1.本实用新型涉及燃气技术领域，具体为一种利用高吸收率涂层以降低排烟温度、提高锅炉效率、降低氮氧化物排放的新型锅炉。
背景技术：
2.煤气锅炉是钢铁企业综合利用高炉煤气的有效手段。高炉煤气作为高炉炼铁过程中的主要附属产物，由于其热值低、体积大，通常与其他高热值气体掺混后在炉膛内作为燃料燃烧，产生高温烟气与水冷壁、过热器等受热面内介质换热后生成过热蒸汽，再通往汽轮机做功。由于锅炉设计及燃料不稳定等多种因素的影响，部分锅炉运行时存在燃烧不稳定、炉膛温度偏离设计值、排烟温度偏高、过热汽温偏低等问题。随着技术的发展，各行业将能源高效综合利用提上日程，如何提高锅炉效率、降低投资成本成为众多企业关注的问题。
3.随着环保治理政策日趋严格，目前燃气锅炉烟气排放要求nox含量小于50mg/nm3，某些地区甚至要求降低至30mg/nm3。为了减少氮氧化物排放，目前燃气锅炉采用低氮燃烧技术，降氮核心原理为降低导致nox含量急剧上升的火焰温度。通常采用的技术手段有烟气再循环和分级燃烧。烟气再循环技术导致锅炉成本增加，而且不同负荷工况的nox 排放不稳定，烟气再循环方式也会导致锅炉效率降低；如果采用分级燃烧技术，将导致燃烧器的维护成本高，对燃烧器的制造工艺要求也很高。
技术实现要素：
4.为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种氮氧化物排放低、高效节能、维护方便、成本低的新型锅炉，提高了锅炉效率，节约了能源，降低了污染物排放。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种新型锅炉，其包括膜式水冷壁组成的炉膛，炉膛依次连通水平烟道和尾部竖直烟道，炉膛和水平烟道内依次布置有屏式过热器、高温过热器和低温过热器，尾部烟道内设有省煤器，炉膛内布置有燃烧器，所述炉膛内的膜式水冷壁、屏式过热器以及高温过热器的外表面分别涂覆有一层高吸收率涂层，高吸收率涂层的红外波段发射率大于0.9。
7.作为优选，所述高吸收率涂层的涂层厚度小于1mm。
8.作为优选，所述高吸收率涂层通过基材表面喷砂处理后，使用高压无气喷枪将涂料均匀喷涂。
9.作为优选，所述高吸收率涂层的涂料由红外波段发射率大于0.9的高辐射材料与粘结剂组成。
10.作为优选，所述屏式过热器以及高温过热器采用光管，高吸收率涂层涂覆在光管表面。
11.作为优选，所述高温过热器和低温过热器连接减温器。
12.作为优选，所述炉膛内的膜式水冷壁上高吸收率涂层的涂层厚度为200微米。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型在燃气锅炉膜式水冷壁和屏式过热器的外
表面涂覆高吸收率涂层后，单位面积吸热量显著提高，能够降低炉膛烟气温度，水冷壁涂层反射到烟气上的热量使烟气在炉膛内的温度场分布更均匀，可以减小炉膛的体积，从而减少钢材用量，同时也降低nox排放量。涂层能将吸收热转化为远红外波辐射回炉膛，并且其红外波长刚好与燃气的热吸收波长相匹配，这样燃气吸热加快，燃烧更剧烈、更完全。
附图说明
14.图1是本实用新型的一种结构示意图；
15.图中：1、炉膛，2、水平烟道，3、尾部竖直烟道，4、屏式过热器，5、高温过热器，6、低温过热器，7、省煤器。
具体实施方式
16.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
17.实施例：如图1所示，一种新型锅炉，其包括膜式水冷壁组成的炉膛1，炉膛依次连通水平烟道2和尾部竖直烟道3，炉膛和水平烟道内依次布置有屏式过热器4、高温过热器5和低温过热器6，尾部烟道内设有省煤器7。
