一种高效低氮排放链条炉排锅炉的制作方法

本实用新型属于锅炉制造领域，具体涉及一种高效低氮排放链条炉排锅炉。

背景技术：

我国是一个“富煤、少气、缺油”国家，这样的能源结构决定了我国以煤为主的能源消费格局，也决定了我国的锅炉产业结构也是以燃煤锅炉为主。我国燃煤工业锅炉年耗煤量约7亿吨，占全国消耗量的约20％，其整体能源效率约65％，较国际先进水平低15％～20％，且贡献了全国约1/3的煤烟、1/4的SO2和1/10的NOx，工业及生活锅炉每年的总能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二，因此，工业锅炉节能降耗和污染减排形势十分严峻，燃煤锅炉改造已在国家发展与改革委员会颁布的“国家节能中长期发展规划”和“十三五”十大重点节能工程之首。其中一个重要的方向之一就是发展集中供热，以大容量高参数的燃煤工业、商业和生活用锅炉。在此形势下，发展大容量高参数燃煤锅炉，就需要首先解决燃煤锅炉在实现清洁高效燃烧方面面临的诸多问题，燃煤工业锅炉中约八成为层燃锅炉，其中链条锅炉又占据总数的六成以上，其问题更为突出，也最具解决的意义：层燃锅炉结构简单、燃料适用性强、负荷变化适用性好，且操作运行相对简单，在成本上具有优势，形成量大面广的现状，但其整体平均效率极低，污染物排放多，其原因主要有：(1)燃烧经过简单破碎的统煤，煤种多变，煤质差，和国外发达国家的燃煤条件相差较大；(2)控制系统和运行人员操作水平都比较差，污染物处理配套设备落后，这曾是层燃锅炉在成本上的优势，却是造成效率和污染物排放问题的重要原因；(3)我国有上千家工业锅炉制造厂，同电站锅炉制造厂相比，单厂规模要小得多，加工水平参差不齐；(4)国外燃煤层燃锅炉较少，无法照搬其先进经验；(5)现有一些单项节能技术，多基于经验积累，缺乏理论提升，未形成完整的设计方法。近年来，国内燃煤层燃锅炉行业也得到一定的发展，形成适合我国用煤条件的特色燃烧技术，通过引进技术(如GEF《高效工业锅炉》项目)或自主研发的方式，使用降低排烟温度和过量空气系数、膜式壁、螺纹管、分层给煤和飞灰回燃技术等技术，使大中型链条锅炉在烧原煤的条件下，提高热效率，但燃烧污染物控制技术仍相对落后，且并未从整体上改变行业水平。其锅炉跑火现象严重，碳未烧尽，效率只有75％-78％，NOx排放量为400-500mg/Nm³，还有SO2等诸多不良气体的释放。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效低氮排放链条炉排锅炉，克服上述缺陷，通过对锅炉改变排风口设置位置、改变拱形设置区域和形状来解决上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效低氮排放链条炉排锅炉，包括锅炉腔、上锅筒、第一燃烧区、第二燃烧区和烧煤区，所述上锅筒、第一燃烧区、第二燃烧区和烧煤区设置在所述锅炉腔内，所述锅炉腔的底部为所述烧煤区，所述烧煤区包括进煤口、炉排轨道、一次进风口和落渣口，所述进煤口设置在所述炉排轨道的始端，所述落渣口设置在所述炉排轨道的尾端，所述炉排轨道自进煤口端向落渣口端转动，所述炉排轨道的下方设有多个一次进风口，所述一次进风口将风送至所述炉排轨道上，所述炉排轨道的上方为所述第二燃烧区，所述第二燃烧区的上方为第一燃烧区，所述第一燃烧区的上方为所述上锅筒，所述锅炉腔具有前侧壁和后侧壁，所述前侧壁靠近所述进煤口，所述后侧壁靠近所述落渣口，所述第二燃烧区与所述第一燃烧区的连通处设有后拱，所述后拱与所述锅炉腔的后侧壁固定连接，所述后拱自所述后侧壁方向向所述前侧壁方向凸出。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述锅炉腔中还设有炉前拱，所述炉前拱设置在所述第一燃烧区，所述炉前拱与所述锅炉腔的前侧壁固定连接，所述炉前拱自所述前侧壁方向向所述后侧壁方向凸出。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述炉前拱的凸出长度大于所述后拱的凸出长度，所述炉前拱的凸出长度加上所述后拱的凸出长度小于所述第一燃烧区的内径。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述锅炉腔中的后拱前端还设有反倾结构，所述反倾结构与所述后拱的前端连接，所述反倾结构自所述后拱方向向所述前侧壁方向凸出，所述反倾结构自所述第一燃烧区方向向所述第二燃烧区方向倾斜。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述后拱的凸出长度再加上反倾结构的凸出长度大于所述第一燃烧区的半径。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述高效低氮排放链条炉排锅炉还包括下锅筒和第三燃烧区，所述下锅筒位于所述上锅筒的下方，所述第三燃烧区设置在所述下锅筒与所述上锅筒之间，所述第三燃烧区连通所述第一燃烧区。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述上锅筒与所述下锅筒平行设置。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述多个一次进风口均匀分布在所述炉排轨道的下方。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述高效低氮排放链条炉排锅炉还包括二次进风口，所述二次进风口设置在所述第一燃烧区的后侧壁上。

