一种用于火力发电的锅炉系统

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种用于火力发电的锅炉系统。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体；火力发电厂用的锅炉一般采用煤作为燃料，是一种能量转换设备，通过烟气和空气的混合使燃料燃烧，产生高温高压的烟气将水加热成蒸汽。

现有的火力发电厂锅炉，如CN110469861A一种废料自动控制排出的火电厂锅炉，具有以下问题：

缺乏能源的再利用的结构(如缺乏对烟气的热能再利用结构)，导致能源浪费。

发明内容

本发明提供一种用于火力发电的锅炉系统，用以解决背景技术中提出的技术问题。

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于火力发电的锅炉系统，包括：

箱体一，固定安装在收集箱上，收集箱固定安装在箱体二上，箱体一顶部贯穿设置出水口、入水口、烟气出口；

箱体一内设置第一空腔，第一空腔底部设置燃烧室，燃烧室上方固定连接螺旋管一端，螺旋管另一端固定连接烟气出口，进料口与进料管道一端固定连接，进料管道另一端与燃烧室上部固定连接。

优选的，螺旋管与燃烧室连接一端设置过滤网，烟气出口上设置排风扇。

优选的，烟气出口与烟气回流管道一端固定连接，烟气回流管道另一端伸入进料管道内部，烟气回流管道上设置回流阀。

优选的，收集箱为下半球体结构，收集箱内设置清扫机构，清扫机构包括：

转动套，转动贯穿收集箱下端，内杆体通过滑键连接在转动套内，内杆体贯穿转动套上下端；转动套由第一驱动装置驱动旋转；

调节螺纹杆与收集箱转动连接，调节螺纹杆由第二驱动装置驱动旋转，调节螺纹杆上螺纹套接螺纹块；

内杆体下转动连接转动块，转动块与螺纹块固定连接；

清扫组件，对称连接在内杆体上部。

优选的，所述清扫组件包括：

调节管，固定连接在内杆体上部，调节管内部设置弹簧，调节管内腔滑动套接有横杆一一端，横杆一另一端固定安装有清洁刷，清洁刷与收集箱侧壁接触。

优选的，还包括：回收室，固定安装在箱体一与收集箱中间部分，回收室包括：

横杆二，固定安装在内杆体上端，内杆体上端贯穿收集箱伸入回收室中，横杆二两端对称连接活塞箱，活塞箱内部安装有压缩弹簧，压缩弹簧伸出端与竖杆固定连接，竖杆与压盘固定连接，活塞箱上端固定连接封堵塞，回收室下端设置筛孔；

风箱，固定连接在回收室侧面，风箱与风机固定连接，风机出风端固定连接煤粉管，煤粉管出口端固定连接燃烧室。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1.烟气外排时对烟气进行过滤，同时将部分烟气中含有的热量重新注入锅炉系统，达到烟气再循环，有效降低有害物质的排放量，减少烟气的热损失，从而实现节能效果；

2.未燃尽煤粉和煤灰会通过过滤板进行过滤，煤灰会掉落到收集箱中，未燃尽煤粉可由风机重新吸入燃烧室中燃烧，实现资源重复利用，燃料节能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的结构示意图；

图2是本发明提供的剖面结构示意图；

附图标记：

1、箱体一；2、过滤网；3、齿轮二；4、螺旋管；5、齿轮一；6、横杆一；7、弹簧；8、内杆体；9、锥齿轮一；10、调节管；11、进料口；12、进料管道；13、转动套；14、清洁刷；15、拉环；16、箱体二；17、调节螺纹杆；18、锥齿轮二；19、电机；20、螺纹块；21、燃烧室；22、回流阀；23、烟气回流管道；24、烟气出口；25、排风扇；26、过滤棉；27、出水口；28、转动块；29、入水口；30、收集箱；31、第一空腔；32、微型电机；33、回收室；34、活塞箱；35、压盘；36、竖杆；37、横杆二；38、风箱；39、风机；40、煤粉管；41、封堵塞；42、过滤板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

下面结合图1-图2描述本发明的实施例：

实施例1：

如图1、图2所示，本发明实施例提供的一种用于火力发电的锅炉系统包括：

箱体一1，固定安装在收集箱30上，收集箱30固定安装在箱体二16上，箱体一1顶部贯穿设置出水口27、入水口29、烟气出口24；

箱体一1内设置第一空腔31，第一空腔31底部设置燃烧室21，燃烧室21上方固定连接螺旋管4一端，螺旋管4另一端固定连接烟气出口24，进料口11与进料管道12一端固定连接，进料管道12另一端与燃烧室21上部固定连接。

