙氣回流管線(xiàn)(未標(biāo)號(hào))與混合器600的煙氣入口 620連通以將爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔廨斔椭粱旌掀?00內(nèi)與來(lái)自制粉機(jī)500的煤粉混合，并使得煤粉進(jìn)行預(yù)先氣化，混合器600的混合粉出口 630通過(guò)煤粉管線(xiàn)(未標(biāo)號(hào))與氣化筒320的熱煤粉入口 321連通以將煙氣與煤粉的混合物輸送至氣化筒320內(nèi)進(jìn)行氣化。
[0057]下粉機(jī)700設(shè)于制粉機(jī)500與混合器600之間的煤粉管線(xiàn)中，如圖5所示，下粉機(jī)700包括筒狀殼體710、設(shè)于筒狀殼體710的上側(cè)壁的進(jìn)料口 711、設(shè)于筒狀殼體710的下側(cè)壁的出料口 712以及設(shè)于筒狀殼體710內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)分配器。轉(zhuǎn)動(dòng)分配器包括沿筒狀殼體710軸線(xiàn)設(shè)置的中央樞轉(zhuǎn)軸721以及從中央樞轉(zhuǎn)軸721沿筒狀殼體710的徑向方向向筒狀殼體710的內(nèi)壁延伸的四個(gè)格板722，四個(gè)格板722在筒狀殼體710內(nèi)部構(gòu)成四個(gè)料倉(cāng)格730，每個(gè)料倉(cāng)格730能夠依次從進(jìn)料口 711轉(zhuǎn)動(dòng)至出料口 712，從而避免混合器600中的煙氣和煤粉向制粉機(jī)500的方向倒流，同時(shí)能夠使得煤粉進(jìn)入混合器600的流量穩(wěn)定。
[0058]盡管在圖1中不出了余熱鍋爐800、汽輪發(fā)電機(jī)900、螺桿發(fā)電機(jī)1000以及第二換熱器1100，但根據(jù)本實(shí)用新型的一種非限制實(shí)施方式，可以不包括這些構(gòu)造。具體地，來(lái)自蒸汽鍋爐100的第一煙氣出口 140的煙氣直接通過(guò)煙氣管道400排出至煙囪。
[0059]根據(jù)本實(shí)用新型的一種可替代實(shí)施方式，如圖1所示，進(jìn)一步包括余熱鍋爐800、汽輪發(fā)電機(jī)900、螺桿發(fā)電機(jī)1000以及第二換熱器1100。
[0060]余熱鍋爐800包括鍋爐爐體、形成于鍋爐爐體內(nèi)的煙道、以及設(shè)置于煙道中的盤(pán)管蒸發(fā)器。煙道的兩端分別形成煙氣入口 810和煙氣出口 820，盤(pán)管蒸發(fā)器的兩端分別形成水入口 830和水蒸汽出口 840。余熱鍋爐的煙氣入口 810與蒸汽鍋爐100的第一煙氣出口 140連通以將中溫?zé)煔庖霟煹乐袑⒈P(pán)管蒸發(fā)器內(nèi)流動(dòng)的水加熱為水蒸汽。
[0061 ]來(lái)自余熱鍋爐800的水蒸汽出口 840的水蒸汽通過(guò)管線(xiàn)進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)900發(fā)電做功后變成熱水，熱水從汽輪發(fā)電機(jī)900輸送至螺桿發(fā)電機(jī)1000發(fā)電做功后變成溫水，來(lái)自螺桿發(fā)電機(jī)1000的溫水在第二換熱器1100中換熱后變成冷水，再輸送至余熱鍋爐800的水入口 830加熱成水蒸汽。
[0062]其中，第二換熱器1100包括第一流體流路和第二流體流路，發(fā)電回路中的溫水流經(jīng)第一流體流路，來(lái)自第一水栗1101的冷水流經(jīng)第二流體流路并與第一流體流路的溫水換熱后通過(guò)水管輸送至鍋爐本體100的頂部的溫水入口 150。
[0063]作為另一種可替代實(shí)施方式，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)可以不包括下粉機(jī)700，制粉機(jī)500的煤粉出口 520通過(guò)煤粉管線(xiàn)直接與混合器600的冷煤粉入口 610連通。
