[发明专利]用于燃煤蒸汽锅炉的高温气化复合燃烧系统

说明书

本发明公开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、第一换热器以及至少一个煤粉气化燃烧组件。蒸汽锅炉包括锅炉本体、炉膛、链条炉排、第一烟气出口、温水入口及蒸汽出口。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包括燃烧枪以及气化筒，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，煤气出口与燃烧枪连通以将生成的煤气喷射至炉膛内。

技术领域

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

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。

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。

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∏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。

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。

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

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。

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。