專利名稱：一種自凈除塵低NOxSOx凝水式超效率四膛三循環水煤漿鍋爐的制作方法
技術領域：
本發明及一種自凈除塵低NOxSOx凝水式超效率四膛三循環水煤漿鍋爐技術，尤其是設有干熱爐膛，膛設水煤漿燃燒器、控溫污水燃燒器，設有上下導煙墻沖刷管束的對流換熱膛，設有離心煙氣塵灰石粉再循環灰分離心膛、凝水式吸熱超導管束膛的四膛式結構， 實現徹底燃燒、脫硫減氮與超凈除塵、焚燒工業污水與顯熱潛熱充分回收利用的“燃水煤漿·兼焚污水·低NOxSOx ·超凈除塵·凝水水回收·余熱回用”式功能配置為一體超超效率的四膛三循環水煤漿鍋爐。
背景技術：
目前，公知的水煤漿鍋爐所耗水煤漿由60 65 %的煤、34 40 %左右的水及少量化學添加劑制成，雖然可以像油一樣泵送、霧化、貯存和穩定燃燒，可代替燃料油用于鍋爐、 電站、工業爐和窯爐，具有燃燒效率高達到98%以上、減少環境污染、改善勞動條件和節省用煤等優點(經過近30年的發展，中國水煤漿的發展已達到世界領先水平)。但是，由于 34 40%左右的水在水煤漿燃燒過程中非但沒有熱貢獻，反而大量吸收熱量并造成十分過量的潛熱損失……圍繞著這種缺陷給水煤漿的生產和應用的諸多領域構成了水煤漿事業發展的若干瓶頸。
發明內容
本發明的目的是首先是通過干熱爐膛的技術創新將水煤漿漿滴表面蒸發的水汽，滯于其內實現氫氧分解并與待燃煙素混合燃燒；同時，借干熱爐膛的水冷度極低需要降低爐膛溫度之機會噴入工業污水以穩定控溫；隨后又在管束對流受熱膛將火焰和煙氣流溫度階段性降至200°C左右時，經灰分離心膛分流煙氣再循環除塵膛分離1微米粒徑以上的粉塵循環的同時，又把一部分煙氣返回燃汽干熱爐膛構成煙氣再循環實現低氮(NOx)燃燒并蕩起干熱爐膛內的煤灰與焚燒工業污水的堿性灰份而強化脫硫(SOx)，最終把所有煤灰自然沉降在對流換熱膛內；最后是在超導管束膛內凝水吸熱將200°C左右的煙氣降至60°C 左右并把潛熱回收并利用80%左右，也把凝結的大量“蒸餾水”中性PH值下回收并利用 96%左右。本發明的目的是這樣實現的在周體準絕熱保溫爐壁和合理布置水冷壁的鍋爐主體承壓總成構造內前部中設干熱爐膛(膛前設一至若干水煤漿燃燒器和適型的控溫污水燃燒器，膛內為方(圓)單設或隔分空間由耐火材料砌筑或剛玉混凝澆注而成；膛頂內隔有若干反射墻而帽式或“ 6 ”字型倒焰頂；膛帽下周設或“ 6 ”字型頂部設有右(或左)向火焰出口 ；膛下為準漏斗型內腔，底向下開一至若干手動或自動密閉落灰口，側后設一至若干循環煙氣入口)，爐膛火焰出口外周布承壓總成的水冷管束而向后主設管束對流受熱系統 (系統由若干上下導流爐墻，墻與墻彼此上下錯位設過煙口排)，系統后位中設煙氣分流灰分離心膛(除塵膛為雙層金屬圓柱錐密閉雙套空腔體結構，內膽柱腔內壁上下設螺旋導流片而上頂中心豎向外通的排煙口，口下吊懸聚流芯筒近抵落灰口，柱腔上部頂側向外套腔內周開若干豎向狹窄半邊翻口，柱腔下部側向管束系統閉合穿外層套體通設一至若干入煙口，內膽錐腔正中下設排灰內腔口 ；外套柱腔壁通體閉合，唯有外套錐腔正中下設排灰外腔口和錐體豎或橫向開副引風機的分煙口)，自灰分離心膛的下面直到整個爐下面對應所有落灰口等下統一設承灰鏈條系統而統一于灰池系一并密閉，灰分離心膛向后的超凈排煙口繼通通入超導管束膛，膛系上設直流蛇行水的圓(方)管道式直流鍋筒，鍋筒內是由超導熱管頂端小段授熱而來的管道續流通道(方式扁鍋筒內則設有上下或左右彼此導續流的導續水板)內，膛系下設由集箱式直流鍋筒之豎向集束熱管平行穿入90 95%長度豎至底部并均勻布在裝有數十乃至百道以上的噴淋水組合不銹鋼紗網疊層水墻，或者左右導煙流或者直排煙，以及全底設有左右層遞接力導水積水槽墻的耐腐蝕“煙道式直流爐膛”內，其鍋筒內直流式接力加熱系統的鍋爐給水或可在加設濾濕器后直接分、供汽給過熱器，其爐膛內直流式接力將所有鍋爐煙氣降溫降濕)，而最終在尾部排煙口接向主引風機和排煙煙囪構成四膛三循環的水煤漿鍋爐。這樣，當水煤漿的漿液進入預高溫的干熱爐膛之后，漿滴表面的水分會快速蒸發出來，固體表面溫度急劇上升，最后著火燃燒。