一种水煤气产烧一体化燃烧设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于锅炉技术领域，具体设及一种水煤气产烧一体化燃烧设备。
【背景技术】
[0002] 我国是富煤少油少气的国家，由于环保的要求，在全国的大部地区已经禁止燃煤， 全国范围内的锅炉用户很多都被要求改为燃油燃气锅炉，运样生产企业的生产成本较燃煤 锅炉提高4倍不止。
[0003] 其实锅炉烟气排放超标与燃料(油、气、煤)并没有直接关系，而是与燃烧设备和烟 气处理设备有直接的关系。例如黑烟与燃料是否燃尽与燃烧设备有关;烟气中的二氧化硫 排放、燃料含硫量与脱硫设备有关;烟气中的氮氧化物排放与燃烧溫度、控制氮氧化物生成 和脱硝设备有关;烟气中的粉尘与锅炉的结构和除尘设备有关，等等。要想排放达标，降低 排放的费用，首先就要从燃烧运一源头控制，那么就要有好的洁净燃烧技术。现有燃煤锅炉 的燃烧系统都存在结构上的不足，燃烧也是直燃式的，炉膛溫度低导致燃料不完全燃烧，对 环境造成很大的污染，同时由于燃烧不完全也造成很大的能源浪费。
[0004] 运样就有一个突出的问题摆在我们面前，要想源头控制烟气排放，首先就要有一 种成熟的、应用广泛的、高效的洁净燃烧技术及相应的设备，来解决燃煤的环保和节能问 题，而且设备要运行安全可靠、维修率低。
[0005] 传统锅炉的燃烧系统所存在的不足：
[0006] ( - )链条炉排锅炉和往复炉排锅炉的缺点：
[0007] 1、由于运动的炉排风室密封不好，各个风室窜风，且炉排两侧与侧立板之间有间 隙，使炉排两侧进风量比炉排中间进风量要大，炉排布风不均匀，使燃烧不均匀、燃烧不完 全、灰渣含碳量高、锅炉热效率低、烟画冒黑烟、运行成本高。
[000引 2、炉排维修率高。
[0009] (二)煤粉锅炉缺点：
[0010] 1、煤粉成本高，煤粉由制粉厂集中磨制、统一供应，煤粉的价格达到1吨1000元W 上，燃料成本很高。
[0011] 2、对操作技术要求高，操作不当会引起炉膛内爆和外爆及煤粉燃烧效率降低，有 安全隐患。
[0012] 3、炉内溫度高易结焦，且易产生氮氧化物，所W必须低溫燃烧，导致燃烧不完全。
[0013] 4、燃烧后产生大量的飞灰，需要用采购成本和维护成本很高的布袋除尘器收集飞 灰，从而增大引风机的功率，增加电耗量。
[0014] 5、对煤的品质要求很高。
[001引 6、锅炉负荷调节范围低，负荷调节在70%-100%之间。
[0016] 7、飞灰严重，燃烧溫度控制不好，易在受热面管上挂渣、腐蚀受热面。
[0017] 8、设备投资费用高。
[0018] (Ξ)循环流化床锅炉的缺点：
[0019] 1、设备及锅炉房投资费用高。
[0020] 2、布风板维修率高。
[0021 ] 3、旋风分离装置维修率高。
[0022] 4、由于布风板阻力和煤层阻力，增加鼓风机功率，耗电量增加。
[0023] 5、不能高溫燃烧，高溫燃烧存在烧坏布风板和炉膛挂焦，导致锅炉不能正常运行。
[0024] 6、燃烧后产生大量的飞灰，需要用采购成本和维护成本很高的布袋除尘器收集飞 灰，从而增大引风机的功率，增加电耗量。
[00巧]7、只能烧劣质煤。
[0026] (四)燃油燃气锅炉特点：
[0027] 1、燃料费用高。
[0028] 2、烟气中的氮氧化物排量高，需要用专用设备脱掉烟气中的氮氧化物，采购设备 费用和使用费用很高。
