本發(fā)明屬于工業(yè)硅余熱鍋爐利用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有前置膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛立式工業(yè)硅余熱鍋爐。

背景技術(shù)：

我國是工業(yè)硅的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，目前我國的工業(yè)硅生產(chǎn)單位能耗達(dá)到1300KW.h/t以上，而西方發(fā)達(dá)國家工業(yè)硅生產(chǎn)單位能耗指標(biāo)達(dá)到1100KW.h/t。這表明我國工業(yè)硅節(jié)能潛力很大。工業(yè)硅生產(chǎn)對電能的消耗和依賴很大，因此利用工業(yè)硅電爐余熱廢氣發(fā)電可以有效降低工業(yè)硅能耗，減少CO2等溫室氣體排放，將具有十分明顯的環(huán)保效益。

工業(yè)硅廢氣溫度400～1000℃,煙氣量波動大，市場上的工業(yè)硅余熱鍋爐大多為低溫低壓余熱鍋爐，發(fā)電效率非常低，節(jié)能效益不明顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為保證廢氣溫度穩(wěn)定在設(shè)計參數(shù)，從而保證余熱鍋爐出口蒸汽參數(shù)達(dá)到中溫中壓，保證高發(fā)電效率，而提供一種有前置膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛立式工業(yè)硅余熱鍋爐。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種有前置膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛立式工業(yè)硅余熱鍋爐，包括鍋筒、補(bǔ)燃爐膛和尾部豎井煙道、下降管、引出管、導(dǎo)水管；尾部豎井煙道內(nèi)依次至上而下設(shè)有過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、設(shè)在蒸發(fā)器上的蒸發(fā)器進(jìn)口集箱和蒸發(fā)器出口集箱、出煙口；補(bǔ)燃爐膛設(shè)有進(jìn)煙口、甲醇燃燒器、防爆門、膜式壁下集箱、膜式壁上集箱；所述的甲醇燃燒器設(shè)在補(bǔ)燃爐膛側(cè)墻上且位于進(jìn)煙口的上方，所述的防爆門設(shè)在補(bǔ)燃爐膛上且位于其上方；所述的下降管的一端與鍋筒連接，另一端經(jīng)過蒸發(fā)器進(jìn)口集箱與設(shè)在補(bǔ)燃爐膛底部的膜式壁下集箱連接，所述的兩路引出管的一端都與鍋筒連接，另一端分別與蒸發(fā)器出口集箱和設(shè)在補(bǔ)燃爐膛頂部的膜式壁上集箱連接，在所述的尾部豎井煙道的下部側(cè)面設(shè)有出煙口，所述的導(dǎo)水管的一端與鍋筒連接，另一端與省煤器連接。

本發(fā)明中，第一，當(dāng)廢氣溫度低于設(shè)計值時，甲醇燃燒器自動啟動，以此提高煙氣溫度，保證煙氣溫度穩(wěn)定在設(shè)計煙氣溫度。當(dāng)廢氣溫度高于設(shè)計值時，膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛吸收廢氣熱量，降低進(jìn)入過熱器煙氣溫度，保證過熱器安全。第二，本發(fā)明補(bǔ)燃爐膛采用水冷膜式壁全懸吊結(jié)構(gòu)。補(bǔ)燃爐膛下部設(shè)進(jìn)煙口,進(jìn)煙口上部補(bǔ)燃爐膛側(cè)墻布置甲醇燃燒器，補(bǔ)燃室爐膛上部設(shè)防爆門。所有門孔均采用金屬件二次密封，密封性能好，可以防止高溫?zé)煔庑孤逗蜕釗p失。第三，本發(fā)明所述的豎井煙道采用水冷膜式壁包墻全懸吊結(jié)構(gòu)；過熱器管束布置在豎井煙道內(nèi)，避免了鍋爐啟動時因還沒有產(chǎn)生蒸汽而使過熱器過熱燒壞，減少了鍋爐啟動時間。第四，本發(fā)明補(bǔ)燃爐膛膜式水冷壁和豎井煙道內(nèi)的蒸發(fā)器共同構(gòu)成蒸發(fā)受熱面，通過下降管和引出管與鍋筒形成閉合的循環(huán)回路，蒸發(fā)爐水，保證鍋爐出力。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于采用了膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛、豎井煙道上部設(shè)膜式水冷壁包墻、豎井煙道下部采用鋼護(hù)板外包結(jié)構(gòu)，全部煙氣通道均為密封焊接結(jié)構(gòu)，鍋爐的密封性能好；由于在過熱器前設(shè)置了膜式水冷壁，高溫?zé)煔庀韧ㄟ^膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛冷卻后，再進(jìn)入過熱器，降低了過熱器進(jìn)口煙溫，避免了鍋爐啟動時過熱器過熱燒壞，縮短了啟動時間；在可燃?xì)怏w容易聚集的地方設(shè)有防爆門，提高了鍋爐的安全性；鍋爐立式布置，占地省，由于采用全膜式壁補(bǔ)燃爐膛，筑爐時間短，難度小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例中一種有前置膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛立式工業(yè)硅余熱鍋爐，包括鍋筒7、補(bǔ)燃爐膛3和尾部豎井煙道9、下降管4、引出管6、導(dǎo)水管8；尾部豎井煙道9內(nèi)依次至上而下設(shè)有過熱器10、蒸發(fā)器11、省煤器12、設(shè)在蒸發(fā)器11上的蒸發(fā)器進(jìn)口集箱15和蒸發(fā)器出口集箱16、出煙口13；補(bǔ)燃爐膛3設(shè)有進(jìn)煙口1、甲醇燃燒器2、防爆門5、膜式壁下集箱14、膜式壁上集箱17；所述的甲醇燃燒器2設(shè)在補(bǔ)燃爐膛3側(cè)墻上且位于進(jìn)煙口1的上方，所述的防爆門5設(shè)在補(bǔ)燃爐膛3上且位于其上方；所述的下降管4的一端與鍋筒7連接，另一端經(jīng)過蒸發(fā)器進(jìn)口集箱15與設(shè)在補(bǔ)燃爐膛3底部的膜式壁下集箱14連接，所述的兩路引出管6的一端都與鍋筒7連接，另一端分別與蒸發(fā)器出口集箱16和設(shè)在補(bǔ)燃爐膛3頂部的膜式壁上集箱17連接，在所述的尾部豎井煙道9的下部側(cè)面設(shè)有出煙口13，所述的導(dǎo)水管8的一端與鍋筒7連接，另一端與省煤器12連接。

