一种高温脱硝、飞灰复燃、炉内除尘锅炉的制作方法

本发明涉及一种锅炉，尤其是一种高温脱硝、飞灰复燃、炉内除尘锅炉。

背景技术：

氮氧化物(nox)是锅炉随烟排放的有害物之一，对nox排放的控制是目前保护大气环境的最重要措施之一。对于nox的控制通常采用以下方式，一是在燃烧中以富燃料、乏氧的方法降低燃烧温度来降低热力型氮气生成nox的量；二是对含nox的烟气进行非催化还原处理，生成无毒害的氮和水；三是对低温烟气(350℃时)进行催化处理。

从应用经济、便捷、实用的角度，在燃烧时控制nox生成量是最佳选择，这样会减轻对烟气处理的难度、复杂性和经济成本等负担。层燃炉在燃烧方式上同时具有燃料分层、空气分层的先天优势，在能保证不断火的前提下乏氧燃烧能将nox控制在250-350mg/m³以下，再在烟气中喷入尿素水溶液进行非催化还原即可达到国家重点区nox排放标准或更高标准。

目前，普遍采用的喷尿素还原nox的方法是在炉膛顶部或在尾部受热面即省煤器前区的烟道中喷入尿素液体进行脱硝，这种方式存在还原反应的温度低(远离最佳温度800-950℃)，反应的时间、空间、路径受限和逃逸的nox和尿素浓度高而不能达到理想脱硝效果，并且在反应过程中生成的水和尿素液体中的水会将烟尘颗粒湿化，会造成省煤器尾部受热面严重粘结积灰，轻者阻滞换热，重者堵塞省煤器。另外，在以富燃料、乏氧的方法降低燃烧温度来降低热力型氮气生成nox的量的情况下，烟气中的未燃尽碳增加，从而造成燃烧效率下降，能耗增加。

因此，能够解决上述技术问题中任一的技术方案是受欢迎的。

技术实现要素：

本发明就致力于解决背景技术之不足。

一、在脱硝上，将尿素喷口最大限度前移至炉膛入口处，由此延长脱硝反应的反应时间并使得混合更加充分。另外，通过设置在燃烧室和炉膛之间设置长喉腔而将尿素喷口处的烟气温度控制在最佳还原反应温度800-950℃范围，这样使脱硝反应的温度最佳化，另外，通过构造炉膛的轮廓，使得进一步延长烟气行进路径，增加反应时间，并且使得烟气和尿素混合更加充分。此外，通过槽型分离器对残留的尿素及nox强制性再混合，大幅度降低逃逸的浓度，使脱硝更加充分有效。

二、在减少飞灰中未燃烬碳上，通过槽型分离器、烟道集灰斗，将飞灰重返炉膛再燃，则避免了因低温燃烧而造成的未燃烬碳随烟流失，使燃烧效率得以提高。

三、在减少湿化烟气造成的省煤器尾部粘灰积灰上，通过设置在具有特定形状的后屏对烟气的导流使烟尘颗粒在惯性力、离心力作用下被分离出来并排进渣槽，这样既减少了粘灰、积灰阻滞换热，又大幅度降低了锅炉原始排尘浓度。

四、为保证尿素喷口不受高温烧损，将喷口安装在前墙的联箱内，使之处在工质水冷之中，避免因烧损而间断脱硝。

根据本发明的第一个方面，提供了一种锅炉，具有燃烧室、炉膛，其特征在于，所述锅炉还包括连接所述燃烧室和所述炉膛的长喉腔，所述长喉腔相对于所述燃烧室和所述炉膛截面变窄且具有1米至4米的高度，并且所述锅炉其还具有靠近长喉腔和炉膛交界处定位的尿素喷口。

在一个可行的实施方式中，所述长喉腔的截面为矩形。

在一个可行的实施方式中，所述长喉腔的截面为之字形。

在一个可行的实施方式中，所述尿素喷口设置在锅炉前墙的联箱中，从而利用联箱内工质水实现冷却。

在一个可行的实施方式中，所述尿素喷口略微上扬或水平地贯穿前墙的联箱的管壁，且其前端延伸至炉膛中。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉具有与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙的特定形状的前屏，所述前屏的上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至前屏中的联箱；所述燃烧室、所述炉膛和所述长喉腔由所述锅炉的前墙、左墙、右墙以及所述前屏限定。