[0029] (五)水煤气锅炉的特点：
[0030] 水煤气是一种高热值清洁燃料。传统水煤气锅炉是在煤气发生炉内通过五步法产 生水煤气，工艺复杂，且需要通过管线输送到换热设备进行燃烧、换热。
[0031] 传统煤气锅炉水煤气生产用的原料为煤和水蒸气，在煤气发生炉内生产水煤气。 原理化学方程式
从反应方程式可W看出，碳与水产生水煤气是在高 溫下的化学反应。
[0032] 传统水煤气锅炉存在W下缺点：
[0033] 1、工艺复杂、危险系数大，易爆燃。
[0034] 2、不节能，热效率低，原因是水煤气在产气过程和输送过程中消耗热能。
[003引3、设施复杂，"炉'和"锅"分离，占地面积大。
[0036] 4、煤气输送管道易被煤焦油堵塞，煤焦油的成分比较复杂，煤焦油燃烧产生苯并 巧、炭黑、硫化物、蔥等污染物极其严重。
[0037] 总结W上各种锅炉燃烧设备的不足之处，有必要设计出既能洁净燃烧又能保证锅 炉出力、锅炉运行成本低、基本无维修率、操作简便、运行稳定、安全可靠、锅炉房造价低的 水煤气产烧一体化燃烧技术和相关设备。 【实用新型内容】
[0038] 针对现有燃烧技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种水煤气产烧一体 化燃烧设备。该设备能够实现水煤气的即产即燃，燃烧充分，不产生黑烟，燃烧效率高，灰渣 含碳量低，提高锅炉热效率，设备维修率低，运行费用低，设备运行安全可靠。
[0039] 为达到W上目的，本实用新型公开了水煤气产烧一体化燃烧设备所使用的一种水 煤气产烧一体化燃烧方法，包括如下步骤：
[0040] (S1)将兰碳在锅炉炉膛中覆盖有炉拱的炉排的主燃区内点燃，使所述主燃区的溫 度上升到1100度W上；
[0041] (S2)向所述主燃区通入足量的空气及饱和水蒸汽，使所述兰碳与所述空气及所述 饱和水蒸汽在所述主燃区发生反应产生水煤气并燃烧;随着所述主燃区的所述兰碳和所述 水煤气的燃烧速度的加快，向所述主燃区逐渐加大所述空气和所述饱和蒸汽的进给量，加 快所述水煤气的产生和燃烧速度，从而达到使所述水煤气即产即燃的效果;所述主燃区的 所述水煤气燃烧后产生的高溫火焰和未燃尽的高溫烟气从所述炉拱的拱口进入炉膛内，并 在二次风的配合下在所述炉膛内进一步燃尽。
[0042] 进一步，还包括步骤(S3)，在所述炉膛内燃尽后的高溫烟气进入锅炉的锅的部分 用于换热。
[0043] 更进一步，在所述步骤(S2)中还包括，对所述炉排的所述主燃区和其它区域的进 风量进行单独调整，避免所述炉排其他区域的所述进风影响所述主燃区的燃烧和溫度。
[0044] 为达到W上目的，本实用新型采用的技术方案是：
[0045] -种水煤气产烧一体化燃烧设备，包括设置在底座上、内部的炉膛中设有炉拱的 燃烧室，设置在所述燃烧室内、所述炉拱下方的设有主燃区的炉排，设置在所述燃烧室外与 所述炉排一端相连的存放兰碳的料仓，连接在所述料仓上的用于向所述炉排上推送所述兰 碳的燃料推送装置，设置在所述炉排下方的、用于向所述炉排上的所述燃烧室供给空气的 若干独立风室，其特征是:所述独立风室各自与所述炉排密封连接，所述燃烧室的前墙、炉 顶内部W及所述炉拱内部设有冷却水管，所述炉排下方设有用于向所述炉排上的所述主燃 区供给生成水煤气所需的饱和水蒸汽的水蒸汽管。
[0046] 进一步，所述炉排为固定式的水冷炉排，依次分为预热区、主燃区、烤渣区，下方分 别对应密封连接进风量均能够单独调整的第一独立风室、第二独立风室、第Ξ独立风室。