18.高温过热器和低温过热器连接减温器。炉膛内布置有燃烧器。锅炉燃料为高炉煤气、焦炉煤气、天然气等洁净气体燃料，燃烧后不产生颗粒物和灰渣。
19.炉膛内的膜式水冷壁、屏式过热器以及高温过热器外表面分别涂覆一层高吸收率涂层，高吸收率涂层的红外波段发射率大于0.9，涂层与钢材导热率接近，涂层具有较好的抗热震性能，涂层厚度200微米，涂料由高辐射材料与粘结剂组成，锅炉炉膛水冷壁材料为20g，涂料与钢材结合力好。涂层涂刷方便，基材表面喷砂处理后，使用高压无气喷枪将涂料均匀喷涂到锅炉管壁上。
20.燃烧产生烟气依次流过炉膛1，水平烟道2和尾部竖直烟道3。通过水平烟道2布置的屏式过热器4、高温过热器5和低温过热器6，以及尾部竖直烟道3布置有省煤器7。屏式过热器4以及高温过热器6为光管，管子表面涂覆有高吸收率涂层。
21.本实用新型在燃气锅炉膜式水冷壁和屏式过热器的外表面涂覆高吸收率涂层后，单位面积吸热量显著提高，能够降低炉膛烟气温度，水冷壁涂层反射到烟气上的热量使烟气在炉膛内的温度场分布更均匀，可以减小炉膛的体积，从而减少钢材用量，同时也降低nox排放量。涂层能将吸收热转化为远红外波辐射回炉膛，并且其红外波长刚好与燃气的热吸收波长相匹配，这样燃气吸热加快，燃烧更剧烈、更完全。
22.以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
技术特征：
1.一种新型锅炉，其包括膜式水冷壁组成的炉膛，炉膛依次连通水平烟道和尾部竖直烟道，炉膛和水平烟道内依次布置有屏式过热器、高温过热器和低温过热器，尾部烟道内设有省煤器，炉膛内布置有燃烧器，其特征是，所述炉膛内的膜式水冷壁、屏式过热器以及高温过热器的外表面分别涂覆有一层高吸收率涂层，高吸收率涂层的红外波段发射率大于0.9。2.根据权利要求1所述的新型锅炉，其特征是，所述高吸收率涂层的涂层厚度小于1mm。3.根据权利要求1所述的新型锅炉，其特征是，所述高吸收率涂层通过基材表面喷砂处理后，使用高压无气喷枪将涂料均匀喷涂。4.根据权利要求1所述的新型锅炉，其特征是，所述高吸收率涂层的涂料由红外波段发射率大于0.9的高辐射材料与粘结剂组成。5.根据权利要求1所述的新型锅炉，其特征是，所述屏式过热器以及高温过热器采用光管，高吸收率涂层涂覆在光管表面。6.根据权利要求1所述的新型锅炉，其特征是，所述高温过热器和低温过热器连接减温器。7.根据权利要求1所述的新型锅炉，其特征是，所述炉膛内的膜式水冷壁上高吸收率涂层的涂层厚度为200微米。
技术总结
本实用新型公开了一种新型锅炉，包括膜式水冷壁组成的炉膛，炉膛依次连通水平烟道和尾部竖直烟道，炉膛和水平烟道内依次布置有屏式过热器、高温过热器和低温过热器，尾部烟道内设有省煤器，炉膛内的膜式水冷壁、屏式过热器以及高温过热器的外表面分别涂覆有一层高吸收率涂层，高吸收率涂层的红外波段发射率大于0.9。本实用新型在涂覆高吸收率涂层后，单位面积吸热量显著提高，水冷壁涂层反射到烟气上的热量使烟气在炉膛内的温度场分布更均匀，可以减小炉膛的体积，从而减少钢材用量，同时也降低nox排放量。涂层能将吸收热转化为远红外波辐射回炉膛，并且其红外波长刚好与燃气的热吸收波长相匹配，这样燃气吸热加快，燃烧更剧烈、更完全。更完全。更完全。
技术研发人员：刘珍 刘可亮
受保护的技术使用者：西子清洁能源装备制造股份有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/10/13