本發(fā)明的操作過程及原理：當(dāng)本發(fā)明中高溫廢氣由膜式水冷壁補(bǔ)燃爐膛下部進(jìn)入，高溫廢氣和甲醇燃燒器產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谘a(bǔ)燃爐膛混合，混合后產(chǎn)生滿足設(shè)計要求煙氣溫度的煙氣，混合煙氣由下向上180°轉(zhuǎn)向后，然后煙氣向下進(jìn)入豎井煙道內(nèi)布置過熱器，蒸發(fā)器、和省煤器。

工業(yè)硅電爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴谋景l(fā)明的進(jìn)煙口1進(jìn)入前置補(bǔ)燃爐膛3，與甲醇燃燒器2產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣旌仙闲校邷責(zé)煔饨?jīng)補(bǔ)燃爐膛3放熱，降至一定溫度后，180°轉(zhuǎn)向后進(jìn)入尾部豎井煙道9，向下依次沖刷布置于其中的過熱器10、蒸發(fā)器11、省煤器12，釋放出大部分熱能后由出煙口13排出鍋爐，經(jīng)除塵系統(tǒng)進(jìn)化后排入大氣。

給水經(jīng)省煤器12加熱后，由導(dǎo)水管8進(jìn)入鍋筒7。從鍋筒7下部引出的下降管4進(jìn)入補(bǔ)燃爐膛的膜式壁下集箱14和蒸發(fā)器進(jìn)口集箱15，吸收熱量后產(chǎn)生汽水混合物，而后進(jìn)入膜式壁上集箱17和蒸發(fā)器出口集箱16，最后由引出管6進(jìn)入鍋筒7經(jīng)汽水分離器產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽進(jìn)入過熱器產(chǎn)生中溫中壓的過熱蒸汽輸出。

前置膜式壁補(bǔ)燃爐膛3、過熱器10、蒸發(fā)器11及省煤器12采用鋼制管箱結(jié)構(gòu)。全部煙氣通道均為密封焊接結(jié)構(gòu)，避免了漏風(fēng)和散熱，保證鍋爐安全、高效運(yùn)行。

煙氣首先通過前置膜式壁補(bǔ)燃爐膛3、后進(jìn)入過熱器10，降低了高溫過熱器進(jìn)口煙溫，從而降低管壁溫度，同時前置膜式壁補(bǔ)燃爐膛3產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器10冷卻過熱器管，避免了過熱器啟動過程中的干燒,保證過熱器長期安全運(yùn)行。

當(dāng)煙氣溫度低于設(shè)計值時，布置在前置膜式壁補(bǔ)燃爐膛3上的甲醇燃燒器2產(chǎn)生高溫?zé)煔馀c余熱煙氣混合、提高過熱器進(jìn)口煙溫，從而保證穩(wěn)定產(chǎn)生合格的中溫中壓過熱蒸汽，保證余熱發(fā)電系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。