起燃之后，漿滴內部水分繼續汽化，產生的蒸汽穿過多孔的燃燒區與燃料中的碳發生反應，加速燃燼(加入石灰石后，可在爐內進行簡單脫硫，當鈣硫摩爾比為2時，脫硫效率可達80%以上)；由于橫向燃燒水煤漿的火焰流與再循環的豎或斜向上煙氣流合力旋、卷動燃燒的同時又將大量灰粉帶起和石灰石循環入干熱爐膛以強化脫除SOx效果和減降NOx污染負荷；旋、卷動燃燒中， 由于水分子獲得了足夠高的勢能便超速上升，把所燃水煤漿中的水分大部分滯留在爐膛頂部的熱分解渦流腔中氫氧分解與煤煙混合并燃燒(事實上，本發明人早在2001年5月2日在浙江東陽市所作的“無空氣的水助燃之下的水煤燃燒”實驗中成功運行，經國家環保局北京除塵設備檢測中心的三晝兩夜的連續測試為“煤的‘低位發熱量30270kj/kg’之下，‘燃料消耗量110kg/h，爐窯實測負荷1. 18MW’”詳見《爐窯測環檢字〔2001〕第15號》)，后來因為檢測人員不敢相信“無空氣的水助燃的水煤燃燒”但“客觀上又實在找不出‘隨時將有可能透風的裂縫用泥糊嚴之外還有透風的理由’”，在測試現場爭執無果后我們又請由地方于 2001年5月9日再度檢測并出具經美國KN900自動檢測儀可讀數據自動記錄性數據的《東環監測報2001氣字第2001026號》報告，報告出“1、2、3#的NOx分別為24、26、14mg/Nm3” 的結果——與當時國際上純氧助燃燃煤的氮氧化物排放指標十分相當)；由于爐膛干熱，在超溫時則可由控溫污水燃燒器噴入工業污水予以控溫而一舉兩得(包括水煤漿中的水在內，所有多加之水在爐膛內吸熱又都在凝水式吸熱超導管束膛內予以大部回用，熱損失可以忽略不計，不會明顯影響系統熱效率)；當火焰從火焰出口引出自前向后下上而又上下沖刷管束降溫到200°C時自爐膛下方進入煙氣分流再灰分離心膛的入煙口，口引煙入除塵膛內膽腔受螺旋肋片導引旋轉使灰塵產生離心力繞吊筒向上，上灰順膽壁由副引風機引經各半邊翻口、外膽腔、再循環分煙口不斷返煙去爐膛的煙氣再循環入口，而大部無塵煙氣經排煙口引入凝水式吸熱超導管束膛內；由于凝水式吸熱超導管束膛內自前向后依次降溫噴淋降雨式排煙使得各段超導熱管的介質溫度也相應形成高低梯度，這當然就形成了對應超導熱管頂端授熱給鍋筒內直流式接力加熱直至等同或略高于承壓總成熱出力參數，也正是由于足夠多的噴淋水組合不銹鋼紗網疊層水墻布置密度，尤其不銹鋼紗網疊層中普遍重力合引風力拉生水膜被煙氣沖破生成飛沫更此起彼伏地充滿煙道內，內因飛沫充沛極大地提高了汽水換熱和潛熱汽體凝水顯熱化的汽(氣)液比值，在主引風機的引力之下水沫四濺且橫向后移充滿煙道而無一不是汽凝降雨，雨既降便生成“干熱風”，風則授熱給超導熱管， 雨落槽墻，墻又局水接力后即排至尾，尾又經抽水機抽水送向上部噴淋管道，凝結水不斷增加的水量從溢流管排出(即形成了超導管束膛內被主引風機引動排煙由兩墻上下彼此錯位接力導引煙主流經過流口的循環噴淋水管淋水不銹鋼細紗單網透煙拉膜的紗網水墻與左右彼此錯位接力直流式導水積水槽墻、導水槽溝尾設的循環抽水管口由噴淋水泵循環噴淋拉膜介于超導管束的吸熱凝水工作原理)……周而復始，整個“燃水煤漿·兼焚污水·低 NOxSOx ·超凈除塵·凝水水回收·余熱回用”(由污水燃燒量的大小控制水煤漿燃燒在干熱爐膛的高低溫，燃燒中石灰石粉自上而下極速煅燒釋放二氧化碳生成生石灰粉脫硫并隨再循環自灰分離心膛分離煙塵而來的部分煙氣多次懸浮循環在850°C左右膛之中保持低 NOxSOx燃燒，隨火引出的灰塵在對流換熱膛中沒有沉降下來最終只能被灰分離心膛內半邊翻口在離心分離狀態下給再循環沉降到對流換熱膛下的管束落灰口內，而被脫硫減氮和除塵的含有大量潛熱水分的煙氣被引入超導管束膛，在紗網水墻或毛細孔水墻引排煙水墻所噴淋之水拉膜生沫的極大的氣液比下吸熱并大量凝結吸附水汽分子并隨淋入導水槽溝內授熱經超導管束加熱到直流鍋筒或直流扁箱而將煙氣排經主引風機到煙 的水煤漿鍋爐燃燒與環保節能工作原理)系統的排煙顯熱指標可保持60°C左右，排煙煙汽潛熱棄損率和煙塵排放指標都優于任何現行常規燃煤鍋爐。一臺35t/h的水煤漿鍋爐每小時約可凝結4 5噸冷凝水，另外每小時約可以焚燒如凈化成本非常高的造紙、化工、印染、醫藥業的黑液等工業廢水5 lt/h，，如此總溢流水量9 15t/h左右(以堿勾兌PH值沉淀后可直接作為工業或農業灌溉水源)。其中焚燒5 7t/h，黑液所耗熱能約為14 19萬大卡(折合成標準煤約為觀 39公斤)，因為本發明已將實際耗能產生的潛熱95%左右地本機凝永式循環回用了，包括水煤漿燃燒過程中35 45%的水所生潛熱在內也都是95%左右地本機凝永式回收與利用，同時本發明還破天荒地在保持鍋爐飽和蒸汽溫度品位不低于220°C的前提之下既實現超導熱管膛的直流鍋筒的階段工質溫度品位不低于220°C又把鍋爐最終排煙溫度品位降低到50 60°C左右， 因此比現行任何水煤漿鍋爐還節能提高了 25%左右。