[发明专利]一种燃煤和天然气两用锅炉系统及其使用方法

说明书

本发明属于锅炉技术领域，特别涉及一种燃煤和天然气两用锅炉系统及其使用方法。其技术方案为：一种燃煤和天然气两用锅炉系统，包括锅炉主体，锅炉主体的底部连接有除渣机，锅炉主体上部连接有尾部烟道，锅炉主体上布置有若干天然气燃烧器和煤粉燃烧器；还包括与若干天然气燃烧器连通的天然气管路和与若干煤粉燃烧器连通的煤粉管路，煤粉管路上连接有磨煤机；还包括与磨煤机连接的一次风道、与若干天然气燃烧器和若干煤粉燃烧器连通的二次风道，一次风道与二次风道之间连接有旁路风道。本发明提供了一种可单独以煤或天然气作为燃料的燃煤和天然气两用锅炉系统及其使用方法。

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，特别涉及一种燃煤和天然气两用锅炉系统及其使用方法。

背景技术

我国目前的能源结构仍以煤炭为主，使得市场上的电站锅炉和工业蒸汽锅炉系统基本是以煤作为单一燃料来设计的。但是当煤炭供应不足或者受煤炭价格波动影响很大时，锅炉系统就无法正常运行，影响到机组供电或工业园区下游的蒸汽需求。另一方面，在国家绿色低碳、节能环保的能源政策下，煤炭不会一直成为锅炉系统的主流燃料，势必希望能用更加清洁环保的天然气在某一段时间内来代替煤炭。天然气相比煤而言，几乎不含硫、粉尘等有害物质，燃烧产生的污染物含量低，CO2排放量约是煤炭的59％，被公认是一种清洁能源。

以煤为设计燃料的锅炉系统和以天然气为设计燃料的锅炉系统差异比较大，目前市场上的锅炉系统没有按100％燃煤和100％天然气切换使用来设计的。

对于燃煤和天然气两用的锅炉，由于煤和天然气两者燃料性质不同，燃烧器的结构差异较大，目前市场上还没有既能烧煤又能烧天然气的燃烧器。因此对煤粉燃烧器和天然气燃烧也需要进行合理布置。

燃煤锅炉系统和燃天然气锅炉系统由于燃料不同，在锅炉系统设计上差异比较大。燃煤锅炉系统不能直接以天然气作为燃料，燃天然气锅炉系统也不能直接以煤作为燃料。

燃煤锅炉系统相比燃天然气锅炉系统，在燃料供给侧多了一个磨煤机制粉系统，燃烧所需的空气分为一次风和二次风，通过空气预热器加热后，一次风进入磨煤机参与制粉，然后随煤粉一起进去燃烧器，二次风通过大风箱进入燃烧器。燃天然气时，燃烧所需的空气通过空气预热器加热后需全部通过大风箱进入燃烧器，因此在煤和天然气两种燃料之间切换时，如何保证燃烧所需的空气正确合理分配是其中一个需要解决的问题。

天然气热值比煤高，相同锅炉蒸发量下，天然气燃烧产生的烟气量比煤要小，对流换热较弱，燃料从煤切换到天然气后，如何保证主汽额定温度也是其中一个需要解决的问题。

煤为固体燃料，天然气为气体燃料，由于两者燃料特性不同，导致燃烧器的结构差异较大，目前的燃烧器技术还无法做到同时适应煤和天然气的燃烧。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可单独以煤或天然气作为燃料的燃煤和天然气两用锅炉系统及其使用方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种燃煤和天然气两用锅炉系统，包括锅炉主体，锅炉主体的底部连接有除渣机，锅炉主体上部连接有尾部烟道，锅炉主体上布置有若干天然气燃烧器和煤粉燃烧器；还包括与若干天然气燃烧器连通的天然气管路和与若干煤粉燃烧器连通的煤粉管路，煤粉管路上连接有磨煤机；还包括与磨煤机连接的一次风道、与若干天然气燃烧器和若干煤粉燃烧器连通的二次风道，一次风道与二次风道之间连接有旁路风道。

当使用天然气作为燃料时，天然气管路将天然气引入天然气燃烧器，二次风道和旁路风道将一次风和二次风汇合后送入天然气燃烧器，从而天然气能在炉膛内充分燃烧。

当使用煤作为燃料时，煤粉管路上的磨煤机将煤研磨后送入煤粉燃烧器，并同时通过一次风道送入一次风参与制粉。二次风道将二次风送至各煤粉燃烧器，则煤粉在炉膛内充分燃烧，除渣机工作。