工业锅炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种工业锅炉。它包括炉膛，炉膛的前侧设置有能够使一级风和煤粉进入到炉膛内的入口，入口处设置有煤粉燃烧器，炉膛的左右两侧设置有用来吸收燃煤热量的水冷壁，炉膛的上部设置有锅炉，炉膛中后部设置由碳化硅耐火材料制成的且能够使烟气产生扰动的辐射块，辐射块的高度不低于炉膛的入口高度。采用上述的结构后，高温烟气能够通过辐射块产生扰动，并且碳化硅耐火材料可以起到储存热量的作用，保证了燃煤的充分燃烧，提高了燃烧效率，适应低质量的燃煤，隔热块能够方便调节炉膛内的温度，适用不同燃烧条件的要求以及不同煤种要求，避免了烧熔烧结，炉内结焦现象，易于清理，保证了炉膛的长久正常运行。
【专利说明】工业锅炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业锅炉。
【背景技术】
[0002]我国能源资源消费中煤炭占70%。锅炉、窑炉燃料仍然只能以煤为主。以往采用原煤散烧，污染环境，低效燃烧，浪费能源。随着国家节能减排工作的深入，采用煤炭深加工技术，将原煤磨成细粉，以提高锅炉燃烧效率，煤粉锅炉向小容量工业锅炉延生发展。煤粉锅炉作为电站锅炉已经发展了几十年，是非常成熟的技术。工业锅炉燃用煤粉时热效率可达86-88%以上，比国内量大面广的链条炉排锅炉的热效率高5-8%。作为小容量的工业锅炉需要什么样的锅炉结构特别是炉膛结构才能适应煤粉燃烧，而且需要什么条件的煤种和颗粒度才能高效燃烧等问题，是锅炉技术工作者应探讨和解决的问题。在上述的工业煤粉炉的实践运行中发现一些问题，如投资成本比传统锅炉高1.5倍；实际运行热效率比鉴定热效率低10-20%等等，给继续深入推广带来很大问题和障碍，成为制约煤粉工业锅炉发展的瓶颈，主要问题有:
[0003]1、煤种适应窄
[0004]锅炉对煤种的适应性很差，只能烧优质烟煤、精煤或高挥发分的褐煤(VK ^ 50%)。对煤粉品质要求苛求，煤的挥发份须大于36%、灰分低于10%、煤粉热值25.12MJ/kg (6000大卡/公斤)、煤粉细度需达200目且过筛率大于90%。这类精煤分布很少，中国矿山煤种占9%。《燃煤锅炉房实用设计手册》第98页提供的全国19个省80个煤矿的统配煤种中占7.5%。难以在国内推广。
[0005]2、煤粉太细的负面影响大
[0006]诚然，煤粉越细燃烧效率越高，但是它的负面效应也随之增大。从三年的实践中我们看到三点弊病:
[0007]第一，煤粉太细，磨煤电耗增加。不符合经济细度概念。
[0008]第二，煤粉越细越容易引发煤粉自燃等安全隐患。燃用太细的煤粉也容易引发锅炉炉内爆膛。2009年12月7日16时，成都云内动力有限公司发生煤粉燃烧事故，造成9人受伤。2012年3月18日西安某纸厂锅炉房煤粉自燃，直接经济损失达8万元。西安西能公司使用200目煤粉近两年因煤粉自燃造成损失约400吨[4]，占该厂煤粉产量的4.2%，直接经济损失40万元。
[0009]第三、采用200目的细煤粉燃烧产生的烟气中，排烟烟尘中PM2.5比120目煤粉燃烧烟气中PM2.5增加8.36%。
[0010]第四、用户为防止200目的细煤粉爆炸，在生产、储运、使用中采取防爆费用占运行成本的5%。
[0011]3、燃用粗煤粉的锅炉热效率低
[0012]当燃用通常的风扇磨磨制出的120目煤粉时，煤粉炉点不着火，个别用户即使能够点燃着火，但炉膛燃料燃烧不完全，飞灰含碳量高达45%，锅炉热效率低于65%。导致该锅炉只能燃烧200目的细煤粉。
