CN101196297A - 带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛 - Google Patents

Abstract

本发明一种带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，在炉膛内设置的水冷柱，可提供足够大的扩展受热面积，同时柱间留有足够的空间用于炉膛下部物料的掺混，从而可保证炉膛内物料浓度、温度和传热的均匀性；水冷柱与炉膛四周壁的受热面的受热状况非常相似，特别有利于提高超临界循环流化床锅炉炉膛的水动力安全性；水冷柱内可设置风道，可在炉膛中心区域通入二次风。本发明的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，在炉膛布风板和顶棚之间设置由膜式壁围合而成的竖直水冷柱，膜式壁管内自下而上通有工质，水冷柱的外侧朝向炉膛燃烧空间。

Description

带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉，特别是一种带扩展受热面的循环流化床锅炉炉膛。

背景技术

随着锅炉容量的放大，循环流化床锅炉炉膛内需要布置更多的受热面，以维持合理的床温和炉膛出口烟气温度。同时，锅炉容量越大，炉膛截面积也越大，二次风穿透炉膛的难度也随之增加，炉膛中心易形成缺氧区域。为解决这个问题，在大型锅炉，特别是超临界锅炉中，现有技术一般采取在炉膛下部设置分隔件的方法，将床面分为两个或者多个部分，分隔件上设有风口，从床面中心区域加入二次风；分隔件上方设置受热面，作为水冷壁的扩展受热面。

但是，由于现有技术将炉膛床面分隔开，有的还带有将炉膛上部空间也分隔开的受热面，炉膛的物料循环受到较大影响，导致炉膛内的物料浓度、温度分布和传热的均匀性变差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，炉膛中的水冷柱不仅作为扩展受热面，还可兼具向炉膛中心区域提供二次风的功能。

本发明的技术方案是：

一种带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，包括炉膛前墙、后墙、两侧墙、顶棚和布风板，其炉膛布风板和顶棚之间设置有竖直的水冷柱，所述的水冷柱由膜式壁围合而成，膜式壁围合而成的空间上、下端与大气相通，膜式壁管内自下而上通有工质，水冷柱的外侧朝向炉膛燃烧空间。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述水冷柱至少为一个，沿炉膛宽度中心线或深度中心线设置，水冷柱之间及其与炉膛前后墙、侧墙之间均有距离。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述炉膛两侧墙外对称设置有旋风分离器时，所述的水冷柱沿炉膛深度中心线布置。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述后墙外设置有旋风分离器时，水冷柱沿炉膛宽度中心线布置。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述水冷柱的横截面形状为正方形或长方形、圆形、长圆形、正六边形、正八边形。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述水冷柱内设有风道，水冷柱侧面设有风口，风道与风口相通。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述风道为水冷柱膜式壁围合而成的空间内设置的管道，该管道与风口相通。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其所述风道为由水冷柱膜式壁直接围合而成的空间，该空间与风口相通。

所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其还包括耐火材料，在竖直的水冷柱膜式壁下部外侧敷设有耐火材料，耐火材料与炉膛下部水冷壁敷设的耐火材料高度相同。

与现有技术相比，本发明的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，在炉膛内设置的水冷柱，可在获得足够大的受热面积的同时，柱间还留有足够空间用于炉膛下部物料的掺混，从而保证了炉膛内物料浓度、温度和传热的均匀性，这对于超临界循环流化床锅炉尤其重要；水冷柱为竖直的扩展受热面，其水冷柱膜式壁管高度与炉膛水冷壁一致，所形成的受热面与炉膛四周壁的受热面的受热状况非常相似，保证了炉膛内受热面工质的受热均匀，特别有利于提高超临界循环流化床锅炉炉膛的水动力安全性；水冷柱内设有风道，可以在炉膛中心区域通入二次风，补充燃烧所需的空气，有利于燃烧完全，并降低NOx排放。

附图说明

图1为本发明的实施方式示意图；

图2为本发明实施例1的示意图；

图3为本发明实施例1的水冷柱的示意图；

图4为本发明实施例2的示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1、图2和图3，本发明的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛10，包括炉膛前墙11、后墙13、两侧墙12、顶棚14和布风板15，两侧墙外对称设置有旋风分离器20，后墙后侧为尾部烟道30。