在一个可行的实施方式中，所述前屏的限定炉膛的这一部分形成凹面面向锅炉前墙的内凹部，由此延长烟气的行进路径。

在一个可行的实施方式中，所述内凹部的横截面为弧形或折线形。

在一个可行的实施方式中，所述内凹部包括竖直段、第一倾斜段和第二倾斜段，第一倾斜段的下端与竖直段的上端连续，第二倾斜段的上端与竖直段的下端连续。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉具有与炉膛顶部联通的水平烟道，从而使得烟气能够在沿着所述前屏的内凹部向上行进后水平行进，从而形成s形的烟气行进路径，由此进一步延长烟气的行进路径。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉还具有与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙的特定形状的后屏，所述后屏的上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至锅炉后墙的下联箱。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉具有槽型分离器，槽型分离器连接至所述锅筒且布置于由所述前屏的上端和所述后屏的上端所限定的空间中，所述前屏和所述后屏的上端均具有各自的第一光管栅段。

在一个可行的实施方式中，所述前屏具有位于其第一光管栅段下方且与该第一光管栅段连续的第一非光管栅段，所述后屏也具有位于其第一光管栅段下方且与该第一光管栅段连续的第一非光管栅段，所述前屏的第一非光管栅段和后屏的第一非光管栅段限定了集灰斗。

在一个可行的实施方式中，所述前屏和所述后屏还限定了位于集灰斗下方的、与集灰斗联通的返灰室。

在一个可行的实施方式中，所述返灰室的顶部设置有重力翻板阀，返灰室的底部由从所述前屏延伸至后屏的、倾斜的返灰导板限定，且所述前屏的与所述返灰导板紧邻的上方的部位具有第二光管栅段从而提供返灰口，从而当所述集灰斗内收集的烟尘达到重力翻板阀阈值时，翻板阀翻转，烟尘掉落至返灰导板进而经由返灰口进入由所述前屏与锅炉前墙限定的炉膛。

在一个可行的实施方式中，所述前屏和所述后屏还限定了位于所述返灰室下方的、用于布置省煤器的省煤器容纳空间，所述省煤器容纳空间与所述返灰室借助所述返灰导板在空间上彼此隔断，所述后屏在限定所述省煤器容纳空间的部分上形成有进烟口。

在一个可行的实施方式中，所述槽型分离器的底部连接有多个烟气阻尼板，烟气阻尼板与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，其底边与前屏的第一非光管栅段相对且与其具有预定间隙，所述间隙提供烟气阻尼，以迫使烟气在穿过所述前屏的第一光管栅段以后穿过所述槽型分离器朝着所述后屏的第一光管栅段行进，而不是绕过槽型分离器。

在一个可行的实施方式中，所述后屏具有与所述第一非光管栅段连续的第二光管栅段，所述第二光管栅段限定所述进烟口，所述进烟口比所述后屏的所述第一光管栅段与所述第一非光管栅段的结合部更加远离锅炉后墙，从而使得烟气在经过所述水平烟道冲击后墙以后向斜下方行进进入所述进烟口。

在一个可行的实施方式中，所述后屏在所述进烟口的靠近锅炉后墙的一侧设置有挡尘板。

在一个可行的实施方式中，所述挡尘板与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙。

在一个可行的实施方式中，所述后屏和所述后墙之间的空间形成了烟尘分离室，所述烟尘分离室用于收集与烟气分离的烟尘颗粒。

在一个可行的实施方式中，所述后屏具有位于其下端附近的第三光管栅段，所述第三光管栅段提供了所述烟尘分离室的集尘口。

在一个可行的实施方式中，所述集尘口的底部连接一可打开和关闭的盖，或者连接一梳形除尘排烟箱，其整体为梳子状，具有上部集尘斗以及下部的一排梳齿状排尘管，所述集尘斗限定集尘室，所述排尘管限定排尘通路，所述集尘室和所述排尘通路彼此联通，所述梳齿状排尘管彼此间隔开以限定排烟口，所述锅炉具有设置于所述梳形除尘排烟箱下方的水槽，排尘管浸入水槽中以实现水封，从而当使用时，烟尘颗粒经由集尘口、梳形除尘排烟箱的集尘斗、排尘管掉落至水槽。