【发明内容】
[0013]本实用新型要解决的技术问题是提供一种煤种适应广泛、热效率高的工业锅炉。
[0014]为了解决上述技术问题，本实用新型的工业锅炉，包括炉膛，炉膛的前侧设置有能够使一级风和煤粉进入到炉膛内的入口，入口处设置有煤粉燃烧器，炉膛的左右两侧设置有用来吸收燃煤热量的水冷壁，炉膛的上部设置有锅炉，炉膛中后部设置由碳化硅耐火材料制成的且能够使烟气产生扰动的辐射块，辐射块的高度不低于炉膛的入口高度。
[0015]所述辐射块的前后两端均设置为流线形，所述辐射块的顶部设置为拱形结构。
[0016]所述炉膛的左右两侧水冷壁的内侧均设置有一条滑槽，每条滑槽内至少安置有一个能够沿着水冷壁纵向滑动的隔热块，两块以上的隔热块能够形成一条隔热带。
[0017]所述隔热块由轻型耐火砖或碳化硅耐火材料制成。
[0018]采用上述的结构后，由于炉膛中后部设置由碳化硅耐火材料制成的且能够使烟气产生扰动的辐射块,高温烟气能够通过辐射块产生扰动，并且碳化硅耐火材料可以起到储存热量的作用，与此同时，辐射块设置成流线型可使高温烟气流经其表面时阻力降到最低，由此保证了燃煤的充分燃烧，提高了燃烧效率，适应低质量的燃煤，炉膛内设置的能够沿着水冷壁纵向滑动的隔热块，改变了传统的固定式耐火混凝土材料敷设的卫燃带，隔热块能够遮挡一部分水冷壁并根据需要适时进行调节，吸收辐射热，方便调节炉膛内的温度，适用不同燃烧条件的要求以及不同煤种要求，避免了烧熔烧结，炉内结焦现象，易于清理，保证了炉膛的长久正常运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型工业锅炉的主视结构示意图；
[0020]图2为本实用新型工业锅炉的侧视结构示意图；
[0021]图3为图1的A-A向结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的工业锅炉作进一步详细说明。
[0023]如图所示，本实用新型的工业锅炉，包括炉膛1，炉膛I的前侧设置有能够使一级风和煤粉进入到炉膛内的入口，入口处设置有煤粉燃烧器2，炉膛I的左右两侧设置有用来吸收燃煤热量的水冷壁3，炉膛I的前端还设置有前烟箱，后端设置有后烟箱，炉膛I内还有纵向设置的烟管，炉膛的上部设置有锅炉4，当然还包括现有工业锅炉的一些必要部件，炉膛I中后部设置由碳化硅耐火材料制成的且能够使烟气产生扰动的辐射块5，辐射块5的高度不低于炉膛的入口高度，所说的辐射块5的前后两端均设置为流线形，辐射块5的顶部设置为拱形结构，其中辐射块5由碳化硅耐火材料做成，耐材在传热学上叫做灰体，它的黑度约0.8，按照辐射率等于反射率的理论，火焰把灰体加热升温后能量以热能的方式被存储起来，又以再辐射方式去加热刚入炉的后续煤粉，同时使已着火的煤粉继续燃烬，它在炉膛内还能起防爆作用，灰体被火焰加热升温后，当吸收的能量大于释放的能量时，热能就被存储起来，它与炉膛隔热带共同搭建了一个稳定的热源平台，起到了类似“长眠火”的防爆作用。[0024]进一步的还可以在炉膛I的左右两侧水冷壁的内侧均设置有一条滑槽6，也就是在炉膛两侧靠近水冷壁处的炉膛底部砌有两个纵向凹形槽，每条滑槽6内至少安置有一个能够沿着冷壁3纵向滑动的隔热块7，两块以上的隔热块7能够形成一条隔热带，还可以在锅炉后墙两侧设置有两个炉门，隔热带从后墙放入炉门通过炉膛两侧的凹槽向内推入。