[0064]作為又一種可替代實(shí)施方式，該高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)中煤粉可以來(lái)自系統(tǒng)外部，即本系統(tǒng)可不采用制粉的相關(guān)裝置，不包括制粉機(jī)500、下粉機(jī)700，第二煙氣出口 180通過(guò)煙氣回流管線(xiàn)與混合器600的煙氣入口 620連通將爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔廨斔椭粱旌掀?00內(nèi)與來(lái)自系統(tǒng)外部的煤粉混合。
[0065]作為再一種可替代實(shí)施方式，燃燒槍310不包括設(shè)于管壁的助燃空氣入口313以及設(shè)于燃燒槍310內(nèi)部的助燃噴管314，燃燒槍310管壁設(shè)有冷空氣入口，來(lái)自氣化筒320的煤氣與冷空氣混合氣化煤氣中殘留的煤粉后噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0066]運(yùn)行中，約20攝氏度的冷空氣經(jīng)第一換熱器200預(yù)熱成約600攝氏度的熱空氣輸送至氣化筒320和燃燒槍310分別作為氣化劑和助燃空氣。制粉機(jī)500制得的煤粉經(jīng)下粉機(jī)700后進(jìn)入混合器600，煤粉在混合器600中與來(lái)自第二煙氣出口 180的約900攝氏度的高溫?zé)煔獬浞只旌希瑹煔馀c煤粉混合物輸送至氣化筒320進(jìn)行氣化，氣化生成的煤氣經(jīng)燃燒槍310噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱。
[0067]來(lái)自第一煙氣出口140的在蒸汽鍋爐100內(nèi)充分換熱后的約200?300攝氏度的中溫?zé)煔饨?jīng)余熱鍋爐800進(jìn)一步換熱后，變成約100攝氏度低溫?zé)煔饨?jīng)煙氣管道400排出至煙囪。
[0068]在發(fā)電回路中，約30攝氏度的冷水在余熱鍋爐800加熱成約140攝氏度水蒸汽進(jìn)入渦輪發(fā)電機(jī)900發(fā)電做功，水蒸汽發(fā)電后變成約100攝氏度的熱水進(jìn)入螺桿發(fā)電機(jī)1000進(jìn)一步發(fā)電，熱水發(fā)電后變成約80攝氏度的溫水進(jìn)入第二換熱器1100，溫水換熱成約30攝氏度的冷水重新進(jìn)入余熱鍋爐100加熱。
[0069]同時(shí)，來(lái)自第一水栗1101的約20攝氏度的冷水進(jìn)入第二換熱器1100換熱成約70攝氏度的溫水通過(guò)水管進(jìn)入蒸汽鍋爐100的溫水入口 150，在蒸汽鍋爐100內(nèi)加熱成水蒸汽后經(jīng)由蒸汽出口 160通過(guò)蒸汽管線(xiàn)供給至用戶(hù)。
[0070]盡管在此已詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但要理解的是本實(shí)用新型并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體結(jié)構(gòu)，在不偏離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)其它的變型和變體。此外，系統(tǒng)各處的溫度或壓力等參數(shù)可以根據(jù)具體使用條件在本實(shí)用新型所公開(kāi)的范圍內(nèi)適當(dāng)選取。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，包括: 蒸汽鍋爐，所述蒸汽鍋爐包括鍋爐本體、設(shè)于所述鍋爐本體內(nèi)的爐膛、設(shè)于所述爐膛底部的鏈條爐排、設(shè)于所述鍋爐本體的一端壁的第一煙氣出口、以及設(shè)于所述鍋爐本體的頂部的溫水入口和蒸汽出口； 煙氣管道，所述煙氣管道將所述鍋爐本體的所述第一煙氣出口連通至煙囪；以及 煤斗，所述煤斗鄰近所述鍋爐本體的另一端壁設(shè)置； 其特征在于，所述高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)進(jìn)一步包括: 第一換熱器，所述第一換熱器設(shè)于所述爐膛內(nèi)并且包括冷空氣入口和熱空氣出口，所述冷空氣入口與第一風(fēng)機(jī)相連； 