一种燃用高碱煤的锅炉系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109210557A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201710552456.2(22)申请日2017.07.07(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室申请人上海锅炉厂有限公司(72)发明人张扬张海吴玉新杨燕梅张缦刘青吕俊复郭琴琴(74)专利代理机构北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙)11391代理人康正德孙晓芳(51)Int.Cl.F23J15/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种燃用高碱煤的锅炉系统及方法(57)摘要本发明提供了一种燃用高碱煤的锅炉系统及方法，其中，燃用高碱煤的锅炉系统包括炉膛、保温层、水冷壁、屏式受热面以及燃烧器。此外，该锅炉系统还包括喷枪孔和喷枪，其中喷枪孔位于屏式受热面底端下方并位于燃烧器的上方，且喷枪孔贯穿保温层和水冷壁。喷枪，其喷头从保温层外侧穿过喷枪孔并伸入至炉膛内。喷头喷出的减温液体与燃烧器燃烧高碱煤产生的高温烟气混合，使屏式受热面底端下方的混合后的烟气温度达到指定温度以下。由此，本发明实施例通过使容置在喷枪孔中的喷枪向炉膛中喷出减温液体，进而将屏式受热面下方的热烟气的温度降到碱金属及其氧化物或盐的气化点以下，从而能够有效地避免锅炉受热面沾污、结渣及腐蚀等问题。CN109210557ACN109210557A权利要求书1/2页1.一种燃用高碱煤的锅炉系统，包括由锅炉炉墙围设形成的炉膛、位于所述炉墙外侧的保温层、位于所述炉墙内侧的水冷壁、设置在所述炉膛上部的屏式受热面、以及燃烧器，该燃烧器位于所述屏式受热面下方且安装在所述锅炉的侧壁处，其特征在于，还包括：喷枪孔，用于容置喷枪，位于所述屏式受热面底端下方并位于所述燃烧器的上方，所述喷枪孔的两端分别向所述保温层和所述水冷壁的方向延伸，以贯穿所述保温层和所述水冷壁；以及喷枪，用于喷射减温液体，具有喷头，所述喷头从所述保温层外侧穿过所述喷枪孔并伸入至所述炉膛内；所述喷头喷出的减温液体与所述燃烧器燃烧高碱煤产生的高温烟气混合，使所述屏式受热面底端下方的混合后的烟气温度达到指定温度以下。2.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，所述喷枪孔的中心与所述屏式受热面底端的垂直距离为0.5米～8米。3.根据权利要求2所述的锅炉系统，其特征在于，所述喷枪孔的中心距所述屏式受热面底端的垂直距离为所述燃烧器距所述屏式受热面底端垂直距离的三分之一。4.根据权利要求1至3任一项所述的锅炉系统，其特征在于，所述喷枪孔的数量为多个，则与所述多个喷枪孔对应的所述喷枪的数量为多个，所述多个喷枪孔均匀排布在所述炉墙处，所述多个喷枪孔中任意两水平相邻的喷枪孔的水平间距范围为0.4米～5米，所述多个喷枪孔中任意两竖直相邻的喷枪孔的竖直间距范围为0.4米～8米。5.根据权利要求1至4中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，控制喷入所述炉膛中的减温液体的流量和/或温度，使所述屏式受热面底端下方的混合后的烟气温度达到900℃以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，所述减温液体包括减温水。7.根据权利要求1至6中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，还包括：低低温省煤器，用于收集经所述锅炉尾部排出的混合后的烟气，将收集到的混合烟气的温度控制在预设温度以下，并对预设温度以下的混合烟气中的汽化潜热和部分焓值进行回收，具有烟气入口，所述烟气入口与所述锅炉的尾部的烟气出口连接。8.根据权利要求7所述的锅炉系统，其特征在于，所述预设温度为100℃。9.一种采用权利要求1至6中任一项所述锅炉系统燃用高碱煤的方法，包括以下工艺步骤：利用所述喷枪的喷头向锅炉的炉膛内喷入减温液体；所述燃烧器燃烧高碱煤产生高温烟气流动至所述屏式受热面下方，与所述减温液体混合，所述减温液体混合蒸发后与所述高温烟气形成混合烟气，从而使所述屏式受热面底端下方的混合烟气温度达到指定温度以下。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述锅炉系统还包括低低温省煤器，用于收集经所述锅炉尾部排出的混合后的烟气，2CN109210557A权利要求书2/2页将收集到的混合烟气的温度控制在预设温度以下，并对预设温度以下的混合烟气中的汽化潜热和部分焓值进行回收，具有烟气入口，所述烟气入口与所述锅炉的尾部的烟气出口连接；所述锅炉将所述指定温度以下的混合烟气由其烟气出口输送至所述低低温省煤器的烟气入口；所述低低温省煤器将所述混合烟气的温度控制在100℃以下，并对所述混合烟气中的汽化潜热和部分焓值进行回收。3CN109210557A说明书1/6页一种燃用高碱煤的锅炉系统及方法技术领域[0001]本发明涉及热力设备技术领域，特别是涉及一种燃用高碱