由于實現了低溫燃燒、煙氣和灰分及石灰石粉的再循環，本發明無需加裝靜電或布袋除塵器卻能優于任何現行循環流化床、水煤漿等床排式鍋爐的靜電或布袋除塵器配置后的煙塵排放指數。由于采用了上述方案，本發明實現了水煤漿燃燒的水汽氫氧分解并待燃煙素混合燃燒和煙氣再循環、富煤灰爐膛懸浮大大提高了低SOx NOx燃燒的環保水平；同時，由于本發明的排煙煙之顯熱指標可保持60°C左右而在整個系統的熱出力參數與現行各種發電、工業、生活燃煤鍋爐同類絕對優勢的前提之下，又使所排煙氣中的汽化潛熱回用，從根本上完成了燃用水煤漿的能源設備潛熱損失無法回用和一般工業鍋爐的排煙溫度無法低過出力工質飽和溫度的核心技術相統一的兩大疑難課題同此突破，不僅把現行各種水煤漿鍋爐的熱效率提高25%左右(開創了水煤漿鍋爐的煤分發熱的熱利用效率遠遠高過燃用原煤的同類鍋爐)，而且解除了現行各種水煤漿鍋爐對水煤漿產品35%含水量的限制，尤其賦予了各種水煤漿鍋爐大量焚燒工業廢水而無須明顯多耗能源的功能，必然為我國全面推行潔凈煤能源戰略并徹底擺脫燃煤污染兼顧全面“無償性”能源和成本投入之下焚燒工業廢水作出所有鍋爐更新換代的應有貢獻，“燃水煤漿·兼焚污水·低NOxSOx ·超凈除塵·凝水水回收·余熱回用”水煤漿鍋爐必將對我國各類燃煤鍋爐全面更新換代。
下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。圖1，是本發明的第一個內置爐四膛三循環式生活用常、低壓水煤漿鍋爐實施例的中剖結構示意圖。圖2，是圖la-a剖面的鍋爐承壓總成結構示意圖。圖3，是本發明的第二個方形內置爐四膛三循環式工業(或生活)水煤漿鍋爐實施例的中剖結構示意圖。圖4，是本發明的第三個方形前置爐四膛三循環式大型工業(“無償”兼備焚污水或發電)用水煤漿鍋爐實施例的中剖結構示意圖。圖5是圖lb-b剖面的主體結構示意圖。圖中1、包括鍋筒(人孔、水位計、儀表)、集箱(手孔)、管束、安全(安全閥、操作門)、排污部件等或隨機布置水冷管束的熱出力系的單(復、數并串聯)鍋爐承壓總成(簡稱承壓總成)；2、耐火干熱爐帽(簡稱爐帽)；3、渦流腔內火口(簡稱內口)；4、內火帽；5、 火焰出口 ；6、單(復、數并聯)旋、卷動火焰的耐火異型磚或耐火剛玉混凝澆注塊砌筑而成的干熱爐膛(簡稱干熱爐膛)；7、水煤漿燃燒器安裝口 ；8、鏈條承灰自動開合門兼循環石灰石粉、灰分引出口以底封的膛下落灰口(簡稱膛下落灰口)；9、循環煙氣入口 ；10、鏈條承灰自動或手動開合門的耐火混凝集箱的膛底封管束落灰口(簡稱管束落灰口)；11、承灰輸灰統一準密閉承灰輸灰的各落灰口水平線下的板瓦“履帶”式結構電動鏈條(簡稱輸灰鏈條)；12、橫置下集箱；13、半邊內翻條狀狹口(簡稱半邊翻口)；14、排煙管口；15、肋條片； 16、入煙口 ；17、內膽壁；18、單(復、數并串聯)元每予對應或公共的的全金屬結構煙氣分流再循環除塵膛灰分離心膛(簡稱灰分離心膛)；19、分流除塵膛；20、外套壁；21、落灰膛； 22、返煙的副引風機(簡稱副引風機)；23、分煙出口 ；24、落灰膛自動開合門的落灰口 ；25、 水冷管束保溫壁；26、直流蛇行水的圓管(或方)集箱的由超導熱管豎頂端小段授熱的圓管 (或方)集箱、彎頭組合式的直流水道(或續流通道接力)通水的集箱式直流鍋筒(簡稱直流鍋筒)；27、左右錯口或錯孔接力直流導水隔板(簡稱導水隔板)；28、循環噴淋水管(簡稱噴淋水管)；29、被主引風機引動排煙由兩墻上下彼此錯位接力導引煙主流經過流口的循環噴淋水管淋水不銹鋼細紗單網透煙拉膜水墻(簡稱紗網水墻)；30、尾部排煙口 ；31、導水(左右彼此錯位接力直流式)積水槽墻；32、導水槽溝；33、沖灰自來水管；34、沖灰水閥； 35、溢水管；36、循環抽水管口 ；37、灰池；38、主引風機；39、循環抽輸水泵的噴淋系統(簡稱噴淋水泵)；40、單(復、數并串聯)縱、橫置或多單元并、串聯式鍋筒(簡稱鍋筒)；41、 下降管；42、上升管束管排(簡稱管束)；43、順位單(復)置上集箱(簡稱順置上集箱)； 44、集箱與集箱豎聯管(簡稱豎聯管)；45、集箱與鍋筒斜聯管(簡稱斜聯管)；46、前部橫置上集箱；47、膛側管束；48、排污管；49、后部橫置上集箱；50、水煤漿燃燒器；51、保溫壁管束的橫置下集箱；52、順、橫下集箱豎聯管；53、順置下集箱；54、過熱器聯管；55、保溫墻；56、 