CN1003804B - 内循环旋流流化床燃烧锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内循环旋流流化床燃烧锅炉。在沸腾床内装有一块垂直于沸腾床前后墙和布风板的并与布风板留有一定间隙的耐火隔墙。布风板下接两个风室借助不同风速在运行时形成床底相通两床并列的高速床和低速床，并由低速床前墙给料口给料，高速床后墙溢流口排渣。本发明的优点是：①锅炉燃烧效率高，②结构简单锅炉体积小利于快（组）装，投资低，③操作简便易于维修，烟尘排放量低。
Description
本发明涉及一种流化床的燃烧锅炉。
沸腾燃烧是近三十年内才发展起来的把化工方面的流态化原理和技术应用到锅炉燃烧领域中的一种新型燃烧方式，实践证明沸腾炉是燃用劣质固体燃料的一种合理炉型。双床沸腾炉是沸腾炉中最新的炉型之一。劣质煤沸腾燃烧过程动力特性和双床并联运行沸腾炉提高燃烧效率的试验研究（工程热物理学报，1981年11月第2卷第4期P366-371，浙江大学陈运铣等）中提出双床沸腾炉有并列两床，两床间设有高度为炉膛高度的40～70%的耐火隔墙，耐火隔墙垂直于沸腾床前后墙和布风板，一床燃煤，另一床烧飞灰，沸腾床底部为装有大量通风小孔风帽的布风板，布风板下接两个风室，借助不同风速鼓风，在运行时形成高速床和低速床。布置在床层中的垂直、水平或倾斜的埋管、可通以水和蒸汽。8～10mm的劣质煤或30mm以下的无烟煤粒送入一床，在沸腾状态下进行燃烧，燃烧放出的热量，部分被床中的埋管所吸收，部分被烟气带走，使床温维持在一定水准。燃烧后粒度大的灰渣从一床溢流口溢出或从冷渣口排出，而可燃物含量较高的较细的颗粒被烟气夹带飞出床层，其中较粗部分细灰在悬浮段沉降分离落到另一床，其余细灰的大部分在烟气流径对流管束和百叶窗除尘器时分离出来，再送到另一床。上述两类细粒均在风速较低的另一床中沸腾燃烧，燃烧后的大部分灰渣从另一床溢流口排出，很细的颗粒在飞径炉膛时继续燃烧后仍被烟气带走，提高了燃烧效率。但对加强细粒在沸腾床中回流，减弱颗粒“短路”等尚未充分考虑。
本发明的目的是提供一种床层底部相通，两床并列的低速床和高速床。使燃料颗粒多次穿越床层下部的剧烈燃烧区，增加在床内的运动路径，减弱直接从给料口跳到溢流口的“短路”现象，延长颗粒在床内的停留时间。强化热质交换，提高燃料颗粒在床内的一次燃烧的燃烬度，达到减少灰渣的固体未完全燃烧损失，提高燃烧效率。
为了达到上述目的，本发明采取了下述解决方案。
炉床内耐火隔墙与布风板之间留有间隙，组成床层底部相通，两床并列的低速床和高速床，低速床前墙给料口给料，高速床后墙溢流口排渣，燃料颗粒在床内呈螺旋式循环沸腾运动。
以下结合附图作进一步说明：
图1是内循环旋流流化床燃烧原理纵向示意图。
图2是内循环旋流流化床燃烧原理横向示意图。
图3是内循环旋流流化床燃烧锅炉纵向剖示图。
图4是图3的A-A剖示图。
在沸腾炉床内加装一块与布风板〔3〕留有间隙〔4〕的耐火隔墙〔5〕，组成床层底部相通，两床并列的低速床〔8〕和高速床〔9〕。隔墙形状为底部呈半圆形突状的长方体，其宽度为40-80mm，隔墙高度与静止料层高度之比为0.90～1.1，隔墙底部与布风板之间的间隙与静止料层高度之比为0.2～0.33，静止料层高度为450～650mm。低速床的床面积与高速床的床面积之比为1.4～1.9，布风板下各接风室〔1〕和〔2〕，分别联以鼓风机〔10〕和〔11〕，借助不同风速鼓风，在运行时形成低速床和高速床。由低速床前墙给料口〔6〕给料。高速床后墙溢流口〔7〕排渣，同时在布风板下还设有冷渣管〔19〕。燃料颗粒在床内呈螺旋式循环沸腾运动，低速床的流化数为1.8～2.5，高速床与低速床两床流化数之比为1.3～1.7。这样，达到颗粒回流，增加颗粒在床内的路径，减弱直接从料口跳到溢流口的“短路”现象，延长在床内的停留时间，多次穿越流化床燃烧中独特的下部强烈燃烧区，增加颗粒与气流的逆向运动，强化传质传热过程和燃烧过程，提高燃料颗粒在床内的一次燃烬度。燃料在两床燃烧时所放出的热量，部份被床内的埋管〔22〕所吸收，埋管上下端分别设有埋管上联箱〔20〕，埋管下联箱〔21〕，使床温维持在一定水准。在低速床后墙的上部开设烟气出口烟窗〔25〕由烟气携带的飞离床层的细颗粒在悬浮段〔12〕和U型段〔13〕继续燃烧。此时部分粗颗粒回落到床层，部分颗粒分离落入U型段集灰斗〔17〕。接着烟气流过对流管束〔14〕，在对流管束上下端分别设有上汽包〔23〕和下汽包〔24〕，烟气得到冷却。再相继流过省煤器〔15〕，空气预热器〔16〕，经除尘器、引风机、烟囱排入大气。空气在预热器中得到加热，送入床内。U型段细灰，对流管束细灰和除尘器飞灰如果尚有热量利用价值，可以籍助飞灰回送装置〔18〕送入床内再燃，保证达到更高的燃烧效率。
本发明的优点是：（1）锅炉的燃烧效率和热效率较高。如果燃用热值为8374KJ/Kg（2000kcal/Kg）的劣质煤时锅炉的燃烧效率和热效率可分别为90%和80%。（2）结构简单，锅炉体积小，利于块（组）装，初投资低。（3）操作简便，易于维修。（4）烟尘排放量较低。
Claims (5)
1、一种流化床燃烧锅炉，该装置设有用垂直于沸腾床前后墙和布风板的耐火隔墙（5）隔开的并列两床，沸腾床底部为布风板（3），布风板下接两个风室，借助不同风速在运行时形成两床并列的高速床（8）和低速床（9），在床层中设置了可以通水和蒸汽的垂直、水平或倾斜的埋管，其特征在于垂直于沸腾床前后墙和布风板的耐火隔墙（5）与布风板（3）之间留有间隔（4）组成床层底部相通的并列两床，并由低速床前墙给料口（6）给料，高速床后墙溢流口（7）排渣。
2、根据权利要求1所述的一种流化床燃烧锅炉，其特征在于低速床的床面积与高速床的床面积之比为1.4～1.9。
3、根据权利要求1或2所述的一种流化床燃烧锅炉，其特征在于所说的耐火隔墙形状为底部呈半圆形突状长方体，其宽度为40～80mm，隔墙高度与静止料层高度之比为0.9～1.1，耐火隔墙与布风板之间的间距与静止料层高度之比为0.2～0.33，其静止料层高度为450～650mm。
4、根据权利要求1或2所述的一种流化床燃烧锅炉，其特征在于低速床的流化数为1.8～2.5，高速床和低速床两床流化数之比为1.3～1.7。
5、根据权利要求1或2所述的一种流化床燃烧锅炉，其特征在于在低速床的后墙上部开设有炉膛出口的烟窗（25）。
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