大型多燃料炉排锅炉的制造方法与工艺

本发明的新型炉排锅炉，属于锅炉结构技术领域。

背景技术：
面对我国能源短缺和环境恶化日趋严重及锅炉业发展现状，中国电器工业协会工业锅炉分会在工业锅炉发展现状及(“十二”五)规划分析中指出：循环流化床锅炉、锅炉房基建投资高，设备投资大、辅机电耗大、事故率高，维修费用比较高，只有容量在35t/h以上并实施热电联产，才具有综合的节能效益，35t/h以下容量单纯用于集中供热的综合效益低于相同容量的层燃锅炉，目前还没有一种技术能够全面替代层燃燃煤链条炉排锅炉技术。规划分析还在关键技术硑究中指出：大容量层燃锅炉高效节能的关键是降低飞灰、炉渣和漏煤中含碳量，因此，灵活可靠的大面积(大于100m2)的链条炉排的生产是关键。减少炉渣含碳量和过量空气系数，减少灰渣含碳量引起的热损失和排烟热损失，硑究炉拱和二次风的强化燃尽技术，以及创新飞灰高温分离和高温再燃技术结构，减少飞灰含碳量和由此引起的热损失。迫切需要发展适合我国垃圾现状的垃圾焚烧技术和产品。特别是符合国家环保标准的要求，适合中小城镇垃圾现有特性及变化趋势、综合考虑经济承受能力，和市场前景的中小型(20t/h-35t/h)混燃型(在垃圾中添加煤)垃圾焚烧技术。