滯汽分解爐膛；57、過熱器；58、火焰流線；59、水煤漿輸配系；60、上下導煙豎墻；61、與主鍋爐等參數工質的單(復、數并串聯)膛或設過熱器供汽系統的通入主鍋筒的常、低、中、高、 超高壓水、飽和水、蒸汽熱出力入鍋筒熱出力聯管(簡稱工質水聯管)；62、防腐煙道頂封穿管孔蓋(簡稱孔蓋)；63、單(復、數并串聯)元每予對應或公共的凝水式吸熱超導管束膛及超長超導熱管(簡稱超導管束)；64、直流管道左右平角連接彎頭(簡稱平角彎頭)；65、若干承壓管道由直、彎接頭連接的直流水受熱在超導管束膛集箱式直流“鍋筒”(簡稱承壓管道)；66、鍋爐常溫給水分流泵系(簡稱分流泵系)；67、循環噴淋水管下噴琳水不銹鋼紗網多層疊加曲折置入的透煙拉膜導煙被主引風機引動排煙由兩墻上下彼此錯位接力導引主流經過流口的疊層紗網拉膜飛沫水墻(簡稱導引排煙水墻)；68、煙雨流接力橫向沖刷的凝水式吸熱超導熱管束膛(簡稱超導管束膛)；69、防腐煙道保溫墻；70、煙囪；71、落灰流線；72、扶梯臺架；73、干熱火焰通道；74、水冷管翅片排保溫層；75、滯汽反射頂；76、渦流火焰流向(線)；77、保溫層；78、順續上集箱；79、引灰臺；80、過焰窗；81、控溫污水燃燒器安裝口(簡稱污水燃燒器口)；82、粘滯旋渦背齒臺、渦(簡稱背齒臺)；83、空氣預熱器；84、 后位上集箱；85、熱管上端授熱頭；86、循環噴淋水管下噴琳水上下接力導引排煙的疊層毛細孔水墻(簡稱毛細孔水墻)；87、系統分蛇行供水飽和工質直流承壓總成(簡稱直流承壓總成)；88、控溫污水燃燒器；89、水冷空氣隔吸熱層；90、上、下彼此接力導煙爐墻及過煙排口(簡稱導煙爐墻)；91、上下直通氣的懸、吊長體吊筒(簡稱吊筒)；92、吊筒鋼件；93、單 (復、數并串聯)元每予對應或公共的對流換熱膛(簡稱對流換熱膛)；94、循環煙氣吹灰控溫風管、閥、口系(簡稱吹灰風口)；95、耐腐接力排煙煙道(簡稱煙道)；96、直流蛇行水的方箱式左右(上下)導水的隔板加強結構強度的低、常壓鍋爐給水分流直流水由超導熱管豎頂端小段授熱的直通水道或續流通道接力通水的集箱組合式扁“鍋筒”(簡稱直流扁箱)；97、積灰副引風入循環煙氣入口或自動開合門的環形落灰口(簡稱環形落灰口)；98、 添加料斗和調節口門及石灰石粉、灰分循環管道和電動引風系統(簡稱循環石灰系)；99、 添加、循環石灰石粉灰鼓入膛口(簡稱循環石灰入膛口)；100、斜隔墻；101、等高上(下) 單、復、并設的過煙導流口、口排(簡稱過流口)；102、水冷氣空間保溫層；103、焰口過熱器置裝空間(簡稱過熱間)。
具體實施例方式
在圖1中，四膛式水煤漿鍋爐結構，承壓總成1的鍋筒40正下方設有干熱爐膛6和對流換熱膛93、灰分離心膛18，而后置超導管束膛63鍋爐結構于一體。干熱爐膛6方形前壁上設有控溫污水燃燒器88，下設水煤漿燃燒器50，頂部的滯汽分解爐膛56由內帽3與爐帽2雙套帽腔構成，爐帽2與內帽3中頂開循環石灰入膛口 99，帽下膛6周開火焰出口 5，再下漏斗腔底部設膛下落灰口 8，而近位內側斜開循環煙氣入口 9，火焰出口 5外引火入三面勻布膛側管束47的管束對流換熱膛93，膛93于若干排鍋筒40、下集箱12管束組合若干單元，單元之間勻設若干導煙爐墻90并對應設管束落灰口 10 ；管束對流換熱膛93導煙經入煙口 16進入灰分離心膛18，膛18由圓柱錐形內膽17與外套準封閉局成分流除塵膛19的外套壁20組成，膛18頂封板正中設垂向排煙管口 14，口 14正下方吊設探近底部的長吊筒 91，內膽17壁內周旋設有肋條片15，上頂周側豎開若干半邊翻口 13，錐腔底開設落灰膛落灰口 24，外套壁20錐腔兩側開分煙出口 23接外部副引風機22循環煙氣向循環煙氣入口 9 到干熱爐膛6里，外套壁20錐腔底部設環形落灰口 97，口 97外通副引風機22去循環煙氣入口 9。灰分離心膛18的排煙管口 14向上彎出水冷管束保溫壁25外通煙進入超導管束膛 63，膛63由煙道95自上直流扁箱96超導熱管管束平行向下穿入的準封閉通煙被整系后外置的主引風機38引去，而且于內豎向設若干道噴淋水管觀組合在頂過流口 101彼此錯位在上或下的紗網水墻四，墻四下彼此對應設有左右錯位接力導積水流的導水積水槽墻31
