專(zhuān)利名稱(chēng)：煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐。
背景技術(shù)：
煤氣化燃燒一體化鍋爐是一類(lèi)將燃煤氣化轉(zhuǎn)化再直接燃?xì)馊紵沫h(huán)保型鍋爐，它 具有燃燒潔凈的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有中小型燃煤鍋爐煙塵污染大的技術(shù)問(wèn)題。在目前，中小 型燃煤鍋爐約占燃煤鍋爐總量的80%，因此體現(xiàn)了煤氣化燃燒一體化鍋爐市場(chǎng)發(fā)展的必然 性。但現(xiàn)有的煤氣化燃燒一體化鍋爐運(yùn)行要求中必須使用顆粒型燃煤，并同時(shí)加大鼓風(fēng)運(yùn) 行，否則出力會(huì)大幅下降70%。目前普遍認(rèn)為鼓風(fēng)手段是用于提高一次風(fēng)風(fēng)壓，從而提高氣 化室、也稱(chēng)一次燃燒室的氣化速度的必要手段，但實(shí)際工作中就會(huì)出現(xiàn)鍋爐運(yùn)行很忌諱的 氣化室正壓燃燒現(xiàn)象，在這種狀態(tài)下必須密封關(guān)嚴(yán)氣化室所有爐門(mén)，禁止對(duì)氣化室進(jìn)行其 它操作；鼓風(fēng)運(yùn)行還會(huì)使?fàn)t排上燃煤結(jié)焦偏大，造成透氣不良，導(dǎo)致鍋爐出力下降、鍋爐熱 功率降低，這樣原為提高鍋爐出力而增加的鼓風(fēng)手段非但達(dá)不到預(yù)想的技術(shù)目的，反而還 帶來(lái)運(yùn)行操作以及安全隱患等諸多問(wèn)題。糾其原因是目前此類(lèi)鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，始終習(xí)慣 性的強(qiáng)調(diào)燃燒火焰經(jīng)火口噴出的實(shí)際速度應(yīng)取V = 10 20米/秒，為實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)指標(biāo) 則只能采取附加大鼓風(fēng)所致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明申請(qǐng)的發(fā)明目的在于提供一種由單層普通爐排結(jié)構(gòu)設(shè)置的爐體實(shí)現(xiàn)"反燒 爐"功能的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐。本發(fā)明公開(kāi)的煤氣化燃燒一體化常壓熱水 鍋爐技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是一種煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，鍋爐本體燃燒空 間由中部夾水爐墻分隔為氣化室和燃燒室，中間夾水爐墻上設(shè)有連通氣化室和燃燒室的火 口，氣化室內(nèi)設(shè)有隔煤柵，由隔煤柵使氣化室空間內(nèi)具有火口側(cè)煤層和隔煤柵外側(cè)煤層分 布。 在上述的整體技術(shù)方案中，與自然通風(fēng)配合、火口有效截面積達(dá)到燃質(zhì)流速為 4.0 5.0米/秒。 本發(fā)明申請(qǐng)公開(kāi)的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐技術(shù)方案，在氣化室中采用隔 煤柵部件設(shè)置，在氣化室內(nèi)形成左、右兩部分煤層分布，其左部是煤層高于右側(cè)煤層的火口 側(cè)煤層，這種煤層分布形式使煤表層與空氣接觸面積增加了 35 % ，配合自然通風(fēng)、并結(jié)合火 口有效面積增加至一次燃燒室氣化產(chǎn)出物經(jīng)火口的流速為4. 0 5. 0米/秒，低煤層部分 的半焦高溫燃燒熱流經(jīng)隔煤柵竄至火口，即構(gòu)成反燒過(guò)程，提高了一次燃燒室溫度，也有利 于提高燃煤燃燒速度，提高鍋爐出力。還因火口側(cè)煤層始終處于煤在火上的煤氣化潔凈燃 燒狀態(tài)，其氣化產(chǎn)出物可直接隨自然風(fēng)帶入火口 ，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的潔凈燃燒；右側(cè)煤層低于火口 側(cè)煤層，其氣化產(chǎn)出物可直接穿過(guò)隔煤柵及火口側(cè)煤層進(jìn)入火口 ，這樣就使可燃質(zhì)流程成 倍縮短，流動(dòng)阻力大大減小，隔煤柵的存在使煤層按利于為反應(yīng)層充分供氧的狀態(tài)分布，從 而提高煤氣化速度，確保鍋爐有足夠的出力。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于常壓和承壓鍋爐，既能燒散煤又能燒生物質(zhì)顆粒燃料，具有操作簡(jiǎn)單、負(fù)壓燃燒運(yùn)行安全、熱效率高、出力足、煙塵排放環(huán)保達(dá)標(biāo)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。