作为本实用新型所述一种高效低氮排放链条炉排锅炉的一种优选方案，所述二次进风口的数量为一个，一次进风口的数量为8个。

与现有技术相比，本实用新型提出的一种高效低氮排放链条炉排锅炉，解决了目前燃煤链条效率低下、污染物排放浓度高的问题，热效率达到90％、NOx排放低于100mg/Nm³，保证了燃煤链条锅炉的继续应用与发展，对于满足我国环境治理与能源供给的需求，减少用能单位能源成本、提高我国制造业企业从产品竞争力具有重要的意义，与同样类型的燃气、用电或煤粉工业锅炉相比，在实现类似水平的燃烧效率与污染排放控制的同时，降低设备与运行成本，该技术水平长期内可满足我国大部分地区的锅炉排放要求，具有极高的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，

图1为本实用新型的一种高效低氮排放链条炉排锅炉的结构示意图；

图2为沿图1中A-A、B-B的剖示结构示意图。

其中：1为锅炉腔、2为上锅筒、3为第一燃烧区、4为第二燃烧区、5为烧煤区、51为进煤口、52为炉排轨道、53为一次进风口、54为落渣口、6为后拱、61为反倾结构、7为炉前拱、8为下锅筒、9为第三燃烧区、10为二次进风口、11为前侧壁、12为后侧壁。

具体实施方式

本实用新型所述的一种高效低氮排放链条炉排锅炉，其包括：锅炉腔1、上锅筒2、第一燃烧区3、第二燃烧区4和烧煤区5。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

其次，本实用新型利用结构示意图等进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示一种高效低氮排放链条炉排锅炉结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。

