一种燃用准东煤粉焦的U型液态排渣热风锅炉的制作方法

本发明涉及锅炉，具体涉及一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉。

背景技术：

1、近年来，以煤气化为龙头的煤化工发展迅速，煤制气、煤制油、煤制烯烃、煤制甲醇等项目纷纷崛起，随之产生大量化工灰渣。

2、粉煤热解技术，生产煤焦油和煤气，同时产生大量的粉焦。煤焦油通过加氢可生产柴油、石脑油等油品，亦可通过技术升级生产高级润滑油和航空油。而在生产过程中产生的大量粉焦需要被资源化利用。

3、我国高碱煤储量巨大，燃烧活性好，主要分布在新疆维吾尔自治区准格尔东部区域，是我国最大的整装煤田。准东煤中na、k等碱金属和碱土金属含量高，在电厂煤粉锅炉直接燃用过程中出现燃烧器结渣、锅炉受热面沾污、过热器超温等严重影响锅炉运行安全性的问题，特别是烟气温度850℃～950℃范围内受热面沾污比较严重，从而导致锅炉无法长期、稳定运行，极大的限制了准东高碱煤资源高效利用。

4、根据粉焦的煤质分析，粉焦干燥无灰基挥发分vdaf约为10％～13％，接近无烟煤。如果采用煤粉锅炉处置粉焦，通常需要对粉焦的着火与稳定燃烧方面做特别的技术设计。

5、准东煤经过热解炉后的副产物(粉焦)保留了准东煤的结焦与沾污特性，限制了采用燃烧方法对其综合利用。

6、热风炉是一种采用燃料直接燃烧，经净化处理形成热风的工业锅炉，在许多行业广泛应用。目前，热风炉的容量普遍较小，不适用于大型工业化应用场景。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有煤粉锅炉直接燃用过程中出现燃烧器结渣、锅炉受热面沾污、过热器超温等严重影响锅炉运行安全性的问题，进而提出一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉。

2、本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

3、一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉包括旋流燃烧器、双室炉膛、排渣设备、粉焦料仓、烟气再循环风机、再循环烟道、尾部烟道、再循环冷烟道、水平烟道、一次风管路和二次风管路，双室炉膛的形状为“u”形，旋流燃烧器设置在双室炉膛前部的上端，排渣设备设置在双室炉膛中部的下端，水平烟道的前端与双室炉膛后部的上端连接，水平烟道的后端分别与再循环烟道和尾部烟道的前端连接，再循环烟道的中部设有二次风预热器和一次风预热器，再循环烟道的尾端与再循环风机的进风端连接，再循环风机的出风端与再循环冷烟道的前端连接，水平烟道的中部设有再循环喷口，再循环冷烟道的尾端与再循环喷口的外侧端连接，粉焦料仓的出料端设有给粉机，一次风管路经过一次风预热器后与给粉机的出料端汇流，再与旋流燃烧器的一次风接口连接，二次风管路经过二次风预热器后分别与双室炉膛和旋流燃烧器连接。

4、进一步地，所述双室炉膛包括燃烧室和燃尽室，燃烧室和燃尽室均竖直设置，燃烧室的下端与燃尽室的下端相连通。

5、进一步地，所述燃尽室的下部设有捕渣管束。

6、进一步地，所述燃尽室的上部设有高温过热器。

7、进一步地，所述燃烧室的水冷壁壁面和燃尽室的下部水冷壁壁面上均设有碳化硅卫燃带。

8、进一步地，所述再循环烟道的中部设有低温过热器，低温过热器、二次风预热器和一次风预热器由上至下依次设置。

9、进一步地，所述一次风管路包括一次风机、一次风第一管道和一次风第二管道，一次风机的出风端与一次风第一管道的进风端连接，一次风第一管道的出风端与一次风预热器的进风端连接，一次风预热器的出风端与一次风第二管道的进风端连接，一次风第二管道的出风端与旋流燃烧器的一次风接口连接，给粉机的出料端与一次风第二管道的中部相连通。

10、进一步地，所述一次风第二管道上设有一次热风调节阀门和风量测试装置，一次热风调节阀门和风量测试装置由先至后分别设置在给粉机出料端的前侧。

11、进一步地，所述二次风管路包括二次风机、二次风第一管道和二次风第二管道，二次风机的出风端与二次风第一管道的进风端连接，二次风第一管道的出风端与二次风预热器的进风端连接，二次风预热器的出风端与二次风第二管道的进风端连接，燃烧室的下部设有第一燃尽风喷口，燃尽室的下部设有第二燃尽风喷口，旋流燃烧器上设有二次风接口，二次风第二管道的出风端分别与第一燃尽风喷口、第二燃尽风喷口和二次风接口的外侧端连接。

12、进一步地，所述第一燃尽风喷口上设有第一燃尽风调节阀门，第二燃尽风喷口上设有第二燃尽风调节阀门，二次风接口上设有二次风调节阀门。

13、本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

14、(1)本发明采用液态排渣炉的方式，燃烧室内高温可以实现直燃比较难燃的粉焦，保证炉膛内燃烧着火与稳燃特性优良。

15、(2)本技术采用液态排渣燃用易结渣、沾污的准东煤粉焦，液态排渣可实现捕渣率达到60％～80％，减小进入锅炉受热面及尾部的灰分。烟气再循环的设计避开了燃用准东高碱煤(粉焦)烟气温度850℃～950℃范围内受热面沾污比较严重的温度区间。

