炉内燃烧系统论文和设计-王岩

全文摘要

本实用新型实施例公开了一种炉内燃烧系统，所述系统包括锅炉、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、送风机、调压阀、混合器、点火器和燃烧器，所述锅炉包括第一锅炉本体、第二锅炉本体和第三锅炉本体。所述第一锅炉本体通过折焰角与所述第二锅炉本体相连，所述折焰角内侧的第一锅炉本体中设置有进气喷嘴，所述进气喷嘴与所述调压阀的出气口。本实用新型的炉内燃烧系统包括锅炉、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等设备，可以将空气与部分煤气一起从燃烧器喷入锅炉内，在锅炉折焰角处设置进气喷嘴，使部分一氧化碳从进气喷嘴喷入，从而降低了燃烧器附近的一氧化碳含量，减少一氧化碳爆燃，提高锅炉寿命，减少热量损失。

主设计要求

1.一种炉内燃烧系统，其特征在于，所述系统包括锅炉、过热器(2)、再热器(3)、省煤器(4)、空气预热器(5)、送风机(6)、调压阀(7)、混合器(8)、点火器(9)和燃烧器(10)，所述锅炉包括第一锅炉本体(11)、第二锅炉本体(12)和第三锅炉本体(13)，所述第一锅炉本体(11)和第三锅炉本体(13)均为筒形且沿轴向竖直地并排设置，所述第二锅炉本体(12)为筒形且沿轴向水平设置，所述第一锅炉本体(11)的顶部开口通过第二锅炉本体(12)与所述第三锅炉本体(13)的顶部开口相连通，所述第三锅炉本体(13)的下部设置有出烟口，所述送风机(6)的出风口通过所述空气预热器(5)与所述混合器(8)的进气口连通，所述调压阀(7)的进气口连通煤气管道，所述调压阀(7)的出气口连通混合器(8)的进气口，所述燃烧器(10)设置于所述第一锅炉本体(11)下部中，所述点火器(9)设置于所述第一锅炉本体(11)下部外侧，所述混合器(8)的出气口通过点火器(9)与所述燃烧器(10)连通，所述过热器(2)设置于第一锅炉本体(11)的上部，所述再热器(3)设置于所述第二锅炉本体(12)中，所述省煤器(4)设置于所述第三锅炉本体(13)上部，所述第一锅炉本体(11)的外侧贴合地设置有炉膛水冷壁(111)，所述炉膛水冷壁(111)的进水口设置于底部，出水口设置于顶部，所述第一锅炉本体(11)通过折焰角(112)与所述第二锅炉本体(12)相连，所述折焰角(112)内侧的第一锅炉本体(11)中设置有进气喷嘴(113)，所述进气喷嘴(113)与所述调压阀(7)的出气口连通。

设计方案

2.根据权利要求1所述的炉内燃烧系统，其特征在于，所述空气预热器(5)设置于所述第三锅炉本体(13)的下部中。

3.根据权利要求1所述的炉内燃烧系统，其特征在于，所述系统还包括除尘器(14)，所述除尘器(14)的进风口与所述第三锅炉本体(13)的出烟口连通。

4.根据权利要求1所述的炉内燃烧系统，其特征在于，所述燃烧器为多个且采用前后墙对冲或四角切圆布置。

5.根据权利要求1所述的炉内燃烧系统，其特征在于，所述系统还包括乙炔点火枪，所述乙炔点火枪由所述点火器(9)所点燃，且乙炔点火枪用于点燃燃烧器(10)。

设计说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及煤气发电技术领域，具体涉及一种炉内燃烧系统。

背景技术

锅炉是发电厂一种常用的能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

现有技术公开了一种发电机组的锅炉富氧燃烧系统，包括空气管路、纯氧管路和高炉煤气管道，其特征在于，所述的空气管路连接至送风机，送风机将空气送入混合管道，纯氧管路连接在混合管道上，空气与纯氧在混合管道内充分混合形成28％氧气浓度的富氧助燃气体后鼓入炉膛内，高炉煤气管道连接至炉膛内，高炉煤气与富氧助燃气体混合后充分燃烧。该技术的发电机组的锅炉富氧燃烧系统使整个燃烧系统因富氧环境而减少燃料的热损失，有效提高燃烧系统的升温速率，提高炉内火焰温度和强度，有效改善炉内火焰的热传递效率，提高热辐射，提高热量利用率，节能助燃，减少污染性气体的排放，保护环境，避免造成生态破坏。