9局成左右曲折導水的導水槽溝32，溝32于尾部開設尾部循環抽水管口 36并經噴淋水泵39 循環通向各噴淋水管觀的由扁箱96尾端分流系統的部分鍋爐給水直流到扁箱96首端引管輸出與整個鍋爐系統等參數的常、低壓工質水進入鍋筒40之內；干熱爐膛6、對流換熱膛 93、灰分離心膛18的下方統一設輸灰鏈條11和灰池37而統一落灰構成封密系。在圖2中，是以鍋筒40為結構對稱中心，左右各順置一對順置上集箱43和順置下集箱53，在左右兩集箱43的下方各設豎聯管44橫置后部橫置上集箱49，在左右兩集箱53 的上方各設順橫下集箱豎聯管52每橫置橫置下集箱12，其若干集箱12與鍋筒40豎連排排上升管束管排42，下集箱53與鍋筒40或與集箱43豎連排排上升管束管排42的系統承壓總成L在圖3中，四膛式水煤漿鍋爐結構，承壓總成1的鍋筒40正下方設有干熱爐膛6、 對流換熱膛93、灰分離心膛18，而后置超導管束膛63鍋爐結構于一體。干熱爐膛6由斜隔墻100分成若干方形分爐膛6單元并每于前壁上、下設有吹灰風口 94和水煤漿燃燒器50 而側通體外加控溫污水燃燒器88，每分膛6頂部的滯汽分解爐膛56中頂開循環石灰入膛口 99，膛6逆向前開火焰出口 5，再下漏斗腔底部設膛下落灰口 8，而近位內側斜開循環煙氣入口 9，火焰出口 5外引火指前、側三分向后受引風力沖刷勻布在膛6前、側、后管束47的管束對流換熱膛93，膛93內排排橫置上、下集箱(46、1 管束42組合橫置上集箱49與鍋筒 40由斜聯管45連接的排排上升管束42并在若干單元之間勻設若干導煙爐墻90并一一對應地設有管束落灰口 10 ；管束對流換熱膛93導煙經入其尾后下方的入煙口 16進入灰分離心膛18，膛18由圓柱錐形內膽17與外套準封閉局成分流除塵膛19的外套壁20組成，膛 18頂封板正中設垂向排煙管口 14，口 14正下方吊設探近底部的長吊筒91，內膽17壁內周旋設有肋條片15，錐腔底開設落灰膛落灰口 24，外套壁20錐腔兩側開分煙出口 23接外部副引風機22循環煙氣向循環煙氣入口 9到干熱爐膛6里，外套壁20錐腔底部設環形落灰口 97，口 97外通副引風機22去循環煙氣入口 9。灰分離心膛18的排煙管口 14向上彎出水冷管束保溫壁25外通煙進入超導管束膛63，膛63由煙道95自上直流鍋筒超導熱管管束平行向下穿入的準密封通煙被整系后外置的主引風機38引去，而且于內豎向設若干道噴淋水管觀組合在頂過流口 101彼此錯位在上或下的導引排煙水墻67，墻67下對應設有左右彼此錯位接力導水的導水積水槽墻31局成左右曲折導水的導水槽溝32，溝32于尾部開設尾部循環抽水管口 36并經噴淋水泵39循環通向各噴淋水管觀的由承壓管道65尾端分流系統的部分鍋爐給水直流到承壓管道65首端引管輸出與整個鍋爐系統等參數的高壓或超高壓飽和工質水進入鍋筒40之內進入鍋筒40之內；干熱爐膛6、對流換熱膛93、灰分離心膛18的下方統一設輸灰鏈條11和灰池37而統一落灰構成封密系。在圖4中，四膛式水煤漿鍋爐結構，承壓總成1的鍋筒40正下方設有對流換熱膛 93、灰分離心膛18，而前置干熱爐膛6和后置超導管束膛63鍋爐結構于一體。其前置干熱爐膛6由若干斜隔墻100分成若干方形分爐膛6單元，單元每于前壁下設有水煤漿燃燒器 50上設吹灰風口 94，而系統兩側通體外統一加控溫污水燃燒器88，每分膛6頂部設鼻式渦腔滯汽反射頂75構成滯汽分解爐膛56，膛56中頂自爐外穿管而下開循環石灰入膛口 99 ； 每分膛6逆向前開干熱火焰通道73再上行繞過滯汽反射頂75上部折向于石灰入膛口 99后開火焰出口 5，口 5外的過熱間103內設過熱器57 ；每分膛6前部共腔而斜隔墻100上有過焰窗80相通，再下漏斗腔底部設膛下落灰口 8和外循環于灰口 8與循環石灰入膛口 99之間的循環石灰系98，灰口 8近位內側后豎開循環煙氣入口 9 ；每分膛6在水煤漿燃燒器50 口內側下均設有斜坡引灰臺79 ；火焰出口 5外引火指向受引風力沖刷勻布在膛6后的管束 47管排所在的管束對流換熱膛93，膛93內排排橫置上、下集箱(46、1幻管束42組合橫置上集箱49與鍋筒40由斜聯管45連接的排排上升管束42并在若干單元之間勻設若干上下導煙的導煙爐墻90并一一對應每排橫置上、下集箱(46、1 管束組合單元設一道管束落灰口 10;管束對流換熱膛93導煙經其尾后下方的四至若干入煙口 16進入灰分離心膛18，膛 18由圓柱錐形內膽17與外套準封閉局成分流除塵膛19的外套壁20組成，膛18頂封板正中設垂向排煙管口 14，口 14正下方吊設探近底部的長吊筒91，內膽17壁內周旋設有斜向肋條片15，錐腔底開設落灰膛落灰口 24，外套壁20錐腔四側開分煙出口 23并聯接外部副引風機22循環煙氣向循環煙氣入口 9到干熱爐膛6里去，外套壁20錐腔底部設環形落灰口 97。