专利名称：单元机组发电标准煤耗率降低85％(54g/kWh)方法
技术领域：
燃煤电站锅炉以及エ业、热水等燃煤锅炉传热方式的技术创新。
背景技术：
目前燃煤电站锅炉炉膛中的传热方式是以明火火焰燃气辐射换热方式进行，是通过电磁波传递将热能转换成辐射能，再将辐射能转换成热能。明火火焰燃气一(辐射换热)一炉墙中上侧外水冷壁一(导热)一炉墙中上侧内水冷壁一(对流换热)一锅水中上部汽水混合物或过热蒸汽约占炉膛放热量95%以上。其缺陷是煤炭燃烧快、投煤量大；燃气流通速度快，与受热面接触时间短，大量的热量来不及传递给水冷壁就很快排出；煤粉飞逸损失增多造成费煤，且易扰乱火层，降低炉膛温度；受传热距离影响热散失损耗大、传热强度较弱、传递到受热面的温度相对较低……即95%以上煤炭释放的热量被炉膛空间耗尽。受到热气流上升、冷气流下降这ー自然对流循环现象影响，明火火焰燃气辐射换热的受热面，仅为炉墙中上侧水冷壁内摄氏90°C以上的高温区热锅水、汽水混合物及过热蒸汽，而下降至炉墙下侧水冷壁摄氏40°C以下的低温区冷锅水，却得不到受热，极大限制了换热系数、蒸汽升腾及锅炉热效率提升。
发明内容
以炉床半焦化红焦炭火燃气导热，结合锅水冷热气流上下自然对流循环换热，替代明火火焰燃气辐射换热，实现单元机组发电标准煤耗率降低85% (54g/kffh)。技术方案炉床半焦化红焦炭火燃气一(导热)一炉墙下侧锅板外壁一(导热)一炉墙下侧锅板内壁一(对流换热)一锅内下部摄氏40°C以下低温区冷水一(冷热气流上下自然对流循环换热)一锅内中上部汽水混合物以及过热蒸汽用厚约2cm的粒煤覆盖炉膛火床，将燃烧层与炉膛空间隔离并压制明火火焰生成，使燃烧中的年轻煤在相对封闭エ况下，热解生成半焦化红焦炭火，且直接接触炉墙下侧锅板；经负压通风加氧助燃，碳氢离子在热压作用下，持续释放出的摄氏2000°C以上的高温热量，只能以导热方式，不断从火侧经炉墙下侧锅板，传递给具有吸热性能地摄氏40°C以下低温区冷锅水；同时，利用热气流上升、冷气流下降这ー自然对流循环换热现象及原理，使炉墙下侧锅内冷水受热后，不间断上升对流换热、水汽热焓递增、过热蒸汽持续升腾、生成额定压强、驱动汽轮机带动发电机转子发电。技术原理I、半焦化红焦炭火发热量高、燃烧性能好、挥发分低(5% -10% )、无烟、火焰短、温度高、炉渣流动性好、燃烧完全效果好、适应性强范围广……2、半焦化红焦炭火燃气直接触受热面的温度，高于明火火焰燃气辐射受热温度数倍，必然递增导热率。、
3、半焦化红焦炭火的燃烧时间可长达十几小时，是明火火焰(数钞钟至数分钟)的数百上千倍，相应投煤间隔、投煤量、煤耗自然大幅锐减。4、炉墙锅板20钢与冷锅水的导热系数，远远大于空间辐射换热系数，必然递增导热率。5、实验证明冷气流不能上升，热气流不能下降，只要锅水水面温度达到并保持在沸点摄氏100°c以上，底部锅水只能处于摄氏40°C以下低温冷水状态。它与半焦化红焦炭火燃气形成的強烈温差，必然递增导热率。6、因炉膛负压通风量增加汽温升高的幅度，大于正压送风量增加汽温升高的幅度，中小开度负压通风，可保障半焦化红焦炭火得到充分地供氧助燃、且不至生成焦渣，还能最大程度減少冷空气进入炉膛、刺激炉墙锅板，导致锅炉热效率降低、蒸发量減少。
