[发明专利]一种燃煤船用动力锅炉

说明书

1.技术领域：

本技术一级学科应属动力工程及工程热物理领域，二级学科属热能工程及工程热物理。是一种采用高温空气燃烧技术(HTAC——High Temperature Air Combution，以下称HTAC技术)燃烧或气化煤、生物质等固体燃料的创新技术，用本技术创造的锅炉我们命其名为蓄热移动床(SMB----Storage move bed)锅炉，当中包含煤球移动床、陶瓷球蓄热床两种床层，蓄热移动床锅炉在烧煤船可用的炉型中，可能是机组热功效率最高的，也就是最适用于燃煤船的动力锅炉。

船用动力锅炉烧的是煤球或生物质燃料，是当今最热门的洁净煤技术，加上人类已进入后石油时代，我们相信产业化的商业环境已具备。

2.背景技术：

本技术以HTAC技术为背景，现在行业内人们所应用的HTAC技术都是采用陶瓷质的蜂窝状蓄热块构建的固定床蓄热体，此技术现在人们只能用于烧气体或液体燃料这两类无灰渣的燃料，而对于煤、生物质等固体燃料，燃烧过程产生的飞灰会很快堵塞蜂窝状固定床蓄热体，根本不能烧煤、生物质等固体燃料。本技术创造性地以具有自除灰能力的蓄热床代替蜂窝状蓄热体，解决了飞灰堵塞蓄热体的难题，还以风动冲击头击碎烧结的煤渣，实现了HTAC技术在燃烧或气化煤及生物质等固体燃料上的试验运行，将在船用动力锅炉、固体燃料气化、垃圾焚烧等领域具有广阔的应用前景。

本技术的创造性在3.中有具体描述。

而且，本技术的第一发明人梁兆志已于2006年11月9日作了基础专利申请并已获授权，专利号为：ZL200610123561.6，名为：可燃用低热值固体燃料的蓄热式移动床燃烧装置。并且，我数年来专注于此技术的工业化研发，从未间断。

以上是技术背景中与本专利技术的最强相关之处，其它的较弱相关处由于篇幅之限在处略去。说完技术背景，不能不说一下市场背景。

本技术在船用动力锅炉、固体燃料气化、垃圾焚烧等领域有广阔的应用前景，尤其是以煤为船用动力燃料，不单可以快速加强我国能源安全，节省煤制油的巨大投资，并且，纵观历史上的油煤价格比，是呈不断攀升之势，有理由相信，这种趋势还会延续，因为油比煤短缺得多，尤其是我国，可以说，烧煤船将会很快发展起来，而本蓄热移动床锅炉将是在可用的船用炉型中机组热功效率最高的，这是因为HTAC技术的运用，炉膛温度比普通层燃炉高很多，且换热面都设在炉膛两侧，传热方式主要是辐射，即是说炉内全是辐射传热的炉管，传统意义锅炉的对流管在这里不再需要，已经代之以蓄热床的大量小瓷球，人们知道，高温辐射的传热速率比对流的高得多，故总换热面比传统锅炉省很多，我们在首台试验炉中只用了传统锅炉的15％管子就达到了设计蒸发量。

这15％管子使布管大大简化，可以造得更高强度，在船上也能高参数运行，工作压力可以比人们曾用于船上的D型炉排炉的6MPa提高到15Mpa以上，尽管有换向时的冷热温差应力。热功效率可达36％，而D型炉排炉的只有18％左右，加上不断攀升的油煤价格比，本蓄热移动床锅炉若能成为船用动力锅炉，以煤代油，其节约成本的经济效益将非常轰动。在本文最后有效益估算，供有兴趣者参阅。

蓄热床的小瓷球的使用寿命也比传统锅炉的对流管长得多，因为瓷球是耐氧化耐腐蚀材料，而对流段钢管的腐蚀问题一直是困绕现有烧煤锅炉的难题。

以上是本技术的一些优越之处，是实用性，也将是推动本技术发展的市场动力，是有着深远的市场应用前景的。

基于上述市场应用前景、技术成熟度和本文的深度公开，本技术公开后，可能会引来一些侵权者，这里不妨声明，本人将保留起诉权直至发现时，但欢迎许可洽谈，非常希望有兴趣的有实力的有资质的锅炉厂或研究机构与我们合作，没有资质的免谈，以免浪费双方的时间。

3.发明内容：

3.1.船用动力锅炉的发明点

3.1.1蓄热床排除积灰的方式：

为防止飞灰在蓄热床内积聚造成阻力上升，蓄热床内装填的是特种瓷球19，并设有搅拌耙20，以间竭搅拌排除积灰，防止气流阻力上升。我们这个蓄热床完全不同于现有的烧气或油的HTAC技术的蜂窝蓄热体，那个蜂窝蓄热体是固定床，没有搅拌，床层不会移动，没有排除积灰能力，不可能用来烧煤或其他固体燃料。

蓄热床还有一个作用，就是拦截飞灰的自除灰能力，搅拌耙20是间竭转动的，在空气流入时段才动，让积灰掉到渣斗由水冲走；在尾气流出时段不动，以防灰随尾气飘到烟窗。这样，蓄热床就具有除尘器的功能，不用再设置除尘器。

这是本技术的发明(创新)点之一。

3.1.2烧结煤渣排出方法：