灰分離心膛18的排煙管口 14向上繼后彎出水冷管束保溫壁25外通煙進入后置的超導管束膛63，膛63由煙道95自上直流鍋筒沈超導熱管管束平行向下穿入的準密封通煙被整系后置體外的主引風機38引去，而且于內豎向設若干道噴淋水管觀組合在頂過流口 101彼此錯位在上或下的毛細孔水墻86、導引排煙水墻67，墻67下對應設有左右彼此錯位接力導水的導水積水槽墻31局成左右曲折導水的導水槽溝32，溝32于尾部開設尾部循環抽水管口 36并經噴淋水泵39循環通向各噴淋水管觀的由承壓管道65尾端分流系統的部分鍋爐給水直流到承壓管道65首端引管輸出與整個鍋爐系統等參數的高壓或超高壓飽和工質水進入鍋筒40之內；干熱爐膛6、對流換熱膛93、灰分離心膛18的下方統一設輸灰鏈條11和灰池37而統一落灰構成封密系。 在圖5中，矩形的鍋爐體內，以六至若干豎直側向外中位開有控溫污水燃燒器88 裝備口的中位分別開有過焰窗80的斜隔墻100，墻100隔置成五至若干個全等干熱爐膛6， 膛6上滯汽反射頂75，頂75上為過熱間103并設有過熱器57 ；膛6內腔上為滯汽分解爐膛 56，膛6后壁設背齒臺82，下底后開三個循環煙氣入口 9，再下設膛下落灰口 8，口 8下方是統一設有的輸灰鏈條11，條11之下為灰池37而兩側及頂上由74、水冷管翅片排保溫層74 由保溫層77、承壓總成1和水冷氣空間保溫層102構成。
權利要求
1.一種自凈除塵低NOxSOx凝水式超效率四膛三循環水煤漿鍋爐，以鍋筒00)之下左右各順置一對順置上集箱^幻和順置下集箱(53)，在左右兩集箱的下方各設豎聯管 (44)橫置橫置上集箱(49)，于左右兩集箱(5 的上方各設順、橫下集箱豎聯管(5 每橫置橫置下集箱(1 與鍋筒GO)豎連排排上升管排管束0 或與集箱豎連排排上升管束管排02)各設斜聯管05)與集箱03)上通的系統承壓總成(1)為爐體結構骨架和鍋爐的主出力系統，其特征是，承壓總成(1)的鍋筒GO)正下方密布一排排橫置的橫置下集箱(1 與鍋筒GO)或設橫置上集箱G9)再與鍋筒00)豎連接的排排管排管束(42)， 束0 下各單元設管束落灰口(10)而鍋筒00)正下方的前、后部布置管束0 的大部或全部空間分別由干熱爐膛(6)和灰分離心膛(18)構局成爐膛(6)水煤漿燃燒火焰口(58) 引出渦流火焰流向(76)沖刷授熱的對流換熱膛(93)，膛(9 煙流中的煤灰、石灰煅燒之灰分唯沉降在各管束落灰口(10)內，煙氣繼經灰分離心膛(18)或分離沉降到落灰膛落灰口 (24)和環形落灰口(97)，小部分的煙氣灰分由副引風機0 和循環石灰系(98)返向干熱爐膛(6)的膛下落灰口(8)、吹灰風口(94)、循環石灰入膛口(99)，而膛(18)的大部分潔凈煙氣經排煙管口(14)排出進入后置超導管束膛(63)，膛(6 之煙氣經紗網水墻09)或毛細孔水墻(86)、導引排煙水墻(67)凝水并由超導管束(6 介間吸熱準全效回收煙氣顯、潛熱并利用在鍋爐系統的部分給水過直流鍋筒06)或直流扁箱(96)且同樣產出與鍋爐工質出力等參數的飽和水或蒸汽經工質水聯管(61)供入鍋筒GO)內的水循環配套而煙氣最終被主引風機(38)引出系統體外排入煙囪(70)；干熱爐膛(6)、對流換熱膛(93)、灰分離心膛(18)統一準密閉且在底部設有承灰輸灰的各落灰口(8、10、M、97)水平線下的板瓦“履帶”式結構輸灰鏈條鏈條(11)配置為一體的四膛三循環水煤漿鍋爐和“燃水煤漿·兼焚污水·低NOxSOx ·超凈除塵·凝水水回收·余熱回用”的工作原理。
2.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是承壓總成(1)的鍋筒GO)正下方設干熱爐膛(6)和對流換熱膛(93)、灰分離心膛(18)，而后置超導管束膛(6 ；干熱爐膛(6)前壁上設有控溫污水燃燒器(88)，下設水煤漿燃燒器(50)，頂部的滯汽分解爐膛(56)由內帽(3)與爐帽(2)雙套帽腔構成，爐帽(2)與內帽(3)中頂開循環石灰入膛口(99)，帽下膛(6)周開火焰出口(5)，漏斗腔底部設膛下落灰口(8)、循環煙氣入口(9)， 火焰出口 (5)外引火入三面勻布膛側管束G7)的管束對流換熱膛(93)，膛(93)的排鍋筒 (40)、下集箱(1 