水煤浆有机热载体锅炉双炉膛结构的制作方法

本实用新型属于燃水煤浆有机热载体锅炉领域，尤其是涉及一种水煤浆有机热载体锅炉双炉膛结构。

背景技术：

水煤浆在炉膛内燃烧与重油燃烧相似，水煤浆从储浆罐用输浆泵卸至炉前煤浆搅拌罐，经搅拌罐搅拌、过滤后，用螺杆供浆泵送至锅炉旋流式水煤浆燃烧器，在浆枪喷头内混入压缩空气，水煤浆与空气经燃烧器以雾化射流方式进入炉膛(刚开始点火时，炉膛要经过轻柴油或天然气预热至≈800℃才能进行煤浆点火)，在高温条件下，促使煤浆气流与炽热烟气产生强烈混合，水分迅速蒸发；同时水煤浆气流又受到炉膛四壁和高温火焰的辐射，而将悬浮在气流中的煤颗粒迅速加热，水煤浆颗粒获得了足够的热量并达到了一定的温度就开始着火燃烧。其着火热随燃料的性质和运行工况的变化而变化，锅炉负荷低时，炉膛平均烟温降低，燃烧器区域的烟温也将降低。正因如此，雾化燃烧水煤浆锅炉最低运行负荷一般在40％(极限燃烧负荷)左右。

一般的水煤浆有机热载体锅炉下部炉膛(下部煤浆燃烧区)为单炉膛，设置下部辐射管，并在下部炉膛前部(辐射管区与燃烧器之间) 设置一定长度的预燃室(预燃室未布置任何受热面，主要作用是增强该区域炉墙对煤浆的辐射，长度根据煤浆情况而定)。锅炉正常负荷工况下，煤浆雾化喷入预热室燃烧，预燃室四周的炉墙都被燃烧的煤浆高温辐射，储蓄相当高的热量，而高温的预燃室炉壁又可以将新喷入煤浆进行高温辐射，在经过预燃室的瞬间，煤浆中的水分迅速蒸发并预热，进入下部炉膛中部即可燃烧。当锅炉在40％以下负荷时，煤浆在炉膛内燃烧的火焰充满度变得很差，炉膛预燃室四周炉壁对煤浆辐射能力减弱，预燃室后部的炉膛辐射区吸收相当的辐射热，炉膛温度也变得更低，达不到煤浆的着火条件，炉膛煤浆燃烧恶化直至灭火。一般情况下，锅炉在≤40％负荷运行，只能通过轻柴油或天然气在炉膛内喷燃，保持炉膛的一定温度才能维持煤浆燃烧，撤油(气)，煤浆在炉膛内达不到燃烧温度，会马上灭火。由此可见，锅炉在低负荷条件下，锅炉只能采用煤浆与轻柴油或天然气混烧方式，其运行成本大大增加。

技术实现要素：

为了克服现有水煤浆有机热载体锅炉在低负荷工况下存在煤浆燃烧效果不佳的缺陷，本实用新型提供了一种可在低负荷工况下煤浆燃烧效果较好的水煤浆有机热载体锅炉双炉膛结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水煤浆有机热载体锅炉双炉膛结构，包括基础、钢架和炉膛，所述炉膛包括上部炉膛和下部炉膛，所述下部炉膛沿着前后纵向设有中间隔墙，并将下部炉膛分成左燃烧室和右燃烧室；所述中间隔墙的后端下部与下部炉膛的后墙固定连接，所述中间隔墙的后端上部与下部炉膛的后墙之间设有一定的间隙，所述中间隔墙的前端与下部炉膛的前墙固定连接。

进一步，所述下部炉膛的下部还设有冷灰斗落渣装置，所述冷灰斗落渣装置包括冷灰斗，所述冷灰斗的下方设有刮板式出渣机；所述中间隔墙的下方还设有隔墙支撑拱，所述隔墙支撑拱位于冷灰斗的进口的上方，所述隔墙支撑拱的前后两端分别通过炉拱支撑件与基础预埋板固定连接。

再进一步，所述下部炉膛上还设有自动吹灰器，所述自动吹灰器包括吹灰器和控制装置，所述吹灰器与控制装置连接；所述下部炉膛的左、右侧墙和后墙均设有所述吹灰器。

再进一步，所述下部炉膛的前墙在左燃烧室和右燃烧室处分别设有旋流式水煤浆燃烧器，所述旋流式水煤浆燃烧器与冷灰斗的进口上沿距离大于燃烧器火焰气流的高度。

再进一步，所述双炉膛结构还包括底托风管装置，所述底托风管装置布置在冷灰斗的进口处，所述底托风管装置包括底托风管和托风喷嘴，所述底托风管安装在基础上并与进风装置连接，所述托风喷嘴的一端与底托风管连接，所述托风喷嘴的另一端穿过下部炉膛辐射炉底面伸入到下部炉膛的底部；