至少一個(gè)煤粉氣化燃燒組件，所述至少一個(gè)煤粉氣化燃燒組件包括設(shè)于所述鍋爐本體的側(cè)壁上的燃燒槍、以及與所述燃燒槍配對(duì)地設(shè)于所述鍋爐本體的同一側(cè)的氣化筒，所述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，所述至少一個(gè)氣化劑入口通過(guò)熱空氣管線(xiàn)與所述第一換熱器的所述熱空氣出口連通，所述煤氣出口與所述燃燒槍連通；以及 設(shè)于所述煤斗上方用于向所述煤斗中輸送煤的傳送帶、將所述傳送帶的末端連接至所述煤斗的落煤管、以及落煤支管，所述落煤支管的一端與所述落煤管連通，所述落煤支管的另一端與制粉機(jī)的煤塊入口連通，所述制粉機(jī)的煤粉出口通過(guò)煤粉管線(xiàn)連接至所述氣化筒的所述熱煤粉入口。2.如權(quán)利要求1所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述熱煤粉入口設(shè)于所述氣化筒的上端壁，所述至少一個(gè)氣化劑入口鄰近上端壁設(shè)于所述氣化筒的側(cè)壁，所述煤氣出口鄰近下端壁設(shè)于所述氣化筒的側(cè)壁。3.如權(quán)利要求2所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)氣化劑入口沿切向方向設(shè)于所述氣化筒的側(cè)壁。4.如權(quán)利要求1所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒槍包括設(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)于所述燃燒槍內(nèi)部的助燃噴管，所述助燃噴管的一端與所述助燃空氣入口連通，所述助燃噴管的另一端向所述火焰出口的方向延伸并且末端封閉，所述助燃噴管的管壁上設(shè)有若干空氣噴孔。5.如權(quán)利要求4所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括助燃空氣支管，所述助燃空氣支管的一端與所述燃燒槍的所述助燃空氣入口連通，所述助燃空氣支管的另一端與所述熱空氣管線(xiàn)連通。6.如權(quán)利要求1所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換熱器包括換熱器殼體、設(shè)于所述換熱器殼體內(nèi)并將所述換熱器殼體內(nèi)部分隔為進(jìn)氣室和換熱室的隔板、形成于所述隔板上的至少二個(gè)連通孔、以及分別圍繞每個(gè)連通孔從所述隔板向所述換熱室內(nèi)延伸的至少二個(gè)空氣噴管，其中，所述冷空氣入口設(shè)于所述進(jìn)氣室的室壁上，所述熱空氣出口設(shè)于所述換熱室的室壁上，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。7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一個(gè)鏈條驅(qū)動(dòng)輪以及至少一個(gè)鏈條從動(dòng)輪，所述鏈條爐排圍繞所述至少一個(gè)鏈條驅(qū)動(dòng)輪和所述至少一個(gè)鏈條從動(dòng)輪布置成環(huán)狀。8.如權(quán)利要求7所述的高溫氣化復(fù)合燃燒系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括混合器，所述混合器包括冷煤粉入口、煙氣入口以及混合粉出口，所述冷煤粉入口通過(guò)煤粉管線(xiàn)與所述制粉機(jī)的煤粉出口連通，并且所述鍋爐本體上進(jìn)一步設(shè)有與所述爐膛連通的第二煙氣出口，所述第二煙氣出口通過(guò)煙氣回流管線(xiàn)與所述混合器的所述煙氣入口連通，所述混合器的所述混合粉出口通過(guò)煤粉管線(xiàn)與所述氣化筒的所述熱煤粉入口連通。
【文檔編號(hào)】F23C9/00GK205447722SQ201521134664
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日
【發(fā)明人】馮偉銘
【申請(qǐng)人】中山市迦南節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>