在一个可行的实施方式中，所述除尘排烟箱是由钢板焊制而成的槽箱体，且外侧壁板上设有可开闭的检查门。

在一个可行的实施方式中，所述梳形除尘排烟箱兼用作锅炉外墙。

根据本发明的第二个方面，提供了一种锅炉，其具有尿素喷口，所述尿素喷口设置在锅炉前墙的联箱中，从而利用联箱内工质水实现冷却。

在一个可行的实施方式中，所述尿素喷口略微上扬或水平地贯穿前墙的联箱的管壁，且其前端延伸至炉膛中。

根据本发明的第三个方面，提供了一种锅炉，其具有炉膛，其中，所述炉膛由所述锅炉的前墙、左墙、右墙以及特定形状的前屏限定，所述前屏与左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，并且上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至前屏下联箱；在前墙的限定炉膛的部分中设置有尿素喷口，所述前屏的限定炉膛的这部分形成凹面面向所述前墙的内凹部，由此延长烟气的行进路径。

在一个可行的实施方式中，所述内凹部的横截面为弧形或折线形。

在一个可行的实施方式中，所述内凹部包括竖直段、第一倾斜段和第二倾斜段，第一倾斜段的下端与竖直段的上端连续，第二倾斜段的上端与竖直段的下端连续。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉具有与炉膛顶部联通的水平烟道，从而使得烟气能够在沿着所述前屏的内凹部向上行进后水平行进，从而形成s形的烟气行进路径，由此进一步延长烟气的行进路径。

根据本发明的第四个方面，提供了一种锅炉，包括炉膛以及与炉膛顶部联通的水平烟道，所述锅炉具有位于所述水平烟道中的槽型分离器，所述槽型分离器下方布置有集灰斗，所述集灰斗能够选择性地与所述炉膛联通，从而将收集的烟灰送入炉膛中重新燃烧。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉具有与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙的特定形状的前屏，所述前屏的上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至前屏下联箱；并且所述锅炉还具有与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙的特定形状的后屏，所述后屏的上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至锅炉后墙的下联箱；所述槽型分离器连接至所述锅筒且布置于由所述前屏的上端和所述后屏的上端所限定的空间中，且所述前屏和所述后屏的上端均具有各自的第一光管栅段；所述前屏具有位于其第一光管栅段下方且与该第一光管栅段连续的第一非光管栅段，所述后屏也具有位于其第一光管栅段下方且与该第一光管栅段连续的第一非光管栅段，所述前屏的第一非光管栅段和后屏的第一非光管栅段限定了所述集灰斗。

在一个可行的实施方式中，所述前屏和所述后屏还限定了位于集灰斗下方的、与集灰斗联通的返灰室。

在一个可行的实施方式中，所述返灰室的顶部设置有重力翻板阀，返灰室的底部由从所述前屏延伸至后屏的、倾斜的返灰导板限定，且所述前屏的与所述返灰导板紧邻的上方的部位具有第二光管栅段从而提供返灰口，从而当所述集灰斗内收集的烟尘达到重力翻板阀阈值时，翻板阀翻转，烟尘掉落至返灰导板进而经由返灰口进入由所述前屏与锅炉前墙限定的炉膛。

在一个可行的实施方式中，所述前屏和所述后屏还限定了位于所述返灰室下方的、用于布置省煤器的省煤器容纳空间，所述省煤器容纳空间与所述返灰室借助所述返灰导板在空间上彼此隔断。

在一个可行的实施方式中，所述槽型分离器的底部连接有多个烟气阻尼板，烟气阻尼板与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，其底边与前屏的第一非光管栅段相对且与其具有预定间隙，所述间隙提供烟气阻尼，以迫使烟气在穿过所述前屏的第一光管栅段以后穿过所述槽型分离器朝着所述后屏的第一光管栅段行进，而不是绕过槽型分离器。