16、(3)实现了热风炉的大型化应用方案，输出热风温度达800℃，单炉的输入热量达到400mw，可实现工程应用推广。

技术特征：

1.一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：它包括旋流燃烧器(1)、双室炉膛、排渣设备(5)、粉焦料仓(6)、烟气再循环风机(21)、再循环烟道(23)、尾部烟道(24)、再循环冷烟道(25)、水平烟道(26)、一次风管路和二次风管路，双室炉膛的形状为“u”形，旋流燃烧器(1)设置在双室炉膛前部的上端，排渣设备(5)设置在双室炉膛中部的下端，水平烟道(26)的前端与双室炉膛后部的上端连接，水平烟道(26)的后端分别与再循环烟道(23)和尾部烟道(24)的前端连接，再循环烟道(23)的中部设有二次风预热器(16)和一次风预热器(17)，再循环烟道(23)的尾端与再循环风机(21)的进风端连接，再循环风机(21)的出风端与再循环冷烟道(25)的前端连接，水平烟道(26)的中部设有再循环喷口(22)，再循环冷烟道(25)的尾端与再循环喷口(22)的外侧端连接，粉焦料仓(6)的出料端设有给粉机(7)，一次风管路经过一次风预热器(17)后与给粉机(7)的出料端汇流，再与旋流燃烧器(1)的一次风接口(31)连接，二次风管路经过二次风预热器(16)后分别与双室炉膛和旋流燃烧器(1)连接。

2.根据权利要求1所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述双室炉膛包括燃烧室(2)和燃尽室(3)，燃烧室(2)和燃尽室(3)均竖直设置，燃烧室(2)的下端与燃尽室(3)的下端相连通。

3.根据权利要求2所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述燃尽室(3)的下部设有捕渣管束(4)。

4.根据权利要求2所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述燃尽室(3)的上部设有高温过热器(18)。

5.根据权利要求2所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述燃烧室(2)的水冷壁壁面和燃尽室(3)的下部水冷壁壁面上均设有碳化硅卫燃带。

6.根据权利要求1所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述再循环烟道(23)的中部设有低温过热器(15)，低温过热器(15)、二次风预热器(16)和一次风预热器(17)由上至下依次设置。

7.根据权利要求1所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述一次风管路包括一次风机(20)、一次风第一管道(27)和一次风第二管道(28)，一次风机(20)的出风端与一次风第一管道(27)的进风端连接，一次风第一管道(27)的出风端与一次风预热器(17)的进风端连接，一次风预热器(17)的出风端与一次风第二管道(28)的进风端连接，一次风第二管道(28)的出风端与旋流燃烧器(1)的一次风接口(31)连接，给粉机(7)的出料端与一次风第二管道(28)的中部相连通。

8.根据权利要求7所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述一次风第二管道(28)上设有一次热风调节阀门(10)和风量测试装置(11)，一次热风调节阀门(10)和风量测试装置(11)由先至后分别设置在给粉机(7)出料端的前侧。

9.根据权利要求2所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述二次风管路包括二次风机(19)、二次风第一管道(29)和二次风第二管道(30)，二次风机(19)的出风端与二次风第一管道(29)的进风端连接，二次风第一管道(29)的出风端与二次风预热器(16)的进风端连接，二次风预热器(16)的出风端与二次风第二管道(30)的进风端连接，燃烧室(2)的下部设有第一燃尽风喷口(8)，燃尽室(3)的下部设有第二燃尽风喷口(9)，旋流燃烧器(1)上设有二次风接口(32)，二次风第二管道(30)的出风端分别与第一燃尽风喷口(8)、第二燃尽风喷口(9)和二次风接口(32)的外侧端连接。

10.根据权利要求9所述一种燃用准东煤粉焦的u型液态排渣热风锅炉，其特征在于：所述第一燃尽风喷口(8)上设有第一燃尽风调节阀门(13)，第二燃尽风喷口(9)上设有第二燃尽风调节阀门(14)，二次风接口(32)上设有二次风调节阀门(12)。

技术总结一种燃用准东煤粉焦的U型液态排渣热风锅炉，它涉及锅炉技术领域。本发明为解决现有煤粉锅炉出现燃烧器结渣、锅炉受热面沾污、过热器超温等严重影响锅炉运行安全性的问题。本发明包括旋流燃烧器、双室炉膛、排渣设备、粉焦料仓、烟气再循环风机、再循环烟道、尾部烟道、再循环冷烟道、水平烟道、一次风管路和二次风管路，再循环烟道的尾端与再循环风机的进风端连接，再循环风机的出风端与再循环冷烟道的前端连接，再循环冷烟道的尾端与再循环喷口的外侧端连接，一次风管路经过一次风预热器后与给粉机的出料端汇流，再与旋流燃烧器的一次风接口连接，二次风管路经过二次风预热器后分别与双室炉膛和旋流燃烧器连接。本发明用于粉焦资源化利用。技术研发人员：韩升利,关靖宇,宋欣,孙洪民,祝令昆,闫燕飞,杨佰清,张峰,于强,王凤君,魏国华,庞振洲,李伟,郭馨受保护的技术使用者：哈尔滨哈锅能源动力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17