[0025]隔热带调整了炉膛出口烟温，适应煤种变化和煤粉颗粒度的变化；当炉膛出口烟温相对于煤粉飞灰灰熔点过高时,通过减少辐射块挡住水冷壁的面积来增大炉膛水冷度，从而实现调节炉膛出口烟温，避免因炉膛出口烟温过高超过煤粉飞灰熔点，使炉膛产生流体炉渣，造成炉内结焦现象；当炉膛出口烟温相对于煤粉着火、燃烧温度偏低时，可通过增大辐射块挡住水冷壁的面积来减少炉膛水冷度，提高炉内蓄热能力，以适应低挥发分煤种和粗颗粒煤粉的着火、燃烧、燃尽；同时隔热带还在炉膛内具有蓄热、防爆作用。它与碳化材料一样，由轻型耐火砖或碳化娃耐火材料制成，属于灰体，它与炉膛内的福射块共同搭建了一个稳定的热源平台，起到蓄热作用和类似“长眠火”的防爆作用，它也提高了锅炉节能、环保效益，与传统的固定式卫燃带相比，因隔热带在炉内安装方便、可调，能更经济、合理、及时根据煤种变化和煤粉颗粒度的变化在炉内组织燃烧，控制炉内结焦、未燃尽灰渣的排放、过细飞灰的排放等，提高锅炉的热效率，减少废液、灰渣、飞灰的排放，起到提高锅炉节能、环保的效益。
[0026]其系统流程为:原煤经皮带输送装置送入风扇磨煤机，将磨制出的煤粉经煤粉燃烧器2喷入炉膛I燃烧，由于辐射块5的作用，烟气在炉膛放热后进入炉膛后部折转180°进入两侧翼型烟道并进一步放热后到达前烟箱，在前烟箱内再折转180°进入螺纹烟管管束抵达后烟箱，烟气再从后烟箱进入省煤器，之后烟气再进入现有的脱硫除尘器，然后经引风机送入锅炉烟?排入大气，设置的辐射块5延长了煤粉在炉内停留的时间，进一步促进煤粉燃烧、燃烬并在炉膛内起蓄热作用，保证新燃料的稳定着火和燃烧，提高整个炉膛温度水平，有利于喷入炉内的煤粉继续燃烧和燃烬；将炉内分布不均匀的氧“搅拌”均匀，起到扰流作用；也就具有上述所说的阻挡了燃烧器喷出的火焰形成的高温烟气直接流向锅炉两侧的转弯烟室，在炉膛内形成两股α回转气流，与从锅炉前墙两侧喷入的新入炉的三次风搅拌混合均匀，有利于烟气中部分CO与02充分接触，降低q3损失，同时也使炉内温度场均匀，抑制炉内局部地区烟温超过1300°C，可减少NOX生成量。
[0027]经实践证明，本实用新型的样机安装在某某造纸厂，运行已两年多，当燃用II类烟煤时，热效率达86.2%，比传统链条炉效率高8%。节能效果明显，经济效益显著。
【权利要求】
1.一种工业锅炉，包括炉膛(1)，炉膛(I)的前侧设置有能够使一级风和煤粉进入到炉膛内的入口，入口处设置有煤粉燃烧器(2)，炉膛(I)的左右两侧设置有用来吸收燃煤热量的水冷壁(3)，炉膛的上部设置有锅炉(4)，其特征在于:所述炉膛(I)中后部设置由碳化硅耐火材料制成的且能够使烟气产生扰动的辐射块(5)，所述辐射块(5)的高度不低于炉膛的入口高度。
2.按照权利要求1所述的工业锅炉，其特征在于:所述辐射块(5)的前后两端均设置为流线形，所述辐射块(5)的顶部设置为拱形结构。
3.按照权利要求1所述的工业锅炉，其特征在于:所述炉膛(I)的左右两侧水冷壁的内侧均设置有一条滑槽(6)，每条滑槽(6)内至少安置有一个能够沿着水冷壁(3)纵向滑动的隔热块(7)，两块以上的隔热块(7)能够形成一条隔热带。
4.按照权利要求3所述的工业锅炉，其特征在于:所述隔热块(7)由轻型耐火砖或碳化娃耐火材料制成。
【文档编号】F23M9/00GK203797697SQ201420122703
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】陈萍, 陈开忠, 任成龙 申请人:镇江海太锅炉制造有限公司