根据本发明的第五个方面，提供了一种锅炉，其具有水平烟道，所述水平烟道正对锅炉后墙，且紧接着水平烟道的下游进烟口定位成使得所述烟气在经过所述水平烟道冲击后墙以后远离后墙向斜下方行进，从而利用惯性力和离心力来将烟尘颗粒与烟气分离。

在一个可行的实施方式中，所述锅炉具有与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙的特定形状的后屏，所述后屏的上端连接至锅炉顶墙中的锅筒，下端连接至锅炉后墙的下联箱；所述后屏具有位于上端的第一光管栅段、位于第一光管栅段下方且与该第一光管栅段连续的第一非光管栅段、以及与所述第一非光管栅段连续的第二光管栅段；所述水平烟道穿过所述第一光管栅段；所述第二光管栅段限定所述进烟口，所述进烟口比后屏的所述第一光管栅段与所述第一非光管栅段的结合部更加远离锅炉后墙，从而使得所述烟气在经过所述水平烟道冲击后墙以后远离后墙向斜下方行进。

在一个可行的实施方式中，所述后屏与所述后墙之间的空间形成了烟尘分离室，所述烟尘分离室用于收集与烟气分离的烟尘颗粒。

在一个可行的实施方式中，所述后屏具有位于其下端附近的第三光管栅段，所述第三光管栅段提供集尘口。

在一个可行的实施方式中，所述集尘口的底部连接一可打开和关闭的盖，或者连接一梳形除尘排烟箱，其整体为梳子状，具有上部集尘斗以及下部的一排梳齿状排尘管，所述集尘斗限定集尘室，所述排尘管限定排尘通路，所述集尘室和所述排尘通路彼此联通，所述梳齿状排尘管彼此间隔开以限定排烟口，所述锅炉具有设置于所述梳形除尘排烟箱下方的水槽，排尘管浸入水槽中以实现水封，从而当使用时，烟尘颗粒经由集尘口、梳形除尘排烟箱的集尘斗、排尘管掉落至水槽。

在一个可行的实施方式中，所述除尘排烟箱是由钢板焊制而成的槽箱体，且外侧壁板上设有可开闭的检查门。

在一个可行的实施方式中，所述梳形除尘排烟箱兼用作锅炉外墙。

前述所有的方面和实施例中，前墙、后墙、左墙、右墙、顶壁墙、前屏、后屏都是膜式壁结构，并且所述锅炉是层燃锅炉。

综上，本高温脱硝飞灰复燃炉内除尘锅炉在脱硝、节能、减排上具有独到综合优越性能，并在经济运行及可行性上也具有一定优势。

附图说明

图1是本发明一实施例的锅炉的示意性立体剖视图。

图2是图1实施例的示意性侧剖视图。

图3是尿素喷口的实施例的示意性剖视图。

图4是梳形除尘排烟箱的局部剖示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明一实施例的锅炉的示意性剖视立体图以及对应的示意性截面图。该实施例包含了本发明的若干方面，但是本领域技术人员通过后文的描述应可以理解，这些方面既可以组合使用，也可以单独使用。下面详细说明。

首先参见图1和图2，根据本发明的该实施例的锅炉具有前墙100、后墙200、左墙300、右墙400和锅炉顶壁墙500。这些墙限定了锅炉的内部空间。在所述内部空间中，设置有前屏10和后屏20。所述前屏10与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，且具有特定的形状，所述前屏10的上端连接至锅炉顶墙中的锅筒50，下端连接至下联箱106。类似地，所述后屏20也与锅炉左墙、右墙大致垂直且也从左墙延伸至右墙，其也具有特定的形状，且上端也连接至锅炉顶墙中的锅筒50，下端连接至后墙200的下联箱23。

优选地，上述前墙、后墙、左墙、右墙、顶壁墙、前屏、后屏都是膜式壁结构。本领域技术人员应知晓，膜式壁一般是用轧制成型的多根鳍片管并排焊接而成、或者是在光管之间焊接扁钢(扁平钢板)而形成的壁式结构。膜式壁可以具有光管栅段，即该段仅有光管而不焊接扁钢(或者是该段的管不带鳍片)，从而例如方便通过烟气。因此，膜式壁可包括光管栅段以及非光管栅段。本发明中的所述前屏和后屏均包括光管栅段以及非光管栅段，后文详述。