7、规避明火火焰燃气辐射换热95%以上的热耗率所減少的放热量，必然递减相应地燃烧率及煤耗。8、半焦化红焦炭火与炉墙下侧受热接触面20钢锅板，有摄氏40°C以下低温区冷锅水不停吸热，下有灰层隔离，使热冲击产生的热应カ不至超出20钢锅板的屈服极限，可以避免锅板、炉箅出现金属过热，強度降低、蠕变变形烧损等事故。9本发明可削減水冷壁、燃烧器、节煤器等部分配套装置，大幅降低锅炉制造成本及运用能耗。综上，単元机组发电标准煤耗率降低85% (54g/kffh)可以实现。有益效果本发明可大幅提高物理能源(煤炭)中间环节转换(发电、产热)效率，大幅降低人均和単位⑶P能耗，使ー些国家地区极大程度上减轻越来越大地资源环境压力，摆脱因产能扩大，导致地严重制约经济建设发展地煤慌、电慌等能源危机，对公共利益具有极其重大意义，急需推广应用。
具体实施方案I、对层燃火床炉实施扩容升级改造，使其达到大容量、高參数、亚临界、超临界、超超临界锅炉技术參数。2、以层燃火床炉替代室燃炉、旋风炉、流化床炉。3、以埋火生成半焦化红焦炭火燃烧方式，替代火床、火室、旋风、流化床燃烧方式。4、将粒煤以既能通风、又能压制明火火焰生成、约2cm厚度覆盖全部火床，促使半焦化红焦炭火生成。5、炉膛火床呈簸箕形，前低后高、中低侧高、以利于上升的高温燃气导向炉墙下侧锅板及锅内冷水。6、开启负压通风装置，开度以通风顺畅、加氧助燃为限，适时调整，以催化半焦化红焦炭火充分释放高温热量。7、密切关注炉膛火势，发现露火缺煤及时投补。
权利要求
1.独立权利要求I项:単元机组发电标准煤耗率降低85%(54g/kffh)方法。其特征是以炉床半焦化红焦炭火燃气导热，结合锅水冷热气流上下自然对流循环换热，替代明火火焰燃气辐射换热，包括以下步骤从属权利要求7项。
2.对层燃火床炉实施扩容升级改造，使其达到大容量、高參数、亚临界、超临界、超超临界锅炉技术參数。
3.以层燃火床炉替代室燃炉、旋风炉、流化床炉。
4.以埋火生成半焦化红焦炭火燃烧方式，替代火床、火室、旋风、流化床燃烧方式。
5.将粒煤以既能通风、又能压制明火火焰生成、约2cm厚度覆盖全部火床，促使半焦化红焦炭火生成。
6.炉膛火床呈簸箕形，前低后高、中低侧高、以利于上升的高温燃气导向炉墙下侧锅板及锅内冷水。
7.开启负压通风装置，开度以通风顺畅、加氧助燃为限，适时调整，以催化半焦化红焦炭火充分释放高温热量。
8.密切关注炉膛火势，发现露火缺煤及时投补。
全文摘要
单元机组发电标准煤耗率降低85％(54g/kWh)方法。所属技术领域是燃煤电站锅炉以及工业、热水等燃煤锅炉传热方式的技术创新。所要解决的技术问题是实现单元机组发电标准煤耗率降低85％(54g/kWh)。解决上述问题的技术方案要点是以炉床半焦化红焦炭火燃气导热，结合锅水冷热气流上下自然对流循环换热，替代明火火焰燃气辐射换热。主要用途是燃煤电站锅炉以及工业、热水等燃煤锅炉节能、降耗、减排。
文档编号F22B31/00GK102721035SQ201210040018
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者不公告发明人 申请人:匡仲平