附圖是本煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐的總裝剖視結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明申請(qǐng)公開(kāi)的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，是按自然通風(fēng)和常熱水鍋爐技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)的。在本實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，其爐體包括由夾水爐墻構(gòu)成的下部燃燒室和上部設(shè)置有對(duì)流換熱垂直水管管束箱C和鍋水復(fù)合循環(huán)水動(dòng)力系統(tǒng)D的換熱空間，其中由中間夾水爐墻IO將下部燃燒室空間分隔為并肩的氣化室A和燃燒室B，中間夾水爐墻10的下部設(shè)有連通氣化室A和燃燒室B的火口 4，火4于燃燒室B —側(cè)的上沿設(shè)有導(dǎo)流拱板6 ;氣化室A設(shè)有單層普通鑄鐵爐排l，火口 4位于爐排1之上，爐排1上方空間的中間設(shè)有普通鋼制隔煤柵2，最好使隔煤柵2的下邊緣與爐排1有間距，該間距使隔煤柵的下邊緣位于氧化層與還原層分界處。在本結(jié)構(gòu)中，火口 4的有效截面積較現(xiàn)有技術(shù)適當(dāng)?shù)募哟?，使其與自然通風(fēng)方式相結(jié)合，使氣化室A產(chǎn)生的包括燃燒火焰、煤氣和未燃或未燃盡煤粒等燃燒產(chǎn)物經(jīng)火口 4的流速為4.0 5.0米/秒。在本實(shí)施例中，火口 4為橫向并排兩火口設(shè)置，兩火口相隔距離為60-90mm，其下邊緣于爐排1的高度為80 100mm，其中火口 4的可燃介噴出速度達(dá)到最佳的4. 0 4. 5米/秒。由透氣率為70%的隔煤柵2設(shè)置，將氣化室A煤層呈左、右兩側(cè)煤層分布，且左側(cè)煤層高于右側(cè)煤層，實(shí)際應(yīng)用中火口側(cè)煤層控制在厚600mm左右，由下至上依次為灰渣層、氧化層、還原層和預(yù)備層，始終保持"煤在火上"的煤氣化潔凈燃燒狀態(tài)，按普通手燒爐常規(guī)操作，控制其灰渣層厚度保持在80 100mm之間；其右側(cè)煤層厚度控制在240mm左右，由爐排下的調(diào)風(fēng)門(mén)3依據(jù)設(shè)定的煙囪自然通風(fēng)就足以使氣化室A、燃燒室B都處于負(fù)壓燃燒狀態(tài)的自然通風(fēng)方式，調(diào)整調(diào)風(fēng)門(mén)3的開(kāi)度大小，控制鍋爐出力滿(mǎn)足需要，確保運(yùn)行安全、可靠。在本實(shí)施例中，口火4之下通入燃燒室B設(shè)有二次風(fēng)管5，空氣中的氧由調(diào)風(fēng)門(mén)3 —路送入氣化室爐排1下方，上升經(jīng)灰渣層、氧化層、還原層給氣化室供氧燃燒，這一路風(fēng)量設(shè)定占總風(fēng)量的60 % ;另一路則由二次風(fēng)管5進(jìn)入燃燒室B，與火口4噴出的氣化燃燒產(chǎn)物混合，并使之充分燃燒，二次風(fēng)的風(fēng)量設(shè)定占總風(fēng)量的40%。為適應(yīng)兩燃燒空間均處于負(fù)壓燃燒狀態(tài)，備用鼓風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)壓無(wú)需很大，一般經(jīng)常采用的是自然通風(fēng)系統(tǒng)。如附圖所示，氣化室A中還設(shè)有燃?xì)鈱?dǎo)出管9，該燃?xì)鈱?dǎo)出管9的一端開(kāi)口至火口 4處，其另一端引至氣化室A內(nèi)的上方，向下送入氣化室A，起防爆燃作用，提高鍋爐運(yùn)行的安全性。 附圖所示的燃燒室B內(nèi)，由與中間夾水爐墻IO相對(duì)的夾水爐墻中部橫懸延伸設(shè)有折射拱7，該折射拱7將燃燒室B分為下燃區(qū)和上燃區(qū)B3，氣化室A產(chǎn)出的燃燒產(chǎn)物由火口4進(jìn)入燃燒室B，由導(dǎo)流拱板6導(dǎo)向與二次風(fēng)混合，與折射拱7形成兩回流區(qū)B 1、B2，在回流區(qū)B 1內(nèi)形成強(qiáng)有力的渦旋燃燒紊流，這既有利于可燃物的充分燃燒，同時(shí)其渦旋降塵作用亦非常明顯，導(dǎo)流拱板6不僅起到增加燃燒回程的作用，它由可拆卸的耐火預(yù)制件構(gòu)成，具有耐火、貯熱的作用，并有助于拆卸更新。在本實(shí)施例中，下燃區(qū)爐膛包括折射拱7均采用夾水層結(jié)構(gòu)，以有效的將熱量傳遞給工質(zhì)，從而充分提高鍋爐熱效率，燃燒煙氣由回流區(qū)