现有技术公开了一种用于发电的氧化燃料燃烧系统，包括熔炉，该熔炉用于燃烧碳质燃料和基本上纯的氧以产生主要包含二氧化碳和水的废气。废气通道系统从熔炉排放废气。该废气通道系统具有上游通道、出口通道和气体循环通道。该上游通道通过循环通道将废气的循环部分循环至熔炉，并通过出口通道运送废气的结束部分用于最终处理。上游通道在第一分配块和连接块之间分成第一废气通道部分和第二废气通道部分。布置在第一废气通道部分中的气-气换热器将热量从第一废气通道部分中的废气传递至气体循环通道中的气体。布置在第二废气通道部分中的第一节约装置将热量从第二废气通道部分中的废气传递至给水线中的给水流，并且布置在连接块下游的废气通道系统中的第二节约装置将热量从废气通道系统中的气体传递至给水线中的给水流。

现有钢厂采用高炉煤气进行发电，以提高经济效益。高炉煤气主要成分为氮气，可燃烧成分主要为一氧化碳，还包括少量氢气，是一种低热值的燃料，在使用时通常需要将其预先燃烧升至一定温度后再与过热器接触，一氧化碳爆炸极限范围广，容易在燃烧时产生爆燃，缩短锅炉的寿命。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种炉内燃烧系统，以解决现有技术中因爆燃导致锅炉寿命短问题。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供如下技术方案：

在本实用新型的实施方式的第一方面中，提供了一种炉内燃烧系统，所述系统包括锅炉、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、送风机、调压阀、混合器、点火器和燃烧器，所述锅炉包括第一锅炉本体、第二锅炉本体和第三锅炉本体，所述第一锅炉本体和第三锅炉本体均为筒形且沿轴向竖直地并排设置，所述第二锅炉本体为筒形且沿轴向水平设置，所述第一锅炉本体的顶部开口通过第二锅炉本体与所述第三锅炉本体的顶部开口相连通，所述第三锅炉本体的下部设置有出烟口，所述送风机的出风口通过所述空气预热器与所述混合器的进气口连通，所述调压阀的进气口连通煤气管道，所述调压阀的出气口连通混合器的进气口，所述燃烧器设置于所述第一锅炉本体下部中，所述点火器设置于所述第一锅炉本体下部外侧，所述混合器的出气口通过点火器与所述燃烧器连通，所述过热器设置于第一锅炉本体的上部，所述再热器设置于所述第二锅炉本体中，所述省煤器设置于所述第三锅炉本体上部，所述第一锅炉本体的外侧贴合地设置有炉膛水冷壁，所述炉膛水冷壁的进水口设置于底部，出水口设置于顶部，所述第一锅炉本体通过折焰角与所述第二锅炉本体相连，所述折焰角内侧的第一锅炉本体中设置有进气喷嘴，所述进气喷嘴与所述调压阀的出气口连通。

可选的，所述空气预热器设置于所述第三锅炉本体的下部中。

可选的，所述系统还包括除尘器，所述除尘器的进风口与所述第三锅炉本体的出烟口连通。

可选的，所述燃烧器为多个且采用前后墙对冲或四角切圆布置。

可选的，所述系统还包括乙炔点火枪，所述乙炔点火枪由所述点火器所点燃，且乙炔点火枪用于点燃燃烧器。

根据本实用新型的实施方式，具有如下优点：

本实用新型的炉内燃烧系统包括锅炉、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等设备，可以将空气与部分煤气一起从燃烧器喷入锅炉内，在锅炉折焰角处设置进气喷嘴，使部分一氧化碳从进气喷嘴喷入，从而降低了燃烧器附近的一氧化碳含量，减少一氧化碳爆燃，提高锅炉寿命，并且提高锅炉传热效果，减少热量损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型的一实施例提供的一种炉内燃烧系统的结构示意图。

