用于燃煤蒸汽锅炉的高温气化复合燃烧系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锅炉设备，特别涉及一种蒸汽锅炉。
【背景技术】
[0002]蒸汽锅炉是将水加热成高温蒸汽的工业锅炉。蒸汽锅炉按照燃料可以分为电蒸汽锅炉、燃油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉、燃煤蒸汽锅炉等几种;按照构造可以分为立式蒸汽锅炉和卧式蒸汽锅炉;按照规模可以分为大、中、小型蒸汽锅炉。
[0003]燃煤蒸汽锅炉以煤块作为燃料，运行成本低，但热效率不高。燃气蒸汽锅炉通常采用天然气、煤气、液化石油气作为燃料，热效率高，但运行成本也高。现有技术中还研发出各种自带煤气气化炉的蒸汽锅炉，但建造和维护煤气气化炉也将增加系统的成本。
[0004]如中国专利公开第102818247A号揭示的一种高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉，包括鼓风机、煤粉仓、煤粉输送管道、燃烧室、气化室、炉膛、水平烟道、蒸汽过热器、尾部竖井、锅炉支柱，鼓风机连接煤粉仓，并通过煤粉输送管道连接气化室，燃烧器连接气化室;气化室、炉膛、水平烟道、尾部竖井依次连接，并安装在锅炉支柱上形成Π型;在炉膛与气化室连接处上方布置有未燃带，在炉膛底部设置有射流风入口、二次风入口，在未燃带出口处设置三次风入口；蒸汽过热器安装在水平烟道中；尾部竖井里设置有省煤器和空气预热器。然而，该高效煤粉气化与煤粉复合燃烧蒸汽锅炉采用的原料为煤粉，运行成本也较高，并且不能应用于传统的链条炉排式燃煤蒸汽锅炉。
[0005]又如中国专利公开第104864379A号揭示的一种可实现煤的部分气化燃烧的蒸汽锅炉，包括链条炉排和锅炉本体，锅炉本体位于链条炉排的正上方，链条炉排的下方设有多个风室，多个风室沿链条炉排的传送方向顺次设置，且多个风室位于锅炉本体的炉膛的正下方，其中首端的风室上设置有蒸汽喷管，炉膛内还设置有中拱，中拱将炉膛前后划分为前部炉膛和后部炉膛，前部炉膛位于首端的风室的正上方，后部炉膛位于剩下的风室的正上方。然而，该可实现煤的部分气化燃烧的蒸汽锅炉是通过向炉排处供给水蒸汽使得高温煤块部分气化生成水煤气，这种方法的气化效率不高，并且其需要设置多个风室来控制不同炉段的进风使系统改造成本升高。
[0006]因此，提供一种能够降低运行成本、提高热效率的燃煤蒸汽锅炉成为业内急需解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种用于燃煤蒸汽锅炉的高温气化复合燃烧系统，其能够采用煤块作为原料降低系统运行成本，同时结合高温气化燃烧提高锅炉热效率。
[0008]根据本发明的方案，提供一种用于燃煤蒸汽锅炉的高温气化复合燃烧系统，包括:蒸汽锅炉，蒸汽锅炉包括锅炉本体、设于锅炉本体内的炉膛、设于炉膛的底部用于将煤块输送至炉膛内燃烧的链条炉排、设于锅炉本体的一端壁的第一烟气出口、以及设于锅炉本体的顶部的温水入口和蒸汽出口。烟气管道，烟气管道将锅炉本体的第一烟气出口连通至烟囱。第一换热器，第一换热器设于炉膛内并且包括冷空气入口和热空气出口，冷空气入口与第一风机相连以将冷空气输送至第一换热器内与第一换热器外部的高温烟气换热。至少一个煤粉气化燃烧组件，至少一个煤粉气化燃烧组件包括设于锅炉本体的侧壁上的燃烧枪、以及与燃烧枪配对地设于锅炉本体的同一侧的气化筒，气化筒包括热煤粉入口、至少一个气化剂入口和煤气出口。其中，至少一个气化剂入口通过热空气管线与第一换热器的热空气出口连通以将预热后的热空气输送至气化筒内将煤粉气化成煤气，煤气出口与燃烧枪连通以将生成的煤气喷射至炉膛内燃烧放热。