4B2進(jìn)入上燃區(qū)B3，燃燒煙氣進(jìn)入上燃區(qū)B3后再折流至燃燒室B出口 、進(jìn)入上部的換熱空間C，燃燒室B出口位置的橫向夾水爐墻外邊緣設(shè)有向下的上折射拱8，燃燒氣流由上折射拱8被再次渦旋紊流降塵，這樣共經(jīng)過(guò)四道除塵凈化，保證了鍋爐排出煙氣無(wú)色透明，煙塵排放達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 本煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐的啟動(dòng)為上燃式點(diǎn)火在爐排上放一層約80mm厚的塊煤，煤上放置引燃柴并點(diǎn)燃，自上而下的引燃煤層，以反燒法消煙。待煤火燃旺后，再加煤至需要的厚度，形成煤氣化燃燒條件，完成點(diǎn)火。
權(quán)利要求
一種煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，鍋爐本體燃燒空間由中部夾水爐墻分隔為氣化室(A)和燃燒室(B)，中間夾水爐墻上設(shè)有連通氣化室和燃燒室的火口(4)，其特征在于氣化室內(nèi)設(shè)有隔煤柵(2)，由隔煤柵使氣化室空間內(nèi)具有火口側(cè)煤層和隔煤柵外側(cè)煤層分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于隔煤柵(2)的 下邊緣與爐排(1)有間距，該間距使隔煤柵的下邊緣位于氧化層與還原層分界處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于與自然通風(fēng)配 合、火口 (4)有效截面積達(dá)到燃質(zhì)流速為4. 0 5. 0米/秒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于火口 (4) 為左右橫向兩火口設(shè)置，兩火口相隔距離為60-90mm，其下邊緣于爐排(1)的高度為80 100mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于火口 (4)的燃 燒室側(cè)的上沿設(shè)有導(dǎo)流拱板(6)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于燃燒室(B)內(nèi)， 由與中間夾水爐墻(10)相對(duì)的夾水爐墻中部橫懸延伸設(shè)有折射拱(7)，該折射拱(7)將燃 燒室(B)分為下燃區(qū)和上燃區(qū)(B3)，導(dǎo)流拱板(6)導(dǎo)向于下燃區(qū)形成兩回流區(qū)(B1、B2)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于口火4之下通 入燃燒室(B)設(shè)有二次風(fēng)管(5)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于二次燃燒室 (B)出口位置的橫向夾水爐墻外邊緣向下設(shè)有上折射拱(8)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其特征在于氣化室(A)中 設(shè)有燃?xì)鈱?dǎo)出管(9)，該燃?xì)鈱?dǎo)出管(9)的一端開(kāi)口至火口處，其另一端引至氣化室(A)內(nèi) 的上方，向下送入氣化室。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤氣化燃燒一體化常壓熱水鍋爐，其鍋爐本體燃燒空間由中部夾水爐墻分隔為氣化室和燃燒室，中間夾水爐墻上設(shè)有連通氣化室和燃燒室的火口，在氣化室內(nèi)設(shè)有隔煤柵，使氣化室空間內(nèi)呈火口側(cè)煤層和隔煤柵外側(cè)煤層的分布。本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了單層普通爐排鍋爐在自然通風(fēng)條件下具有“反燒爐”消煙功能和煤氣化燃燒消煙功能，且左、右煤層分布形式使煤表層與空氣接觸面積增加了35％，提高了鍋爐出力。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于常壓和承壓鍋爐，既可燒散煤，也可燒生物質(zhì)顆粒燃料，具有操作簡(jiǎn)單、負(fù)壓燃燒安全、熱效率高、出力足、煙塵排放環(huán)保達(dá)標(biāo)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10J3/02GK101726098SQ200910168978
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者劉傳祥 申請(qǐng)人:劉傳祥