实施例一

请参阅图1和图2，图1为本实用新型的一种高效低氮排放链条炉排锅炉的结构示意图；图2为沿图1中A-A、B-B的剖示结构示意图。如图1和图2所述，高效低氮排放链条炉排锅炉包括锅炉腔1、待加热的上锅筒2，锅炉腔1由其腔壁围成一密封的空间，将这密封的空间分成第一燃烧区3、第二燃烧区4和烧煤区5，锅炉腔1的底部为烧煤区5，烧煤区5包括进煤口51、炉排轨道52、一次进风口53和落渣口54，进煤口51设置在炉排轨道52的始端，落渣口54设置在炉排轨道52的尾端，炉排轨道52自进煤口51端向落渣口54端转动，将煤从进煤口51加至炉排轨道52上，由炉排轨道52运送往落渣口54，在这个炉排轨道52的运输过程中，煤充分燃烧，在炉排轨道52下方的多个一次进风口53用于将空气送至炉排轨道52上，给煤的燃烧提供必要的氧气，多个一次进风口53的均匀分布在炉排轨道52的下方，使得空气的输送平稳，热燃烧效率稳定，而且一次进风口53的进风量低于常规锅炉的进风量，在这种方式的燃烧下，燃烧效率达到85％-88％，氢氧化物小于200mg/Nm³，在炉排轨道52的上方为第二燃烧区4，第二燃烧区4与第一燃烧区3的连通处设有后拱6，为了便于理解，将锅炉腔1的腔壁根据前后位置分成前侧壁11和后侧壁12，前侧壁11靠近进煤口51，后侧壁12靠近落渣口54，后拱6与锅炉腔1的后侧壁12固定连接，后拱6自后侧壁12方向向前侧壁11方向凸出，而且后拱6前端还设有反倾结构61，反倾结构61与后拱6的前端连接，反倾结构61自后拱6方向向前侧壁11方向凸出，后拱6延长到前部，并且反倾斜，将后拱区覆盖，由此，第二燃烧区4成为后拱6及反倾结构61覆盖的覆盖区。上述结构通过增加拱区覆盖面积、升高区域温度，使可燃物烧尽，减少一次风量、反倾斜拱使得在第二燃烧区4形成还原气氛，缺氧有利于NOx还原成氮气，氮气是大气组成重要成份，所以，对于空气无污染，另外一氧化氮和氨气反应，形成水和氮气，而且把碳粒和高温烟气导向炉前拱7。

第二燃烧区4的上方为第一燃烧区3，炉前拱7设置在第一燃烧区3，炉前拱7与锅炉腔1的前侧壁11固定连接，炉前拱7自前侧壁11方向向后侧壁12方向凸出炉前拱7和设置在第一燃烧区3的后侧壁12上的二次进风口10，使得烟气流程加长，二次风产生挠动，补充燃烧需要的氧气，使煤在燃烧中产生的可燃物烧尽，而且二次风高速，再加上拱区，形成涡旋，使得燃烧时间更长，第一燃烧区3的上方为上锅筒2，利用第一燃烧区3和第二燃烧区4中的热量加热上锅筒2内的水。二次进风口10送入氧气催动未彻底燃烧的可燃物更加彻底的燃烧，使得NOx排放浓度低于100mg/Nm³，

在如图1所示的实施例中，炉前拱7的凸出长度大于后拱6的凸出长度，炉前拱7的凸出长度加上后拱6的凸出长度小于第一燃烧区3的内径。后拱6的凸出长度再加上反倾结构61的凸出长度大于第一燃烧区3的半径。为了更加充分的利用第二燃烧区4和第一燃烧区3的热量，在第一燃烧区3的后方还有一狭长的第三燃烧区9，下锅筒8位于上锅筒2的下方，第三燃烧区9设置在下锅筒8与上锅筒2之间，第三燃烧区9连通第一燃烧区3，第一燃烧区3的热量传送到第三燃烧区9，以便于加热下锅筒8和上锅筒2内的水。在一个优选实施例中，上锅筒2与下锅筒8平行设置，这样的设置可以使得受热均匀、便于锅炉腔1内部件的排布。

在图1的实施例中，二次进风口10的数量为一个，一次进风口53的数量为8个。二次进风口10的风速较大，一次进风口53的风速小于一般锅炉的进风口的风速。

上述结构根据层燃锅炉床层分区燃烧的特点，结合煤质控制，利用炭层、NH3等还原性环境抑制NOx生成的有利因素，开发拱风组合的低NOx燃烧技术，实现炉内的低NOx生成，结合配风调控、余热利用等技术，降低锅炉的各项燃烧损失，实现高效燃烧。采用上述锅炉，锅炉热效率可达到90％、NOx排放低于100mg/Nm³的技术水平。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。