CN1017469B - 复合循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

由回旋循环、热回收循环和炭循环组成的复合循环流化床锅炉，该锅炉以隔板分成热回收室和主燃绕室，通过不同流化速度空气流的组合，使主燃室内流动介质成为回旋循环流，且在主燃烧室与热回收室间形成热回收循环流。废气经自由空间或其下游的对流传热装置进行回收后导入旋风除尘器，将对流传热装置和除尘器分别捕集的微细和较大的含炭粒子回送至流化床内流动介质的下降移动层或其正上方。藉此可减少NOx产生，减少SOx，进行高效率燃烧。

Description

本发明涉及内部循环流化床锅炉，这种锅炉用所谓回旋滑动型的流化床燃烧各种煤、低品位煤、洗煤的泥渣、石油焦岩等可燃物质时，可从循环流动层和自由空间以及侧面的传热部件上回收热量。

近年来，煤作为石油的替代能源正在显露头角，但是，由于煤作为燃料在物理性能和化学性能上都比石油差，所以为了扩大煤的使用范围，人们正在加速开发煤的加工、输送等促进煤的利用的技术;在燃烧技术方面，对燃烧微粒煤粉的锅炉和流化床锅炉也一直在积极地进行研究开发，但因为这些燃烧技术从燃烧效率、降低氮的氧化物和硫的氧化物的生成方面来看，对煤的种类还有限制，而且还存在着给煤系统复杂、负载变化时的控制困难等明显的缺点，特别是对于中、小型锅炉，上述问题更为明显。

此外，对于流化床锅炉，根据其传热部件的布置和考虑如何把从流动层飞扬出去的未燃烧粒子燃烧掉的方式的不同，可以有如下两种形式：

（1）非循环式流化床锅炉（也可称作现有形式的流化床锅炉或沸腾式流化床锅炉）。

（2）循环式流化床锅炉。

非循环式流化床锅炉在流动层中配置有传热管，借助于它与高温下燃烧的燃料一起流动的介质直接接触，以很高的传热效率进行热交换，而循环式流化床锅炉则是使用细小的未燃烧粉末和灰分或者流动介质的一部分（循环固体颗粒）随着燃烧气体的气流一起引入与燃烧室分开的独立设置的热交换部件中，使未燃烧的粒子继续燃烧，并且 使已经经过了热交换的循环固体粒子返回到燃烧室内，由于以这样的方式进行固体粒子的循环，所以称之为循环式。

下面根据图4和图5说明非循环式流化床锅炉和循环式流化床锅炉。

图4表示非循环式流化床锅炉，由图中未示出的鼓风机压送过来的流化用的空气，从空气室74经过分散板72而吹入锅炉71里，形成流动层73，燃料（例如煤粉）就供入流动层73，进行燃烧。并且在流动层73中和在自由空间的废气出口部分设置了传热管76和77以回收热量。

温度稍低一些的废气从自由空间的废气出口处流入对流传热部分78，进一步回收热量后，在旋风除尘器29内回收废气中所含的细微的粒子，然后排到锅炉系统的外部。在对流传热部分所回收的灰分，除了一部分从管道81中抽吸出来，与从管道80中抽吸出来的灰分一起，经过管道82而排到锅炉系统的外部之外，还有一部分则通过空气室74或燃料供给口75回到流动层73，进行再一次燃烧。

图5表示循环式流化床锅炉，由图中未示出的鼓风机压送过来的流化用的空气，由空气室104，经过分散板102而吹入锅炉101内，使供入炉内的、根据需要含有作脱硫剂用的石灰的煤粉呈流化状态，并使之燃烧。

和非循环式流化床锅炉不同，由于经过分散板102吹入的流化用的空气的喷射速度高于流动粒子的最后速度，所以粒子与气体的混合更为剧烈，粒子与气体一起被向上吹起来，在燃烧炉的整个范围内从下往上依次形成流动层和分流层。粒子和气体在中途与水冷炉壁107交换了一部分热量之后，进入旋风除尘器108。燃烧气体从 旋风除尘器108中流出来之后，再在设置在后部烟道上的对流传热装置109中进行热交换。