[0047] 更进一步，所述水蒸汽管设置在所述第二独立风室内。
[004引进一步，所述炉拱覆盖在所述主燃区上方，采用耐1700度高溫的耐火材料制作，所 述炉拱一端与所述燃烧室的炉膛共同构成拱口，所述拱口的面积能够保证由所述炉排的主 燃区和所述炉拱构成的燃烧空间为微负压的状态，所述微负压的状态既能保证所述炉拱下 方的所述主燃区能够聚集所述水煤气产生和燃烧所需要的溫度，又能保证所述主燃区的所 述水煤气燃烧产生的高溫火焰和高溫烟气从所述主燃区顺利流出并进入所述炉膛内。
[0049] 进一步，所述燃料推送装置包括设置在所述料仓下的托板，设置在所述托板上的 带有液压缸的推料板、连接所述液压缸的液压站。
[0050] 进一步，所述燃烧室上设有能够向所述燃烧室的所述炉膛内输入二次风的二次进 风口。
[0051 ]更进一步，所述二次进风口设置在所述燃烧室的所述炉顶上。
[0052] 本实用新型的有益效果有W下几点：
[0053] 1.由于炉膛溫度高，所W燃烧效率高，没有黑烟，灰渣含碳量低4%-5%，不但从源 头控制了污染元素的产生，而且也提高了使用本实用新型所提供的燃烧设备的锅炉的热效 率.
[0054] 2.水煤气即产即燃，达到清洁燃烧，工艺简单、省去常规水煤气的生产、管路输送 等多个环节，防止了爆燃的产生，设备运行安全可靠;水煤气生产设备与锅炉中"锅"的部分 融为一体，占地面积小，节省锅炉房的基建投资；
[0055] 3.炉排为水冷炉排不存在烧坏的问题，维修率极低(几乎为零），为用户节省了维 修费用；
[0056] 4.燃料推送装置、除渣装置均为液压传动，维修率极低，定期更换密封圈就可W， 不需要停炉即可更换。自动化程度高，操作安全、运行可靠；
[0057] 5.生产水煤气的原料选择兰碳，可降低二氧化硫的排放和产生灰渣的量，因兰碳 中的含硫量为约0.18%-0.2%左右、灰渣含量约为6.2%-10.49%左右，运样大大降低烟气 的脱硫费用和运渣费用，而且购买兰碳费用很低；
[0058] 6.使用水煤气产烧一体化燃烧设备的锅炉为单层布置，锅炉房基建费用低；
[0059] 7.使用水煤气产烧一体化燃烧设备的锅炉在停炉时没有燃料的浪费，因炉膛密封 性好，停炉后没有空气和水蒸汽供给，炉排上的兰碳完全处于不燃烧状态。
【附图说明】
[0060] 图1是本实用新型具体实施例中所述水煤气产烧一体化燃烧设备的结构图；
[0061 ]图中：1-料仓，2-推料板，3-液压缸，4-燃料推送装置，5-托板，6-液压站，7-前墙， 8-炉顶，9-二次风进风口，10-兰碳，11-拱口，12-燃料层，13-"锅"的部分，14-炉拱，15-第； 独立风室，16-冷却水管，17-高溫烟气，18-炉膛出口，19-炉排，20-第一独立风室，21-水蒸 汽管，22-第二独立风室，23-总进风口，24-"炉"的部分。
【具体实施方式】
[0062] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0063] 在本实用新型公开了水煤气产烧一体化燃烧设备所采用的一种水煤气产烧一体 化燃烧方法，生产水煤气所用的原料为兰碳、饱和水蒸汽、空气，在高溫下发生化学反应生 成水煤气，制水煤气过程即碳分子气化燃烧过程。
[0064] 兰碳和氧气、饱和水蒸汽发生如下的化学反应产生水煤气：
[0065] 碳遇氧在高溫下燃烧反