螺旋管4与燃烧室21连接一端设置过滤网2，烟气出口24上设置排风扇25。

优选的，烟气出口24与烟气回流管道23一端固定连接，烟气回流管道23另一端伸入进料管道12内部，烟气回流管道23上设置回流阀22。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

1.当燃料通过进料口11与进料管道12进入燃烧室21并点燃时，会产生高温燃烧气体，燃烧气体上升到螺旋管4处，然后经过螺旋管4内的旋转和慢速流动，从而增加了与第一空腔31内水的接触面积，在这个过程中，水从出水口27和入水口29不断缓慢循环，在与螺旋管4的接触过程中被燃烧气体加热，与此同时，烟气也随着燃烧气体一起产生，燃烧气体在螺旋管4内经过旋转和慢速流动之后，会进入烟气出口24中，在烟气出口24中，设置了排风扇25和过滤网2，用于增加烟气排放的效率和速度，同时进行烟气过滤，烟气最终排放到室外，从而降低了环境污染的程度。

在箱体一中还设置了收集箱30，用于收集和处理燃烧后的产物，如灰渣等，这些产物可以进一步用于资源的回收利用。

2，烟气出口24与烟气回流管道23的设置是为了实现烟气的再循环和降低排放物的浓度。

烟气出口24排放的烟气中可能含有未完全燃烧的有害物质以及热能，通过将烟气回流管道23引入燃烧室21内部可用于对煤粉进行预热，并在烟气回流管道23上设置回流阀22，部分烟气可以重新进入燃烧室进行再燃烧，以提高燃烧效率和减少有害物质的排放；

回流阀22的作用是控制烟气的回流量，确保适量的烟气能够重新进入燃烧室，而不会影响正常的燃烧过程。

本发明解决了上述背景技术中提出的：现有的火力发电厂锅炉，如CN110469861A一种废料自动控制排出的火电厂锅炉，具有的以下问题：缺乏能源的再利用的结构(如缺乏对烟气的热能再利用结构)，导致能源浪费。

实施例2，在实施例1的基础上，如图2所示，收集箱30为下半球体结构，收集箱30内设置清扫机构，清扫机构包括：

转动套13，转动贯穿收集箱30下端，内杆体8通过滑键连接在转动套13内，内杆体8贯穿转动套13上下端；转动套13由第一驱动装置驱动旋转；

调节螺纹杆17与收集箱30转动连接，调节螺纹杆17由第二驱动装置驱动旋转，调节螺纹杆17上螺纹套接螺纹块20；第二驱动装置包括：微型电机32，内嵌于收集箱30底部，微型电机32控制齿轮二3转动，转动套13下部固定套接齿轮一5，齿轮一5与齿轮二3啮合；

内杆体8下转动连接转动块28，转动块28与螺纹块20固定连接；

清扫组件，对称连接在内杆体8上部。

第二驱动装置包括：调节螺纹杆17上端固定连接锥齿轮一9,锥齿轮一9和锥齿轮二18啮合连接，锥齿轮二18由电机19驱动转动；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

驱动装置中的电机驱动锥齿轮二18旋转，锥齿轮二18与锥齿轮一9啮合，通过齿轮传动将转动力传递给调节螺纹杆17，调节螺纹杆17的旋转运动会使转动套13上的齿轮一5和调节螺纹杆17上端固定连接齿轮二3一起啮合旋转，同时带动螺纹块的上下传动，内杆体8通过滑键连接在转动套13内，当转动套13旋转时，内杆体8也会跟随旋转，内杆体8下端的转动块28与螺纹块20相连，当螺纹块20进行上下传动时，同时带动转动块28上下传动，从而内杆体8也跟随上下传动。

清扫组件连接在内杆体8的上部，随着内杆体8的旋转，清扫组件也会进行对称清扫动作，清扫完成后可取下拉环15，将燃烧后的灰进行清理。

实施例3，在实施例2的基础上，如图2所示，所述清扫组件包括调节管10，固定连接在内杆体8上部，调节管10内部设置弹簧7，调节管10内腔滑动套接有横杆一6一端，横杆一6另一端固定安装有清洁刷14，清洁刷14与转动套13侧壁接触。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

调节管10固定连接在内杆体8上部，并通过内部设置弹簧7保持一定的张力，弹簧7同时还可以在内杆体8上下移动时为横杆一6提供调节功能做横向水平运动，带动清洁刷14将收集箱30内侧壁清扫。

实施例4，在实施例2的基础上，如图2所示，还包括：回收室33，固定安装在箱体一1与收集箱30中间部分，包括：

横杆二37，固定安装在调节螺纹杆17上端，调节螺纹杆17上端贯穿收集箱30伸入回收室33中，横杆二37两端对称连接活塞箱34，活塞箱34内部安装有压缩弹簧，压缩弹簧伸出端与竖杆36固定连接，竖杆36与压盘35固定连接，活塞箱34上端固定连接封堵塞41，封堵塞41用于封堵燃烧室21的排灰口下端，封堵塞41上端可设置竖杆，竖杆用于疏通燃烧室21的排灰口。