至于“联箱”，本领域技术人员能知晓，其也称“集箱”，是指在锅炉中把许多作用一致、平行排列的管子连在一起的细长筒形压力容器。联箱在系统中主要起汇集、混合、再分配工质(通常是水)的作用。锅炉的水冷膜式壁、省煤器、过热器、再热器等受热面都要用到大量的联箱。联箱多大数是用较大直径的、与受热面材质一样的无缝钢管制成。根据联箱在管束长度上所处的位置，联箱可以分为上联箱(位于管束上端)、中联箱(位于管束中间)、下联箱(位于管束下端，例如后墙200的下联箱23)。上述“锅筒50”实际上也是一种联箱。

在图1和图2示出的实施例中，所述前墙100和前屏10沿着烟气行进的方向(在图示实施例中自下而上)依序限定了燃烧室101，燃烧室喉口2，长喉腔4以及炉膛8。

前屏10和后屏20的上端具有光管栅段，光管栅段限定了水平烟道14，来自炉膛8的烟气可以经水平烟道14向下游行进。后屏20与后墙200之间还可以形成烟尘分离室21。

根据一个优选实施例，所述前屏10和后屏20这两者的上部可以限定漏斗状的集灰斗15，两者的下部可以限定用于容纳省煤器60的省煤器容纳空间61，两者的中部可以限定返灰室11。返灰室11的底部由倾斜的返灰导板9限定，返灰导板9将集灰斗15和省煤器容纳空间61两者隔绝开。

这里需要说明的是，本文中的“上、下、左、右、前、后”等方位描述均是出于容易理解的目的而结合图1和图2所示的方位来描述的，其并不构成对本发明的限制。

接下来对本发明的几个方面逐一进行描述。

一、脱硝

本发明的第一个方面涉及脱硝。主要的技术构思包括：首先，将尿素喷口5最大限度前移至炉膛8的入口处，由此延长脱硝反应的反应时间并使得混合更加充分；其次，通过设置在燃烧室101和炉膛8之间的长喉腔4而将尿素喷口处的烟气温度控制在最佳还原反应温度800-950℃范围；第三，通过设计前屏10的形状，提供炉膛的特定轮廓，使得进一步延长烟气行进路径，增加反应时间，并且使得烟气和尿素混合更加充分；最后，通过槽型分离器12对残留的尿素及nox强制性再混合，实现进一步脱硝，大幅度降低逃逸的浓度。以下对上述几个方面详述。

如图1和图2所示，根据本发明第一方面的锅炉包括：燃烧室101、炉膛8、以及连接所述燃烧室和所述炉膛的长喉腔4，所述长喉腔相对于所述燃烧室101和所述炉膛8截面变窄。长喉腔4的高度视燃料和燃烧温度而定，一般可在1米至4米之间。

在图示的实施例中，所述燃烧室101、所述炉膛8和所述长喉腔4由所述锅炉的前墙100、左墙300、右墙400以及前屏10限定，不过其也可由其他的结构限定，这并不超出本发明的范围。

限定燃烧室101的前拱1和后拱3分别设置在所述前墙100和前屏10的下部。燃料在燃烧室101内燃烧产生烟气，烟气从燃烧室101经燃烧室喉口2向上进入长喉腔4，然后进入炉膛8。烟气在通过长喉腔4时与前墙和前屏中的工质水热交换，从而在长喉腔的顶部即与炉膛交界处温度降至最佳的无催化脱硝还原反应温度，大约800-950℃。尿素喷口5设置在炉膛8的与长喉腔4的交界处，从而具有最佳温度的烟气与由尿素喷口喷出的尿素气液混合物混合并发生还原反应。由于烟气具有最佳的反应温度，因此减少了nox的生成量，改善了脱硝效果。

与设置有长喉腔的本发明不同的是，在现有技术中，锅炉至多仅设置有喉口2而没有长喉腔4。与长喉腔4相比，喉口2的高度几乎可以忽略不计(通常只有一二十厘米的量级)。现有技术中，尿素喷口要么设置在炉膛8的顶部，要么设置在喉口2处。设置在炉膛顶部面临的问题是烟气反应温度过低，并且混合和反应时间较短；设置在喉口处面临的问题是烟气温度过高，从而几乎无法有效地进行还原反应。而在本发明中，通过设置长喉腔4并将尿素喷口设置在炉膛的与长喉腔的交界处，烟气在与长喉腔4进行热交换以后温度下降至最佳反应温度，并且可以从炉膛的入口开始进行混合和反应，从而混合更加充分并且反应时间更长，从而能够最大化地减小nox的生成。