炉膛布风板15和顶棚14之间，沿炉膛10深度(垂直于炉膛前后墙的方向)中心线设置有两个竖直的水冷柱100，水冷柱100是由膜式壁1围合而成的四方柱，不带顶面和底面。顶棚14上对应水冷柱100顶部的位置和布风板15上对应水冷柱100底部的位置分别开洞，使水冷柱内侧空间6与炉膛10外大气相通，即炉膛燃烧空间由炉膛前墙11、后墙13、侧墙12、顶棚14、布风板15和水冷柱100围合而成，水冷柱100外侧朝向炉膛燃烧空间，水冷柱膜式壁1内侧设置保温材料4。水冷柱膜式壁1管内自下而上通有工质。为保证水冷柱100与炉膛水冷壁的受热状况一致，水冷柱膜式壁1下部外侧敷设与炉膛下部水冷壁敷设的耐火材料16高度相同的耐火材料5。

水冷柱内侧空间6内设有燃烧用风管道2，水冷柱100侧壁上设有多个与风道相通的风口3，风口3对称地设置于水冷柱100朝向炉膛两侧墙12的两个壁面上；风口3可以设置在同一高度上，也可分高度不同的多层设置。

与此类似，该实施例中的两个水冷柱，也可为一个设置于炉膛中心的水冷柱，此时风口可以设置在水冷柱的四个侧壁上；还可以为多个沿炉膛深度中心线等间距设置的水冷柱。

实施例2

参见图1和图4，本发明的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛10，包括炉膛前墙11、后墙13、两侧墙12、顶棚14和布风板15，后墙13与尾部烟道30之间设置旋风分离器20。

炉膛布风板15和顶棚14之间设置有一个竖直的水冷柱100，水冷柱100由膜式壁围合围成，横截面形状为长圆形，其中两个半圆分别朝向炉膛前墙和后墙。水冷柱膜式壁管内自下而上通有工质。水冷柱外侧朝向炉膛燃烧空间。为保证水冷柱与炉膛水冷壁的受热状况一致，水冷柱膜式壁下部外侧敷设与炉膛下部水冷壁敷设的耐火材料高度相同的耐火材料。

水冷柱膜式壁管顶部从顶棚14的膜式壁管间穿出，水冷壁膜式壁管底部从布风板15水冷管间穿出，这样水冷柱膜式壁、顶棚14、布风板15三者围合成与炉膛外不相通的水冷柱内侧空间6。

水冷柱内侧空间6可以用作风道，从底部通入燃烧用风，水冷柱膜式壁上设有风口3。此时，布风板15上与水冷柱100底部对应的位置开有供燃烧用风通入的通道。

与此类似，该实施例中的水冷柱横截面形状还可以为长方形、圆形、正六边形或正八边形。

Claims (9)

1.一种带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，包括炉膛前墙(11)、后墙(13)、两侧墙(12)、顶棚(14)和布风板(15)，其特征在于：炉膛布风板(14)和顶棚(15)之间设置有竖直的水冷柱(100)，所述的水冷柱(100)由膜式壁(1)围合而成，膜式壁(1)围合而成的空间(6)上、下端与大气相通，膜式壁(1)管内自下而上通有工质，水冷柱(100)的外侧朝向炉膛燃烧空间。

2.如权利要求1所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述水冷柱(100)至少为一个，沿炉膛(10)宽度中心线或深度中心线设置，水冷柱(100)之间及其与炉膛前后墙(11、13)、侧墙(12)之间均有距离。

3.如权利要求2所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述炉膛两侧墙(12)外对称设置有旋风分离器(20)时，所述的水冷柱(100)沿炉膛(10)深度中心线布置。

4.如权利要求2所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述后墙(13)外设置有旋风分离器(20)时，水冷柱(100)沿炉膛(10)宽度中心线布置。

5.如权利要求1、2、3或4所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述水冷柱(100)的横截面形状为正方形或长方形、圆形、长圆形、正六边形、正八边形。

6.如权利要求5所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述水冷柱(100)内设有风道(2)，水冷柱(100)侧面设有风口(3)，风道(2)与风口(3)相通。

7.如权利要求6所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述风道(2)为水冷柱膜式壁(1)围合而成的空间(6)内设置的管道，该管道与风口(3)相通。

8.如权利要求6所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：所述风道(2)为由水冷柱膜式壁直接围合而成的空间(6)，该空间(6)与风口(3)相通。

9.如权利要求1所述的带水冷柱的循环流化床锅炉炉膛，其特征在于：还包括耐火材料(5)，在竖直的水冷柱(100)膜式壁(1)下部外侧敷设有耐火材料(5)，耐火材料(5)与炉膛下部水冷壁敷设的耐火材料(16)高度相同。

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