管束組合若干單元并勻設導煙爐墻(90)和管束落灰口(10)；管束對流換熱膛(93)導煙經入煙口(16)進入灰分離心膛(18)，膛(18)由圓柱錐形內膽(17)與外套準封閉局成分流除塵膛(19)的外套壁O0)組成，膛(18)頂封板正中設垂向排煙管口 (14)，口(14)正下方吊設吊筒(91)，內膽(17)壁內有肋條片(15)，上頂周側豎開若干半邊翻口(13)，錐腔設落灰膛落灰口(M)，外套壁OO)錐腔側開分煙出口接外部副引風機0 循環煙氣向循環煙氣入口(9)到干熱爐膛(6)里，外套壁OO)錐腔底部設環形落灰口(97)，口 (97)外通副引風機(22)去循環煙氣口 (9)；膛(18)的排煙管口 (14)向上彎出水冷管束保溫壁0 外通煙進入超導管束膛(63)，膛(6 由煙道(％)自上直流扁箱 (96)超導熱管管束平行向下穿入的準封閉通煙被整系統后外置的主引風機(38)引去，而且于內豎向設若干道噴淋水管08)組合在頂的過流口(101)彼此錯位在上或下的紗網水墻( )，墻09)下彼此對應設有左右錯位接力導積水流的導水積水槽墻(31)局成左右曲折導水的導水槽溝(32)，溝(32)于尾部開循環抽水管口(36)并經噴淋水泵(39)循環通向各噴淋水管08)的由扁箱(96)尾端分流泵系(66)直流到扁箱(96)首端引工質水聯管 (61)進入鍋筒GO)之內；干熱爐膛(6)、對流換熱膛(93)、灰分離心膛(18)的下方統一設輸灰鏈條(11)和灰池(37)的水煤漿鍋爐。
3.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是與權利要求2所述的水煤漿鍋爐特征基本相同，唯所不同的是承壓總成(1)的鍋筒GO)正下方設有干熱爐膛(6)、對流換熱膛(93)、灰分離心膛(18)而后置超導管束膛(63)鍋爐結構于一體的干熱爐膛(6)由斜隔墻(100)分成若干方形分爐膛(6)單元并每于前壁上、下設有吹灰風口(94)和水煤漿燃燒器(50)而側通體外加控溫污水燃燒器(88)，每分膛(6)頂部的滯汽分解爐膛(56)中頂開循環石灰入膛口(99)，膛(6)逆向前開火焰出口(5)，再下漏斗腔底部設膛下落灰口(8)， 內側斜開循環煙氣入口(9)，火焰出口( 外引火指前、側三分向后受引風力沖刷勻布在膛 (6)前、側、后管束(47)的管束對流換熱膛(93)，膛(93)內排排橫置上、下集箱(46,12)管束0 組合與鍋筒GO)由斜聯管0 連接的排排上升管束0 并在若干單元之間勻設若干導煙爐墻(90)并一一對應地設有管束落灰口(10)；管束對流換熱膛(9 導煙經入其尾后下方的入煙口(16)進入灰分離心膛(18)；灰分離心膛(18)的排煙管口(14)向上彎出水冷管束保溫壁0 外通煙進入超導管束膛(63)，膛(6 由煙道(％)自上直流鍋筒06) 的超導管束(6 平行向下穿入的準密閉通煙流被整系體后外置的主引風機(38)引去，而且于煙道(％)內豎向設若干道噴淋水管08)組合在頂過流口(101)彼此錯位在上或下的導引排煙水墻(67)，墻(67)下對應設有左右彼此錯位接力導水的導水積水槽墻(31)局成左右曲折導水的導水槽溝(32)，溝(32)于尾部開設尾部循環抽水管口(36)并經噴淋水泵 (39)循環通向各噴淋水管08)的由直流鍋筒06)的承壓管道(6 尾端分流系統的部分鍋爐給水直流到承壓管道(65)首端引首端引工質水聯管(104)進入鍋筒00)之內進入鍋筒GO)之內的水煤漿鍋爐。
4.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是與權利要求3的水煤漿鍋爐特征基本相同，唯所不同的是承壓總成(1)的鍋筒GO)正下方設有對流換熱膛(93)、灰分離心膛(18)，而前置干熱爐膛(6)和后置超導管束膛(63)鍋爐結構于一體；其前置干熱爐膛 (6)由若干斜隔墻(100)分成若干方形爐膛(6)單元，單元每于前壁下設有水煤漿燃燒器 (50)上設吹灰風口(94)，而整個爐膛(6)系統兩側外統一加控溫污水燃燒器(88)，每分膛 (6)頂部設鼻式渦腔滯汽反射頂(75)構成滯汽分解爐膛(56)，膛(56)中頂自爐外穿管而下開循環石灰入膛口(99)；每分膛(6)逆向前開干熱火焰通道(7 再上行繞過滯汽反射頂(75)上部折向于石灰入膛口(99)后開火焰出口(5)，口(5)外的過熱間(103)內設過熱器(57)；每分膛(6)前部共腔而斜隔墻(100)上有過焰窗(80)相通，再下漏斗腔底部設膛下落灰口(8)，灰口(8)近位內側后豎開循環煙氣入口(9)，口(9)與循環石灰入膛口(99) 之間的循環石灰系(98)、分煙出口(23)、環形落灰口(97)構成灰煙外循環；每分膛(6)在水煤漿燃燒器(50) 口內側下均設有斜坡引灰臺(79)；火焰出口(5)外引火指向受引風力沖刷勻布在膛(6)后管束07)管排所在的管束對流換熱膛(9 ；膛(9 繼灰分離心膛 (18)進入后置的超導管束膛(6 的常、低、中、高、超高壓水煤漿鍋爐。