在图1和图2所示出的实施例中，所述长喉腔的截面为矩形。然而，在其他可行的实施例中，所述长喉腔的截面也可以为其他形状，例如为之字形等曲折形状，从而可以在不增加长喉腔高度的情况下增加烟气的通过路径，延长换热时间。长喉腔的截面形状可以通过前墙和前屏的设定的形状来实现。

除了对反应温度的控制，本发明还设想对前屏的形状进行设计，以延长烟气行进路径，增加反应时间，以此来进一步改善脱硝效果。为此，所述前屏10的限定炉膛8的这一部分形成凹面面向锅炉前墙100的内凹部，由此延长烟气的行进路径，如图1和图2所示。内凹部的下端基本与尿素喷口齐平。这样，经长喉腔4向上进入炉膛8的烟气被尿素喷口5喷出的尿素气液混合物压向炉膛8右侧，即被压向前屏10的内凹部，然后沿着前屏的内凹形状行进，最后到达炉膛8顶部，如此，延长了烟气与尿素气液混合物的反应时间。

在图1和图2所示出的非限制性实施例中，所述内凹部的横截面为折线形，特别地是三段式折线形，包括竖直段a、第一倾斜段b和第二倾斜段c，第一倾斜段b的下端与竖直段a的上端连续，第二倾斜段c的上端与竖直段a的下端连续。但是可以理解，所述内凹部也可以是其他的折线形，或者是其他的内凹形状例如弧形，只要能延长烟气行进路径即可。

为了进一步改善脱硝效果，本发明还设想在烟气的水平烟道14中设置槽型分离器12。在穿过槽型分离器12时，烟气与尿素再次混合，从而未参与还原反应的残存尿素及氮氧化物nox再行充分还原，进一步改善脱硝效果。

二、尿素喷口

本发明的第二个方面涉及尿素喷口的设置。根据本发明的一个方面，参见图1至图3，尿素喷口5设置在前墙100的联箱102中，从而被联箱内工质水冷却，进而避免了炉膛的高温对所述尿素喷口造成的烧损，确保所述尿素喷口的安全使用。

在一个优选的实施例中，尿素喷口5由与前墙联箱102相同的金属材料构成，以例如便于二者的焊接连接。尿素喷口5可略微上扬或水平地贯穿前墙联箱102的管壁并与所述联箱102焊联密封。上扬角度一般不超过30°。尿素喷口略微上扬的优点在于：烟气在从较窄的长喉腔进入较宽的炉膛的扩大空间时速度减慢、密度变小，此时尿素喷口略微上扬可以使更多尿素在烟气速度减慢、密度变小的区域内与烟气混合，从而混合更加充分。尿素喷口5的后端可以套接用于输送液气态尿素的软管53，尿素喷口5的前端52可以超出联箱102延伸至炉膛8中，超出的长度在10-20毫米范围。

三、飞灰复燃

本发明的第三个方面涉及飞灰复燃。即，将收集的烟灰颗粒(主要是未燃尽碳)重新送入炉膛再次燃烧，从而提高燃烧效率、降低能耗。为此，本发明设置了槽型分离器并在其下方设置了集灰斗，集灰斗可以选择性地与炉膛联通，从而集灰斗中的烟灰可以被重新送回炉膛，实现复燃。作为进一步的改善的方案，本发明还对后屏进行设计，以利用其具有水平延伸分量的光管栅段进一步收集从槽型分离器出来的烟气中的烟灰颗粒。下面详述。

首先，参见图1和图2，所述前屏和后屏的上端均连接至锅炉顶墙中的锅筒50。在由所述前屏的上端和所述后屏的上端所限定的空间中，布置有槽型分离器12，槽型分离器也连接至所述锅筒50。所述前屏10的上端具有第一光管栅段d，所述后屏20的上端具有第一光管栅段e，以允许烟气进入两者之间的槽型分离器12，并从槽型分离器12离开。