[0009]可选择地，热煤粉入口设于气化筒的上端壁，至少一个气化剂入口邻近上端壁设于气化筒的侧壁，煤气出口邻近下端壁设于气化筒的侧壁。
[0010]可选择地，至少一个气化剂入口沿切向方向设于气化筒的侧壁使得热空气在气化筒内与煤粉充分地旋转混合生成煤气。
[0011]可选择地，至少一个气化剂入口包括至少一组气化剂入口，每组气化剂入口包括位于气化筒的同一横截面上的至少二个气化剂入口。
[0012]可选择地，至少一个气化剂入口可包括位于不同横截面上的至少两组气化剂入
□ ο
[0013]其中，锅炉本体的第一烟气出口排出至烟囱的烟气温度约为180?250摄氏度。经由第一风机输送至第一换热器内的冷空气温度约为20?25摄氏度。经第一换热器的热空气出口输送的热空气温度约为550?650摄氏度。
[0014]优选地，燃烧枪包括设于一端的煤气入口、设于另一端的火焰出口、设于管壁的助燃空气入口以及设于燃烧枪内部的助燃喷管。助燃喷管的一端与助燃空气入口连通，助燃喷管的另一端向火焰出口的方向延伸并且末端封闭，助燃喷管的管壁上设有若干空气喷孔。
[0015]可选择地，该高温气化复合燃烧系统进一步包括助燃空气支管，助燃空气支管的一端与燃烧枪的助燃空气入口连通，助燃空气支管的另一端与热空气管线连通以将来自第一换热器的部分热空气经由助燃喷管上的若干空气喷孔喷射至燃烧枪内部，使得来自气化筒的煤气与热空气剧烈混合三级气化煤气中残留的煤粉后喷射至炉膛内燃烧放热。
[0016]优选地，第一换热器包括换热器壳体、设于换热器壳体内并将换热器壳体内部分隔为进气室和换热室的隔板、形成于隔板上的至少二个连通孔、以及分别围绕每个连通孔从隔板向换热室内延伸的至少二个空气喷管。其中，冷空气入口设于进气室的室壁上，热空气出口设于换热室的室壁上，每个空气喷管的末端封闭且管壁上设置若干空气喷孔，使得来自冷空气入口的冷空气在进气室内通过至少二个连通孔分别进入至少二个空气喷管并经由若干空气喷孔喷射至换热室内换热，空气换热后经由热空气出口流出第一换热器。
[0017]可选择地，该高温气化复合燃烧系统进一步包括至少一个链条驱动轮、至少一个链条从动轮、以及邻近锅炉本体的另一端壁设置的用于向链条炉排上供给煤块的煤斗。链条炉排围绕至少一个链条驱动轮和至少一个链条从动轮布置成环状，使得链条炉排在至少一个链条驱动轮的驱动下转动以将来自煤斗的煤块运载至炉膛内燃烧放热。
[0018]可选择地，该高温气化复合燃烧系统进一步包括设于煤斗上方用于向煤斗中输送煤的传送带、将传送带的末端连接至煤斗的落煤管、以及落煤支管。落煤支管的一端与落煤管连通，落煤支管的另一端与制粉机的煤块入口连通，以将煤块输送至制粉机内制成煤粉。
[0019]优选地，该高温气化复合燃烧系统进一步包括混合器，混合器包括冷煤粉入口、烟气入口以及混合粉出口，冷煤粉入口通过煤粉管线与制粉机的煤粉出口连通。并且锅炉本体上进一步设有与炉膛连通的第二烟气出口，第二烟气出口通过烟气回流管线与混合器的烟气入口连通以将炉膛内的高温烟气输送至混合器内与来自制粉机的煤粉混合，并使得煤粉进行一级气化，混合器的混合粉出口通过煤粉管线与气化筒的热煤粉入口连通以将烟气与煤粉的混合物输送至气化筒内进行二级气化。
[0020]优选地，该高温气化复合燃烧系统进一步包括在制粉机与混合器之间设于煤粉管线中的下粉机，下粉机包括筒状壳体、设于筒状壳体的上侧壁的进料口、设于筒状壳体的下侧壁的出料口、以及设于筒状壳体内部的转动分配器。其中，转动分配器包括沿筒状壳体的纵向轴线设