图中：

11第一锅炉本体 12第二锅炉本体 13第三锅炉本体

14除尘器 111炉膛水冷壁 112折焰角

113进气喷嘴 2过热器 3再热器

4省煤器 5空气预热器 6送风机

7调压阀 8混合器 9点火器

10燃烧器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型实施例提供一种炉内燃烧系统，如图1所示，所述系统包括锅炉、过热器2、再热器3、省煤器4、空气预热器5、送风机6、调压阀7、混合器8、点火器9和燃烧器10，所述锅炉包括第一锅炉本体 11、第二锅炉本体12和第三锅炉本体13，所述第一锅炉本体11和第三锅炉本体13均为筒形且沿轴向竖直地并排设置，所述第二锅炉本体12 为筒形且沿轴向水平设置，所述第一锅炉本体11的顶部开口通过第二锅炉本体12与所述第三锅炉本体13的顶部开口相连通，所述第三锅炉本体13的下部设置有出烟口，所述送风机6的出风口通过所述空气预热器 5与所述混合器8的进气口连通，所述调压阀7的进气口连通煤气管道，所述调压阀7的出气口连通混合器8的进气口，所述燃烧器10设置于所述第一锅炉本体11下部中，所述点火器9设置于所述第一锅炉本体11 下部外侧，所述混合器8的出气口通过点火器9与所述燃烧器10连通，所述过热器2设置于第一锅炉本体11的上部，所述再热器3设置于所述第二锅炉本体12中，所述省煤器4设置于所述第三锅炉本体13上部，所述第一锅炉本体11的外侧贴合地设置有炉膛水冷壁111，所述炉膛水冷壁111的进水口设置于底部，出水口设置于顶部，所述第一锅炉本体 11通过折焰角112与所述第二锅炉本体12相连，所述折焰角112内侧的第一锅炉本体11中设置有进气喷嘴113，所述进气喷嘴113与所述调压阀7的出气口连通。

某钢铁公司高炉煤气成分特性表如下表所示：

一氧化碳在空气中的爆燃极限是12.5-74％，因此简单推算一氧化碳与氧气的比例在0.7-15左右会发生爆燃，从上表可以看出，高炉煤气可燃烧成分主要为一氧化碳和少量氢气、甲烷，因此，本实施例将过量空气与部分一氧化碳从燃烧器喷入锅炉内并进行燃烧，控制一氧化碳与氧气比例在0.7以下，从而有效减少了爆燃的产生，接着在折焰角处将剩余部分一氧化碳喷入锅炉中，由于一氧化碳燃烧消耗氧气较少，而且一氧化碳浓度进一步被稀释，从而也大大降低了爆燃发生，提高了锅炉寿命和安全性，而且与现有技术相比，能够减少空气通入，减少烟气排放量，减少烟气带走的热量。另外，通过折焰角处喷射入的煤气可以进一步提高折焰角的作用，使上升燃烧气流产生偏折，提高了燃烧气流与过热器的接触时间。

本实施例中过热器、再热器、省煤器均是本领域技术人员所熟知的，过热器用于连接汽包和汽轮机进气口，为汽轮机提供高温蒸汽，再热器用于将汽轮机中部分使用后的蒸汽返回锅炉进行再热，而省煤器用于加热来自锅炉给水系统的水后输送至汽包。

本实施例中空气预热器用于预热空气，以具有更好的燃烧效果，如图1所示，所述空气预热器5可以设置于所述第三锅炉本体13的下部中，从而提高了预热效果，降低了锅炉烟气的温度，提高热量利用效率。

为了降低烟气中灰尘颗粒的含量，如图1所示，所述系统还可以包括除尘器14，所述除尘器14的进风口与所述第三锅炉本体13的出烟口连通，除尘器可以使布袋除尘器，使烟气颗粒物降低至排放标准后从烟囱排出。

本实施例中燃烧器可以采用旋流式，燃烧器采用前后墙对冲或四角切圆布置，单独使用任何一层燃烧器均能保证燃烧稳定。

本实施例系统还可以包括乙炔点火枪，所述乙炔点火枪由所述点火器9所点燃，且乙炔点火枪用于点燃燃烧器10。为了保证燃烧安全，系统可以设置火焰自动检测装置。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

设计图

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