风箱38，固定连接在回收室33侧面，风箱38与风机39固定连接，风机39出风端固定连接煤粉管40，煤粉管40出口端固定连接燃烧室21。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

如图2所示，燃烧过程中，封堵塞41封闭燃烧室21的排灰口；

当燃烧后的煤灰中会含有未燃尽煤粉和煤灰，调节螺纹杆17上下移动可以使得封堵塞41打开，燃烧后的煤灰可以掉落到回收室33，调节螺纹杆17旋转可以带动压盘35，压盘35可以起到搅拌过滤的作用，未燃尽煤粉和煤灰会通过过滤板42进行过滤，煤灰会掉落到收集箱30中，未燃尽煤粉可由风机39重新吸入燃烧室21中燃烧，实现资源重复利用，燃料节能化。

实施例4，在实施例1的基础上，还包括：

第一温度检测装置：安装在与燃烧室21连接的螺旋管4入口处，用于检测烟气初始温度值；

第二温度检测装置：安装在螺旋管4出口处，用于检测烟气经过螺旋管4后温度值；

第三温度检测装置：安装在入水口29，用于检测水进入锅炉的初始温度值；

第四温度检测装置：安装在出水口27，用于检测离开锅炉的水的温度；

第一压力检测装置：安装在第一空腔31内，用于检测第一空腔31内水压；

第二压力检测装置：安装在螺旋管4内侧，用于检测烟气的气压；

第三压力检测装置，用于检测燃烧室21内部气压；

氧气含量检测装置：用于检测燃烧室21氧气含量值；

第一流量检测装置，安装在螺旋管4入口处，用于检测烟气的流量值；

第二流量检测装置，用于检测入水口29处水的流量；

控制系统：控制系统分别与第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置、氧气含量检测装置、第三压力检测装置、第一流量检测装置、第二流量检测装置电连接，所述控制系统基于第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置、氧气含量检测装置、第三压力检测装置、第一流量检测装置、第二流量检测装置控制报警器报警。

优选的，所述控制系统基于第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、第一压力检测装置、第二压力检测装置、氧气含量检测装置、第三压力检测装置、第一流量检测装置、第二流量检测装置控制报警器报警，包括：

步骤S1：锅炉工作过程中，控制系统控制入水口29连接的控制阀工作，使得第一空腔31内流量为一定值；

控制系统根据第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、氧气含量检测装置、第一流量检测装置、第二流量检测装置在第一预设时长内的多次检测数据，计算出锅炉内热效系数和锅炉内部系统波动状态系数；

步骤S2：基于步骤S1计算得出的锅炉内热效系数和锅炉内部系统波动状态系数以及第一压力检测装置，第二压力检测装置，进一步计算锅炉的综合传热状态系数；

步骤S3：当锅炉的综合传热状态系数不在预设范围内，控制系统控制报警器报警。

优选的，基于下式计算出锅炉内热效系数和锅炉内部系统波动状态系数；

δ为锅炉内热效系数，m

T

基于下式计算锅炉的综合传热状态系数；

θ是第一预设时长内锅炉的综合传热状态系数；K为螺旋管的理论导热系数；P

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

该火力发电的节能锅炉通过安装多种温度检测装置和压力检测装置，以及氧气含量检测装置和第一流量检测装置，实现了对锅炉内部的温度、压力、氧气含量和烟气流量等参数的监测和控制。同时，该锅炉还通过步骤S1计算锅炉内热效系数和锅炉内部系统波动状态系数,进一步结合第一压力检测装置、第二压力检测装置等，计算锅炉的综合传热状态系数，并根据预设范围进行控制和报警，有效地提高了锅炉的热效率和安全性能，从而实现对锅炉内部热效率进行控制和优化。

热效系数的高低反映了水和烟气之间的传热情况，热效系数越高说明锅炉的水和烟气之间的传热情况越好，热效系数越低说明锅炉的水和烟气之间的传热情况越差，系统波动状态系数表示锅炉内部的波动情况，通过设置不同的权重指数，还可以有效地对各种参数的影响程度进行调整，提高了控制的准确性和稳定性。

同时，步骤S2是基于步骤S1计算得出的锅炉内热效系数、系统波动状态系数以及第一、二压力检测装置，进一步计算锅炉的综合传热状态系数。在步骤S3中，如果锅炉的综合传热状态系数超出了预设范围，控制系统将触发报警器进行报警。这样可以实时监测水和烟气之间的传热情况，及时发现异常并采取相应的措施，确保锅炉的正常运行和安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。