所述托风喷嘴与水平线之间的夹角为10°。

再进一步，所述下部炉膛的左、右侧墙设有侧油冷管，所述下部炉膛的后墙设有后油冷管，所述侧油冷管和后油冷管均与水平线垂直布置；

在下部炉膛的左、右侧墙的至少一侧的侧油冷管上设有下部炉膛油冷抹面层。

更进一步，所述下部炉膛的炉顶辐射前拱位于旋流式水煤浆燃烧器的上方并与旋流式水煤浆燃烧器轴线方向呈向上15°角。

本实用新型的有益效果主要表现在：设置下部炉膛的中间隔墙可增加下部炉膛炉墙面积，提高炉墙储蓄热量，中间隔墙烧热、烧红后，为锅炉低负荷煤浆点火、燃烧创造条件；可自动吹灰；炉膛底部设置冷灰斗，炉膛底不会出现灰渣结焦现象；

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的解剖左视图。

图3是本实用新型的解剖俯视图。

图4是炉拱支撑件与基础、隔墙支撑拱连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图4，一种水煤浆有机热载体锅炉双炉膛结构，包括基础2、钢架17和炉膛，所述炉膛包括上部炉膛和下部炉膛，所述下部炉膛沿着前后纵向设有中间隔墙15，并将下部炉膛分成左燃烧室和右燃烧室；所述中间隔墙15的后端下部与下部炉膛的后墙18固定连接，所述中间隔墙15的后端上部与下部炉膛的后墙18之间设有一定的间隙，所述中间隔墙15的前端与下部炉膛的前墙10固定连接。

进一步，所述下部炉膛的下部还设有冷灰斗落渣装置3，所述冷灰斗落渣装置3包括冷灰斗，所述冷灰斗的下方设有刮板式出渣机1；所述中间隔墙15的下方还设有隔墙支撑拱4，所述隔墙支撑拱4位于冷灰斗的进口的上方，所述隔墙支撑拱4的前后两端分别通过炉拱支撑件5 与基础预埋板20固定连接。

再进一步，所述下部炉膛上还设有自动吹灰器12，所述自动吹灰器12包括吹灰器和控制装置，所述吹灰器与控制装置连接；所述下部炉膛的左、右侧墙和后墙均设有所述吹灰器。

再进一步，所述下部炉膛的前墙10在左燃烧室和右燃烧室处分别设有旋流式水煤浆燃烧器9，所述旋流式水煤浆燃烧器9与冷灰斗的进口上沿距离大于燃烧器火焰气流的高度。

再进一步，所述双炉膛结构还包括底托风管装置6，所述底托风管装置6布置在冷灰斗的进口处，所述底托风管装置6包括底托风管和托风喷嘴，所述底托风管安装在基础2上并与进风装置连接，所述托风喷嘴的一端与底托风管连接，所述托风喷嘴的另一端穿过下部炉膛辐射炉底面伸入到下部炉膛的底部；

所述托风喷嘴与水平线之间的夹角为10°。

再进一步，所述下部炉膛的左、右侧墙设有侧油冷管13，所述下部炉膛的后墙设有后油冷管14，所述侧油冷管13和后油冷管14均与水平线垂直布置；

在下部炉膛的左、右侧墙的至少一侧的侧油冷管上设有下部炉膛油冷抹面层16。

更进一步，所述下部炉膛的炉顶辐射前拱11位于旋流式水煤浆燃烧器9的上方并与旋流式水煤浆燃烧器9轴线方向呈向上15°角。

如图1和图2所示，双炉膛结构包括刮板式出渣机1、基础2、冷灰斗落渣装置3、隔墙支撑拱4、炉拱支撑件5、底托风管装置6、平台扶梯7、辐射炉底面8、旋流式水煤浆燃烧器9、下部炉膛的前墙10、下部炉膛的炉顶辐射前拱11、自动吹灰器12、侧油冷管13、后油冷管14、中间隔墙15、下部炉膛油冷抹面层16、钢架17、下部炉膛的后墙18、下部炉膛的侧墙19。图2中的箭头方向为热媒的进口方向。

所述刮板式出渣机1位于下部炉膛最下部，与冷灰斗落渣装置3 通过螺栓相连。通过刮板式出渣机1可将煤浆燃烬灰渣顺利带出炉外。

所述冷灰斗落渣装置3位于下部炉膛下部，其四周与基础预埋板采用焊接连接。所述冷灰斗落渣装置3在炉内通过耐火及保温材料砌筑成冷灰斗，冷灰斗的前壁面以及左右壁面与水平面呈≥55°夹角，冷灰斗后侧壁面与水平呈垂直，此时包括两侧壁面与灰斗后部壁面的相关交接处均大于灰渣的静止角，能保证灰渣沿灰斗壁面自动向下滑落，落至底部的刮板式出渣机内，刮板式出渣机1通过水冷却将高温灰渣冷却后带出炉外，为降低冷灰斗的温度，防止冷灰斗内灰渣的结焦。