所述前屏10具有位于其第一光管栅段d下方且与该第一光管栅段d连续的第一非光管栅段b，所述后屏20也具有位于其第一光管栅段e下方且与该第一光管栅段e连续的第一非光管栅段f，所述前屏的第一非光管栅段b和后屏的第一非光管栅段f限定了集灰斗15。

所述前屏10和所述后屏20还限定了位于集灰斗15下方的、与集灰斗联通的返灰室11。在图示的实施例中，所述返灰室由前后屏的竖直段限定，不过也可以由其他形状和朝向的区段限定。

如图1和图2所示，所述返灰室的顶部设置有重力翻板阀16，返灰室的底部由从所述前屏10延伸至后屏20的、倾斜的返灰导板9限定，且所述前屏10的与所述返灰导板9紧邻的上方的部位具有第二光管栅段a1从而提供返灰口17，从而当所述集灰斗15内收集的烟尘达到重力翻板阀16的阈值时，翻板阀16翻转，烟尘掉落至返灰导板9进而经由返灰口17重新进入炉膛8中并在上升的高温烟气流中重新燃烧，实现复燃。

为了确保烟气在穿过所述前屏的第一光管栅段d以后穿过所述槽型分离器12而不是绕过槽型分离器12，所述槽型分离器12的底部连接有(例如焊接)多个烟气阻尼板13，烟气阻尼板13与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，其底边与前屏10的第一非光管栅段b相对且与其具有预定间隙d，所述间隙提供烟气阻尼。烟气阻尼板13优选竖直布置。通过设置烟气阻尼板，实际上阻止了烟气旁通，从而烟气只能穿过槽型分离器，因为烟气通过前述间隙d时的阻力(尤其是考虑到在该间隙处会有从槽型分离器掉落的烟灰)要明显大于从槽型分离器的入口侧至出口侧的阻力。换句话说，通过设置烟气阻尼板，烟气将基本从槽型分离器内部通过，从入口侧至出口侧，并向下游行进。烟气在穿过槽型分离器时，其中所含烟尘颗粒通过与槽型分离器的鳍片管撞击而分离并掉落至集灰斗15。槽型分离器为本领域技术人员所熟知，其结构不再赘述。

根据本发明的一个改进的方案，集灰斗15还进一步收集穿过槽型分离器12的烟气中的烟灰颗粒，这通过设计后屏的上端的形状，使其具有水平延伸分量来实现。

以图1和图2所示的非限制性实施例所示，所述后屏的第一光管栅段e包括大致竖直段e1和大致水平段e2。大致水平段e2提供了第一光管栅段e的水平延伸分量。在锅炉运行时，烟气在穿过槽型分离器12时进行第一次的烟尘颗粒分离，然后穿过大致竖直段e1，并在大致水平段e2上方水平向着后墙行进。在沿着大致水平段e2行进的过程中，烟气中的烟尘颗粒可以在重力作用下经该水平段e2下落至集灰斗15中，以进行第二次烟尘颗粒分离。

因此，在该改进的方案中，集灰斗15一方面收集来自槽型分离器的烟尘颗粒(其来自烟气阻尼板与前屏之间的间隙d)，另一方面收集从槽型分离器出来的烟气中的烟尘颗粒。

在图示的实施例中，所述前屏10的第一光管栅段d是大致竖直布置的笔直段，但是应可理解，该光管栅段d也可以具有其他形状，例如弧形或多边形。根据上面的描述，本领域技术人员应能理解，由大致竖直段e1和大致水平段e2构成的后屏20的第一光管栅段e也可以由其他形式的光管栅段代替，例如大致弧形光管栅段或者倾斜布置的直线型光管栅段，只要其具有水平延伸分量即可。

总而言之，虽然图示中示出了前屏10和后屏20均是由多段竖直段和多段倾斜段构成的“多段式结构”，但本发明并不局限于此。例如，相邻的两段或者更多段可由平滑过渡的弧段代替，只要前、后屏能够限定集灰斗和返灰室即可。