5.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是設有水煤漿燃燒器(50)的干熱爐膛(6)和灰分離心膛(18)配置一體的旋風離心除塵、煙氣再循環綜合為一體的水煤漿鍋爐低NOxSO燃燒系統配置和綜合灰煙再循環工作原理。
6.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是設有水煤漿燃燒器(50)的干熱爐膛(6)和灰分離心膛(18)、循環石灰系(98)配置一體的水煤漿和綜合灰煙石粉再循環工作原理。
7.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是設有水煤漿燃燒器(50)的干熱爐膛(6)和灰分離心膛(18)、超導管束膛(63)、循環石灰系(98)配置一體的旋風離心除塵、煙氣再循環、低NoxSOx、凝水水回收、余熱回用綜合為一體的水煤漿鍋爐和綜合灰煙石粉再循環潛熱回用工作原理。
8.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是設有水煤漿燃燒器(50)、控溫污水燃燒器(88)的干熱爐膛(6)、灰分離心膛(18)、超導管束膛(63)、循環石灰系(98)與一般對流換熱技術設備配置一體的水煤漿鍋爐和綜合灰煙石粉再循環潛熱回用工作原理。
9.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是由污水燃燒量的大小控制水煤漿燃燒在干熱爐膛(6)的高低溫，燃燒中石灰石粉自上而下極速煅燒釋放二氧化碳生成生石灰粉脫硫并隨再循環自灰分離心膛(18)分離煙塵而來的部分煙氣多次懸浮循環在 850°C左右膛(6)之中保持低NOxSOx燃燒，隨火引出的灰塵在對流換熱膛(93)中沒有沉降下來最終只能被灰分離心膛(18)內半邊翻口(1 在離心分離狀態下給再循環沉降到膛 (93)下的管束落灰口(10)內，而被脫硫減氮和除塵的含有大量潛熱水分的煙氣被引入超導管束膛(63)，在紗網水墻09)或毛細孔水墻(86)引排煙水墻(57)所噴淋之水拉膜生沫的極大的氣液比下吸熱并大量凝結吸附水汽分子并隨淋入導水槽溝(32)內授熱經超導管束(6 加熱到直流鍋筒06)或直流扁箱(96)而將煙氣排經主引風機(38)到煙囪(70) 的“燃水煤漿·兼焚污水·低NOxSOx ·超凈除塵·凝水水回收·余熱回用”的水煤漿鍋爐工作原理。
10.根據權利要求1所述的水煤漿鍋爐，其具體特征是超導管束膛(6 內被主引風機(38)引動排煙由兩墻上下彼此錯位接力導引煙主流經過流口(101)的循環噴淋水管 (28)淋水不銹鋼細紗單網透煙拉膜的紗網水墻09)與左右彼此錯位接力直流式導水積水槽墻(31)、導水槽溝(3 尾設的循環抽水管口(36)由噴淋水泵(39)循環噴淋拉膜介于超長超導管束(63)的吸熱凝水工作原理。
全文摘要
一種自凈除塵低NOxSOx凝水式超效率四膛三循環水煤漿鍋爐，尤其是設有干熱爐膛，膛設有水煤漿燃燒器、控溫污水燃燒器、對流換熱膛，灰分離心膛、凝水式吸熱超導管束膛的四膛式結構，實現比照現行水煤漿鍋節能25％左右的“燃水煤漿·兼焚污水·低NOxSOx·超凈除塵·凝水水回收·余熱回用”功能配置，必將從根本上解決我國乃至全球燃煤污染和現行水煤漿技術受35～45％含水量制約而無法回用潛熱的問題，為全國提供了水煤漿鍋爐生活、工業、發電運行經濟性第一的現實可能性。
文檔編號F23J15/06GK102287811SQ20111015667
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月13日 優先權日2011年6月13日
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