技术实现要素：
本发明目的为解决上述问题提供了一种集燃烧过程脱硫、燃烧过程除尘及低NOx燃烧技术多措并举于一体的大型多燃料层燃炉排锅炉。本方案与链条炉排锅炉技术相比；不仅具有结构简单、设备投资低、操作容易及适应工业压力变化优势，而且彻底克服了链条锅炉热效率低、着火条件差、对煤种适应性差、炉排无扰动，机械燃烧不完全热损失大、炉渣含炭量高、结渣，结焦及穿孔时有发生、人工拨火，严重制约了锅炉的大型化。与煤粉锅炉相比；既适合煤粉锅炉的大型化设计，又克服了煤粉锅炉炉膛高、烟气阻力大、余热回收困难、尾气减排设备多、燃料单一，制供体系庞大、投运费用高、操控复杂及不适应低负荷运行。与循环流化床锅炉相比，既具有循环流化床锅炉对煤种适应性好、能燃烧劣质煤，但不存在循环流化床锅炉对燃料颗粒尺寸的苛刻要求。既具有循环流化床锅炉的炉内低温低成本石灰石燃烧脱硫、低温抑制NOx生成及飞灰循环燃烧，但不存在循环流化床锅炉的磨损严重。既适合城市工业供气供暖，又适合社区热电联产。既适合燃煤，又适合燃用生物质，尤其适合垃圾混煤及生物质混煤共燃，是全面替代链条锅炉的最佳炉型。锅炉本体采用多环形立式结构。炉体承重墙为绝热式保温墙，自下而上是：排渣系统设于炉排下方，包括：冷渣器(31)、环形自卸装置(46)、升降式过渡桥(51)、冷渣器(31)吊固于环形梁(25)下方，进口端由冷渣器进水管(50)，连接汽包下降管(19)，出口经加料装置水冷壁进水管(60)，分别连通加料装置(11、12、13)的水冷壁(61)，各水冷壁均设上升管(27)连通汽包。环形自卸装置(46)主要作用是，承接上层炉排卸渣的冷却和接收上层炉排的漏渣及装车。多位加料炉膛(1)设于锅炉本体下部，主要由环形自卸炉排(10)、第一加料装置(11)、第二加料装置(12)、第三加料装置(13)、平料梳(48)及炉拱分隔墙(58)组成。环形自卸炉排(10)是构成多位加料炉膛(1)的重要组成部分，也是本锅炉的核心技术。最新设计的双功能自卸炉排，既可双片同升同降一次性卸渣，又可双片间隔翻转，形成切磋清灰功能，切磋清灰功能彻底克服了链条炉排片无扰动缺陷，实现了拨火工序的机械化。既可获得人工拨火无法实现的良好透气性，又杜绝了链条锅炉时有发生的燃烧层大面积板结和局部穿孔。均匀的透气特性还对稳定燃烧、强化燃烧效率、降低过量空气系数及石灰石燃烧脱硫具有明显作用。锅炉以煤为燃料时，由第一加料装置(11)加于70％的燃煤为主燃燃料，由第二加料装置(12)加于20％的燃煤为第一层再燃燃料，由第三加料装置(13)再加于10％的燃煤为第二层再燃燃料，并在燃尽区采用效长距离的切磋清灰动作，使新加入的燃煤直接落在未燃尽的灼热燃层上引燃着火，既利用了未燃尽燃料的引燃安全性，又以循环周期为未燃尽燃料提供了再燃尽机会，形成既能确保引燃安全，又无需刻意强求燃尽效率的独特燃尽方式。不仅克服了链条锅炉燃料不易引燃、不适宜燃用劣厧煤、洁净型煤及无法实施石灰石燃烧脱硫的缺点，而且彻底觧决了炉渣含炭量大、煤耗高缺陷，不仅为石灰石燃烧脱硫营造了优越条件，并可直接以燃烧过程实施燃料再燃技术。利用分段分级布风设置，在主燃区采用回抽烟气循环再燃技术，使燃料在主燃区(第一加料装置(11)与第二加料装置(12)之间)以缺氧富燃料条件燃烧，在再燃区(第二加料装置(12)、第三加料装置(13)之间)实施燃料再燃技术。在燃尽区(第一加料装置(13)与第三加料装置(11)之间)以过量空气系数a＞1的一次风量，使燃料在小燃料富氧条件下燃尽，同时实施烟气循环燃烧技术、燃料再燃技术及空气分级燃烧技术。并且又同时应用了过量空气系数的控制技术。高温灰分离层(2)设于炉膛上方，由重力除尘室(17)、天然气再燃室(14)和烟气分流烟道组成。炉膛高温烟气经联通烟道首先进入重力除尘室(17)，烟气中携带的较大未燃尽灰粒，在改向惯性及重力作用下被沉降入集尘室，较小灰粒则在流经流化剂雾化室时受湿增重后，沉降于集尘室，被收集的未燃尽灰粒或经返料阀(29)由二次风携带进入炉膛，或直接将集尘室下口延伸入炉膛，利用炉排带动集尘室阀门拉杆，将集尘直接撒落于炉膛上空，构成飞灰循环燃烧。剩余的未燃尽气体及微小飞灰，则在进入天然气再燃室(14)时被强制燃尽。高温灰分离层(2)既是洁净燃烧方式的重要部分，也是构成洁净传热方式的关键根源，既是锅炉受热面避免高温灰腐蚀，摆脱恶劣工作环境的关键结构，也是取代现有锅炉静电除尘器及布袋除尘器重要设置。不仅能大幅降低锅炉造价，而且可大幅降低运行费用，是锅炉降低高温灰腐蚀，提高锅炉热效的重大结构改革。天然气再燃室(14)设于高温灰分离层(2)末端，上方连通再热器烟道(3)，内侧连通烟气分流烟道(35)，天然气再燃室(14)有多个天然气燃烧器(56)组成。其中一部分燃烧器用于微观调控过热气出口温度，是烟气分流温控技术的组成部分，另一部分主要是用于进一步强化高温烟中未燃尽的微小灰粒及可燃气体的再燃尽。用于焚烧垃圾时，对“二恶英”生成的防控，是“三丅”防控技术外的第二防线。再热器烟道(3)下方连通高温灰分离层(2)，上方连通过热器烟道(4)，过热器烟道(4)连通蒸发器烟道(5)，蒸发器烟道(5)连通省煤...