四、炉内除尘

本发明的第四个方面涉及炉内除尘，主要包括：提供水平烟道，且使得水平烟道正对锅炉后墙，这样使得烟气直冲锅炉后墙，并且通过设计后屏的形状，引导水平烟道中的烟气以锐角折返，从而烟气中的烟尘颗粒将由于惯性力而撞击后墙并沿着后墙掉落，并且在锐角转向过程中在离心力作用下被进一步去除。

在图示的实施例中，水平烟道由前屏上部的第一光管栅段d和后屏上部的第一光管栅段e限定。这两个光管栅段在从前墙至后墙的水平方向上的投影大致对准，从而限定水平烟道，且水平烟道正对锅炉后墙。

所述后屏20限定有水平烟道下游的进烟口18。烟气在经过水平烟道以后将向着下游的进烟口18行进。为了使得烟气以锐角折返，所述进烟口18比所述后屏的所述第一光管栅段e与所述第一非光管栅段f的结合部ef更加远离锅炉后墙200，从而使得烟气在经过所述水平烟道后墙200以后向斜下方行进，在此过程中烟气中的烟尘颗粒将由于惯性力而撞击后墙并沿着后墙掉落，并且还将在锐角转向过程中在离心力作用下被进一步去除。

在图示的示例性实施例中，所述进烟口18设置在后屏20的限定省煤器容纳空间61的部分上，例如由水平的第二光管栅段h提供。

在进一步优选的实施例中，所述后屏20在所述进烟口18的靠近锅炉后墙200的一侧设置有挡尘板19。所述挡尘板19与锅炉左墙、右墙大致垂直且从左墙延伸至右墙，且优选地竖直布置。

所述后屏20和所述后墙200之间的空间形成了烟尘分离室21，所述烟尘分离室21用于收集上述通过惯性力和离心力与烟气分离的烟尘颗粒。

后屏20的下端连接至后墙200的联箱23。所述后屏20具有位于其下端附近的第三光管栅段j，所述第三光管栅段j提供集尘口22。为了便于收集烟尘颗粒，后屏20的下部可以倾斜或者弧形延伸，以便于烟尘颗粒沿其滑落并聚集到集尘口22。

集尘口22的底部可以连接一可开闭的盖，以定时清灰；或者可以连接一根据本发明的梳形除尘排烟箱24。梳形除尘排烟箱整体为梳子状，具有上部集尘斗242以及下部的一排梳齿状排尘管244，所述集尘斗限定集尘室，所述排尘管限定排尘通路，所述集尘室和所述排尘通路彼此联通，所述梳齿状排尘管244彼此间隔开以限定排烟口246，所述锅炉具有设置于所述梳形除尘排烟箱下方的水槽28，排尘管244浸入水槽28中以实现水封，从而当使用时，烟尘颗粒经由集尘口22、梳形除尘排烟箱的集尘斗242、排尘管244掉落至水槽28。

在一个可行的实施例中，除尘排烟箱24是由钢板焊制而成的槽箱体，与集尘口22通过法兰连接。优选地，除尘排烟箱24的外侧壁板上设有可开闭的检查门245。

所述梳形除尘排烟箱24可兼用作锅炉外墙，即作为后墙200的延伸部。

所述省煤器容纳空间61与所述返灰室11借助返灰导板9在空间上彼此隔断。在图示的实施例中，所述省煤器容纳空间61由前屏10的下部、后屏20的下部、梳形除尘排烟箱24共同限定，省煤器60将布置于所述省煤器容纳空间61中。上游烟气经由进烟口18进入省煤器容纳空间61，然后经过省煤器60，最后从梳形除尘排烟箱24的排尘管244之间的排烟口246排出。

这样，根据本发明，被尿素溶液以及还原反应生成的水湿化的烟尘颗粒在进入省煤器前由于惯性力和离心力被分离出来并被排出，从而进入省煤器的烟气中的烟尘大为减少，从而减少了省煤器受热面粘结积灰，提高了换热效率，另一方面还大幅度降低了锅炉原始排尘浓度。

七、其他方面

本领域技术人员应能理解，本说明书前述各方面均可以单独使用，也可以任意组合使用。另外，本领域技术人员应能理解，整个锅炉内的烟气的行进可以通过鼓风机和/或抽风机来实现。