所述底托风管装置6布置在冷灰斗进口处；所述底托风管装置6 由若干托风喷嘴、底托风管组成，所述底托风管装置的托风喷嘴水平布置，向上与水平呈10°夹角，底托风风量占总风量≈5％，出口风速 35～45m/s；底托风主要作用是将未燃烬大颗粒碳粒托住，避免其掉入冷灰斗或炉底，使其重新进入下部炉膛燃烧区燃烧，减少机械不完全燃烧热损失和部分碳粒在炉膛底二次燃烧，解决了炉膛底灰渣结焦问题。

下部炉膛辐射区，由下部炉膛两侧侧油冷管13及后油冷管14组成，为便于锅炉运行时，飞灰顺利落入冷灰斗，所有油冷壁管都呈与水平垂直布置。为保证流经下部炉膛左右两侧油冷壁管热媒阻力基本相等，布置左右两侧的侧油冷壁管呈左右对称。下部炉膛侧油冷壁与下部炉膛前墙设置一定长度的预燃室，预燃室未布置任何受热面，长度根据煤浆情况而定。下部炉膛在侧油冷壁与前墙之间设置预燃室，主要作用是增强该区域炉墙对煤浆的辐射，以提高煤浆燃烧温度。

所述自动吹灰器12包括吹灰器和控制吹灰器定期吹灰的控制装置，所述自动吹灰器12分别安装在下部炉膛的左、右侧墙和后墙，并通过吹灰套管与下部炉膛炉墙用耐火材料浇灌固定，所述控制装置控制吹灰器，对吹灰器定期发出吹灰指令。

所述辐射炉底面8位于旋流式水煤浆燃烧器下部，用耐火浇筑料浇筑而成，并与燃烧器轴线方向，向下呈一定角度，辐射炉底面8 与燃烧器距离应与燃烧器相匹配，辐射炉底面8主要作用是增强燃烧器下部区域耐火材料对煤浆点火或运行期间的辐射。

所述下部炉膛的炉顶辐射前拱11位于旋流式水煤浆燃烧器9上部，以310S材质耐热圆钢为骨架并焊接、悬吊于下部炉膛顶部钢架，并用耐火浇筑料浇筑，外覆保温材料而成，下部炉膛炉顶辐射前拱11 与燃烧器轴线方向呈向上15°角。下部炉膛炉顶辐射前拱11与燃烧器距离应与燃烧器相匹配，下部炉膛炉顶辐射前拱11主要作用是增强燃烧器上部区域耐火材料对煤浆点火或运行期间的辐射。

所述中间隔墙15位于下部炉膛，沿炉膛纵向方向布置，中间隔墙 15把下部炉膛沿纵向方向把下部炉膛分隔为左、右两个燃烧室。为便于炉膛自动吹灰器工作及加固中间隔墙，下部炉膛中间隔墙下部分与炉膛后墙相连，上部分与后墙留有一定空间即不与后墙相连。

所述炉拱支撑件5与基础预埋板20焊接固定，位于冷灰斗进口处。所述隔墙支撑拱4位于下部炉膛下部，冷灰斗进口前，横跨下部炉膛下部前后方向。炉拱支撑件起固定、加固隔墙支撑拱作用，为中间隔墙承重于基础创造条件。

所述旋流式水煤浆燃烧器9布置在下部炉膛前墙，分别位于下部炉膛左、右燃烧室，呈水平布置，且与左、右燃烧室各自相连的旋流式水煤浆燃烧器的数量应大于等于1台。布置在前墙与左、右燃烧室分别相连的旋流式水煤浆燃烧器一起运行时，燃烧器总功率应能满足水煤浆有机热载体锅炉用热总负荷，而布置在左或右燃烧室的燃烧器，当单只燃烧器工作时，另一侧燃烧室的燃烧器不工作时，应能满足锅炉的最低负荷；旋流式水煤浆燃烧器与冷灰斗的上沿距离大于燃烧器火焰气流高度；左、右燃烧室的横向宽度、纵向深度应与旋流式水煤浆燃烧器的火焰匹配，运行时，火焰应不扫墙。

所述下部炉膛油冷抹面层16位于单只燃烧器工作时，另一侧燃烧室的燃烧器不工作时，能满足锅炉的最低锅炉用热负荷并与之相连的一侧燃烧室，图3所示为左燃烧室的侧油冷壁管表层，所述下部炉膛油冷抹面层是用耐火浇筑料将侧油冷壁覆盖，覆盖面积应视煤浆情况及锅炉最低负荷情况而定，设置下部炉膛油冷抹面层是以减少侧油冷壁对炉膛吸热，增加炉室燃烧温度为目的，为满足锅炉低负荷煤浆点火及运行创造条件。

本实用新型目的是克服及改善上述水煤浆有机热载体锅炉低负荷煤浆燃烧问题，提出一种能解决水煤浆有机热载体锅炉在20％～100％负荷，特别是在20％～40％低负荷区段工况下的煤浆炉膛燃烧问题的双炉膛新型技术。