一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法

【技術領域】

本發(fā)明涉及鍋爐燃燒及管網優(yōu)化技術領域，特別涉及一種提高燃燒效率，優(yōu)化管網的節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術：

現有鍋爐包括爐膛、設置在爐膛內的爐排和安裝在爐排上方的引風板，在所述爐膛外設置輸送帶和用于輸進原煤的料斗。原煤在爐排上燃燒后，熱量在爐拱的引導下先上輸送。這樣的結構中，原煤在爐排上燃燒，燃燒溫度比較低，燃燒時間短，原煤很難燃燒完全，燃燒效率低且煙氣中氮氧化物含量高，對環(huán)境造成嚴重污染。

氮氧化物(nitrogenoxides)包括多種化合物，如一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、三氧化二氮(n2o3)、四氧化二氮(n2o4)和五氧化二氮(n2o5)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均極不穩(wěn)定，遇光、濕或熱變成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又變?yōu)槎趸５趸锒季哂胁煌潭鹊亩拘浴?/p>

人為活動排放的nox，大部分來自化石燃料的燃燒過程，如汽車、飛機、內燃機及工業(yè)窯爐的燃燒過程；也來自生產、使用硝酸的過程，如氮肥廠、有機中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠等。全世界每年由于人類活動向大氣排放的nox超過6000萬噸。nox對環(huán)境的損害作用極大，它既是形成酸雨的主要物質之一，也是形成大氣中光化學煙霧的重要物質和消耗o3的一個重要因子。

氮氧化物可刺激肺部，使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統(tǒng)疾病，呼吸系統(tǒng)有問題的人士如哮喘病患者，會較易受二氧化氮影響。對兒童來說，氮氧化物可能會造成肺部發(fā)育受損。研究指出長期吸入氮氧化物可能會導致肺部構造改變，但仍未可確定導致這種后果的氮氧化物含量及吸入氣體時間。

工業(yè)中主要使用還原劑(氨氣、尿素、烷烴等)與氮氧化物發(fā)生化學反應中和掉氮氧化物，工藝主要有選擇性催化還原法(scr)和選擇性非催化還原法(sncr)等，氨氣與氮氧化物反應后生成氮氣與水，從而達到無污染排放。但是處理工藝操作復雜，運行成本太高。

另外，現有蒸汽管網通過串聯的換熱器進行換熱，將水加熱到近300℃后進入鍋爐，此系統(tǒng)中需要的換熱器體積比大，且換熱效能不高。

技術實現要素：

本發(fā)明目的是針對上述現有技術存在的不足，提供一種燃燒效率高，節(jié)能環(huán)保，且管網體積小，換熱效率高的節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)，包括蒸汽鍋爐、生物質氣化爐和換熱管網，冷水管道通過生物質氣化爐外夾套與第一換熱器連接，所述第一換熱器與所述生物質氣化爐的排放煙氣管連接，所述換熱器與所述換熱管網連接，所述換熱管網與蒸汽鍋爐連接，所述蒸汽鍋連接燃燒裝置，所述燃燒裝置連接所述生物質氣化爐；所述換熱管網由分水器、若干管網換熱器和集水器，所述分水器將總水管分為若干并列的換熱管，所述換熱管分別連接管網換熱器，所述管網換熱器與高壓蒸汽連接，所述換熱管出口于所述集水器連接后于蒸汽鍋爐進水管連接，若干高壓蒸汽按溫度梯度分別與冷水換熱，然后并聯在一起，將20℃的冷水先分別與不同溫度的高壓蒸汽管段通過換熱器換熱，然后并聯產生272.2℃的可用高溫熱水，這樣換熱溫差大，換熱效率高。

所述燃燒裝置與蒸汽鍋爐的爐膛切向連接。

所述爐膛下方設置風室，所述風室于爐膛之間設置布風板，所述風室上設置進風口，所述布風板上設置若干將進風引入爐膛內參與燃燒的風帽。

所述風帽包括出風導管和防堵罩，所述防堵罩蓋于所述出風導管頂部將出風導管頂端封閉，所述防堵罩的出風口向下，所述出風導管側邊設置至少一個引風口與所述防堵罩與風導管外側壁之間形成的出風腔連接，所述出風腔與出風口連通。

