一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统及其方法与流程

技术特征：

1.一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统，包括燃烧器(10)和锅炉系统，所述燃烧器(10)和燃烧器(10)后端的炉膛(24)分别连接锅炉系统，其特征在于：

所述锅炉系统，包括二条运行路线，其中第一条运行路线由软化水箱(13)通过入水管道与燃烧器(10)连接，燃烧器(10)再通过出蒸汽管道与除氧器(11)连接，第二条运行路线是由炉膛(24)顶端的锅筒(12)通过出蒸汽管道与除氧器(11)连接，所述第一条路线和第二条路线均通过除氧器(11)与锅炉连接，

所述软化水箱(13)与除氧器(11)相连接的入水管道上设有除氧泵(16)，所述软化水箱(13)与外界软化水连接，

所述除氧器(11)内部设有液位变送器(20)和温度变送器(21)，

所述第一条运行路线中，从软化水箱(13)到燃烧器(10)之间的入水管道上依次设有冷却水泵(14)、止回阀(15)，所述第二条路线中，所述锅筒(12)与除氧器(11)之间的出蒸汽管道上设有蒸汽阀门(25)，所述除氧器(11)顶侧设有安全阀(19)，底侧设有开水阀(17)，开水阀(17)通过给水泵(26)与锅炉连接。

2.根据权利要求1所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统，其特征在于：所述燃烧器(10)，包括燃烧室(100)和喷燃器(200)，所述燃烧室(100)连接于喷燃器(200)，所述燃烧室(100)，包括外圆筒(101)、冷却组件、炉衬(105)、燃烧室前端面(107)和燃烧室后端面(106)，所述燃烧室前端面(107)连接喷燃器(200)，所述燃烧器(10)远离喷燃器(200)的一端为燃烧室后端面(106)，所述燃烧室(100)的外壁面设有炉衬(105)，炉衬(105)的外围还设有外圆筒(101)，所述外圆筒(101)与炉衬(105)之间设有冷却组件。

3.根据权利要求2所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统，其特征在于：所述冷却组件，包括内壁面(103)、外壁面(102)及由内壁面(103)和外壁面(102)所构成的夹套层(104)，所述夹套层(104)内设有上电极点(110)以及下电极点(111)，所述冷却组件设置在外圆筒(101)的内部并与其同轴设置，所述夹套层(104)分别设有从外圆筒(101)穿出的蒸汽出口(108)和冷却水进口(109)，所述夹套层(104)通过冷却水进口(109)与第一条运行路线的入水管道连接，通过蒸汽出口(108)与第一条运行路线的出蒸汽管道连接，所述冷却组件的内壁面(103)与炉衬(105)之间设有导热填料。

4.根据权利要求2所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统，其特征在于：所述喷燃器(200)，包括观火管道(202)、二次风进口(201)、喇叭体(203)、一次风/煤粉管(204)、钝体(205)、点火器(206)、外壳(207)以及二次风管道(208)，所述喷燃器(200)通过外壳(207)分别与喷燃器二次风管道(208)及燃烧室进口端面(107)连接，所述外壳(207)内设有钝体(205)、点火器(206)、喇叭体(203)，所述喇叭体(203)的小圆端连接有穿过外壳的一次风/煤粉管(204)，所述喇叭体(203)大圆端连接所述燃烧室进口端面(107)，所述一次风/煤粉管(204)通过喇叭体(203)与燃烧室(100)相连通，所述一次风/煤粉管(204)的出口处设有钝体(205)，所述喇叭体(203)设有二次风进口(201)，所述喇叭体(203)连接有穿过外壳(207)的点火器(206)，所述喇叭体(203)连接有穿过外壳(207)的观火管道(202)。

5.根据权利要求1所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统，其特征在于：所述炉膛(24)内设有落渣管(22)，所述落渣管(22)下设有出渣机(23)。

6.一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的方法，其特征在于，采用了权利要求1-5中任一项所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统，包括以下步骤：

s1：所述冷却水泵启动，软化水箱内的水在冷却水泵和除氧泵的驱动下，一路通过冷却水泵来到燃烧器的冷却组件内对燃烧器进行冷却，另一路通过除氧泵流到除氧器中；

s2：在所述冷却水泵的调控下，冷却水流入冷却组件的夹套层中，燃烧器产生的高温热量通过炉衬、导热填料和内壁面、传入夹套层使得冷却水升温，冷却水在夹套层内流动并与之换热形成高温水，并逐渐达到饱和状态，随后在夹套层中吸收足够的热量成为蒸汽，随后送到除氧器11中；

s3所述除氧器利用该蒸汽进行除氧动作，最终得到的锅炉给水通过除氧水出口送入锅炉中使用。

7.根据权利要求6所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述燃烧器中的冷却水量是通过控制冷却水泵来实现，为保证燃烧器运行安全，冷却组件夹套层中设有电极点，电极点分为上电极点及下电极点，当上电极点接触到冷却水时会发出减水信号，当下电极点接收到蒸汽信号时会发出补水信号，以此保证燃烧器内液位始终在设定区间内。

8.根据权利要求6所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的方法，其特征在于，所述步骤s3中，除氧器中设有液位变送器，当液位超过设定的最高值时，液位变送器会给予出水口以及除氧泵减水信号，当液位低于设定的最低值时，液位变送器会给予除氧泵补水信号，以此保证除氧器内液位始终在设定区间内。

9.根据权利要求6所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的方法，其特征在于，所述步骤s3中，除氧器内设有温度变送器，当温度超过设定的最高值时，温度变送器会给予蒸汽阀门减温信号，当液位低于设定的最低值时，温度变送器会给予蒸汽阀门升温信号，以此保证除氧器内温度始终在设定区间内。

10.根据权利要求6所述一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的方法，其特征在于，所述步骤s3中，除氧器设有安全阀，除氧器11内设定表压的压力为0.02mpa，当除氧器内压力高于设定值时，安全阀将会打开，以此保证除氧器内部表压的压力始终保持在0.02mpa。

技术总结
本发明公开了一种高温煤粉燃烧器冷却与余热利用的系统及其方法，其中，该系统包括燃烧器和锅炉系统，所述燃烧器和燃烧器后端的炉膛分别连接锅炉系统，所述锅炉系统，包括二条运行路线，其中第一条运行路线由软化水箱通过入水管道与燃烧器连接，燃烧器再通过出蒸汽管道与除氧器连接，第二条运行路线是由炉膛顶端的锅筒通过出蒸汽管道与除氧器连接，所述第一条路线和第二条路线均通过除氧器与锅炉连接，所述软化水箱与除氧器相连接的入水管道上设有除氧泵，所述除氧器内部设有液位变送器和温度变送器。本发明可以为燃烧器进行高效冷却，以保证生产安全，同时还可对燃烧器冷却汽化所产生的热量进行回收利用，从而达到提高锅炉产能的目的。

技术研发人员：贾明生;王威;张乾熙;司滕滕
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：2021.06.08
技术公布日：2021.08.06