所述風帽包括出風導管和防堵罩，所述防堵罩蓋于所述出風導管頂部，通過防堵罩內側壁與風導管外側壁固定連接，所述風導管頂部設置引風口與所述防堵罩與風導管外側壁之間形成的出風腔連接，所述防堵罩的出風口向下，所述出風腔與出風口連通。

所述燃燒裝置具有燃料混合區(qū)和粉氣混合區(qū)，所述燃料混合區(qū)與粉氣混合區(qū)通過隔板相隔；所述粉氣混合區(qū)內設置粉料輸送管和包裹在所述粉料輸送管外側的粉氣混合夾套，所述粉料輸送管的外側壁與所述粉氣混合夾套內側壁之間設置混合腔，所述粉料輸送管上設置通孔與所述混合腔相通，所述粉氣混合夾套上設置有切向進風口與所述混合腔連通；所述混合腔與所述燃料混合區(qū)之間設置導入孔相通；所述燃料混合區(qū)上設置切向導氣孔，所述切向導氣孔與生物質氣化爐連接，用于切向導入生物質氣。

所述爐膛外設置夾套，所述夾套與所述爐膛外壁之間形成封閉的夾層空間，所述夾層空間通過空氣管與生物質氣化爐的進氣管連接，用于向生物質氣化爐提供預熱空氣，提高氣化效率。

所述生物質氣化爐輸出端與所述風室點火入口連接，用于提供部分生物質氣用于點火。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：1.爐膛內燃燒和爐膛中生物質氣和煤粉混合導入二次燃燒，使燃料能夠充分的燃燒，釋放最高熱值；2.采用爐膛輻射余熱加熱空氣，對燃料進行充分預熱，有利于提高生物質氣化效率；3.采用新型風帽結構，有效防止燃料堵塞氣孔的現象；4.蒸汽管網采用并聯替換串聯結構，可以減小換熱器體積，節(jié)約成本和提高換熱效率。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)中燃燒裝置的構造示意圖；

圖3為本發(fā)明一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)中風帽的構造示意圖1；

圖4為本發(fā)明一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)中風帽的構造示意圖3；

圖5為本發(fā)明一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)中燃燒裝置的構造示意圖；

圖6為本發(fā)明一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)中換熱管網的流程圖。

【具體實施方式】

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細的描述說明。

一種節(jié)能燃燒供熱網絡優(yōu)化系統(tǒng)，如圖1何圖6所示，包括蒸汽鍋爐4、生物質氣化爐1和換熱管網3，冷水管道通過生物質氣化爐1外夾套預熱后與第一換熱器2連接，所述第一換熱器2與所述生物質氣化爐1的排放煙氣管連接，用于充分利用生物質氣化爐1的排放余熱對水進行二次加熱；所述換熱器1與所述換熱管網3連接，所述換熱管網3與蒸汽鍋爐4連接，所述蒸汽鍋4連接燃燒裝置12，所述燃燒裝置12連接所述生物質氣化爐1，用于利用生物質燃氣在爐膛內切向燃燒；所述蒸汽鍋4通過管道與發(fā)電設備5連接，所述發(fā)電設備5的排放管一個分支與所述生物質氣化爐1的夾套連接，用于熱能的循環(huán)回用，另一分支排放管連接排放口輸向熱用戶6，進一步利用剩余熱能。所述換熱管網3由分水器31、若干管網換熱器33和集水器32，所述分水器31將總水管分為若干并列的換熱管34，所述換熱管34分別連接管網換熱器33，所述管網換熱器33與高壓蒸汽連接，所述換熱管出口與所述集水器32連接后與蒸汽鍋爐進水管連接，若干高壓蒸汽按溫度梯度分別與冷水換熱，然后并聯在一起，將20℃的冷水先分別與不同溫度的高壓蒸汽管段通過換熱器換熱，然后并聯產生272.2℃的高溫熱水，這樣換熱溫差大，換熱效率高，且需要的管網換熱器體積小。

如圖2所示，所述燃燒裝置12與爐膛11的爐膛切向連接。所述蒸汽鍋爐4的爐膛11下方設置風室7，所述風室7與爐膛11之間設置布風板8，所述風室下部設置進風口16，所述布風板8上設置若干將進風引入爐膛內參與燃燒的風帽15。燃燒裝置12與爐膛11連接相通，所述燃燒裝置12與生物質氣化爐出口14和空氣管13切向連接。所述爐膛11外設置夾套，所述夾套與所述爐膛11的外壁之間形成封閉的夾層空間，所述夾層空間通過空氣管與生物質氣化爐的進氣管連接，用于向生物質氣化爐1提供預熱空氣，提高氣化效率。所述生物質氣化爐出口14與所述風室7底部點火入口連接，用于提供部分生物質氣用于點火。

如圖3所示，所述風帽15包括出風導管151和防堵罩152，所述防堵罩152蓋于所述出風導管151頂部將出風導管151頂端封閉，所述防堵罩151的出風口153向下，所述出風導管151側邊設置至少一個引風口154與所述防堵罩152與出風導管外側壁之間形成的出風腔155連接，所述出風腔155與出風口153連通。

如圖4所示，所述風帽15包括出風導管151和防堵罩152，所述防堵罩152蓋于所述出風導管151頂部，通過防堵罩152內側壁與出風導管151外側壁固定連接，所述出風導管151頂部設置引風口154與所述防堵罩152與出風導管151外側壁之間形成的出風腔155連接，所述防堵罩152的出風口153向下，所述出風腔155與出風口153連通。

上述風帽15可以有效的將可燃空氣引入爐膛與燃料參與燃燒，進風均勻，且有效的防止燃料倒流堵塞。

如圖5所示，所述燃燒裝置12具有燃料混合區(qū)121和粉氣混合區(qū)122，所述燃料混合區(qū)121與粉氣混合區(qū)122通過隔板相隔；所述粉氣混合區(qū)122內設置粉料輸送管127和包裹在所述粉料輸送管127外側的粉氣混合夾套125，所述粉料輸送管127的外側壁與所述粉氣混合夾套125內側壁之間設置混合腔129，所述粉料輸送管127上設置通孔128與所述混合腔129相通，所述粉氣混合夾套125上設置有切向進風口126與所述混合腔129連通；所述混合腔129與所述燃料混合區(qū)121之間設置導入孔124相通；所述燃料混合區(qū)121上設置切向導氣孔123，所述切向導氣孔123與生物質氣化爐14連接，用于切向導入生物質氣。所述粉料輸送管127用于輸送煤粉，其中煤粉占總燃料的30％。所述燃燒裝置12可以充分的使空氣與多種不同形態(tài)的燃料充分混合，可以有效的提高燃燒效率，且節(jié)約能源。

其中，所述爐膛底部煤顆粒燃料占總燃料的40％，生物質氣體燃料占燃料的30％，這樣通過二次燃燒，可以有效提高燃料燃燒效率，減少排放污染。

如圖6所示，所述換熱管網3中若干高壓蒸汽按溫度梯度分別與冷水換熱，然后并聯在一起。將20℃的冷水先分別與不同溫度的高壓蒸汽管段通過換熱器換熱，然后并聯產生272.2℃的可用蒸汽。用并聯對串聯管網進行優(yōu)化，可以減少換熱器體積，提高換熱效率，較少能量損失。其中分水器31和集水器32可以是一個箱體，所述管網換熱器33為市售換熱器。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例，應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明構思在現有技術基礎上通過邏輯分析、推理或者根據有限的實驗可以得到的技術方案，均應該在由本權利要求書所確定的保護范圍之中。