另一方面，在旋风除尘器108中所捕集到的粒子除了一部分经过通道113重又返回燃烧室之外，为了控制炉内的温度，还有一部分粒子经过通路114而进入外部热交换器115，在冷却之后再返回燃烧室，其中的一部分煤灰则排出锅炉系统之外。这种使粒子返回燃烧室的循环便是循环式流化床锅炉的特点。循环的粒子主要是作为脱硫剂而加入的石灰石和进料煤的燃烧灰烬和未燃烧的煤灰等。

在这种流化床锅炉中，由于它的燃烧方式的特点，所燃烧的可燃物可选择的范围很广，但是，另一方面，也有人指出了它的缺点。

沸腾式流化床锅炉的缺点在于它的负载特性，燃料供给系统复杂，以及流动层内的传热管不耐磨等。

日本专利申请特开昭63-73091公开了一种具有回旋循环和热回收循环的内部循环流化床锅炉。其散气装置易于安装、拆卸，便于维修。然而，该沸腾炉中未燃粒子只能排出炉外，没有进行循环燃烧，因此，与其它现有技术一样，未能介决燃烧率低等缺点。

虽然循环式流化床锅炉正致力于解决上述的问题，但要使包括燃烧炉旋风分离器在内的循环系统保持适当的温度，还有一些需要解决的技术关键，此外，循环固体粒子的输送也存在问题，而且，若用于中小型锅炉，结构的小型也是一个难点。

本发明的目的在于提供一种能完全克服以往沸腾炉和循环式锅炉的缺点，以及能提高燃烧效率、减少NOx和SOx，而且小型、轻量的复合循环流化床锅炉。

本发明人为了解决上述问题，经过长期不断的研究，终于找到了能提高燃烧效率，减少NOx，以及使锅炉小型化的技术方案，这就是内部循环流化床锅炉中通过借助于不同的流化速度使流动层内部形成回旋流，而且，利用这个回旋流形成主燃烧室与热回收室之间的流动介质的循环 流，在流动层上方的自由空间的下游侧设置蒸发管之类的热回收装置，并将经过热回收后的低温废气引入旋风除尘器，然后把在该旋风除尘器中所捕集的粒子送回流化床上部流动介质的下降移动层去。此外，由于有了回旋流，即使可燃混合物中煤粉的比例高，也能完全燃烧，对煤的品位没有限制。另外可以使用硅砂作为流动介质，而且，将它和石灰石混合在一起使用，还可以得到减少硫的氧化物的效果。综合起来，迄今为止烧煤锅炉所存在的问题就都找到了解决的办法。

因此，本发明的复合循环流化床锅炉中，内部循环流化床锅炉包括以隔板分隔之主燃烧室和热回收室，热回收室中设有传热埋管。主燃烧底部有至少两种空气室，由它们喷出不同流化速度的空气，使主燃烧室的流动介质产生回旋的循环流，而且，在主燃烧室和回收室之间形成流动介质的循环流。

本发明复合循环流化床锅炉的特征在于，它包括图1-4所示的水平对流传热管组（6、26、46）、旋风除尘器（7、27、47）和螺旋送料器（11、31、51）。

本发明另一种复合循环流化床锅炉的特征在于，它还包括图11-14所示的垂直对流对热室（232）、蒸气鼓（230）、水鼓（231）、水冷壁（237）、蒸气管（236）、旋风除尘器（207）和螺旋送料器（239）。

也就是说，为了达到本发明的目的：

第一，流动层用隔板隔成主燃烧室和热回收室，在主燃烧室的下部至少设有两种空气室，即具有较大流化速度的空气室和具有较小流化速度的空气室，借助于组合这种不同的流化速度，使主燃烧室的流动介质产生循环回旋流，而且，在主燃烧室和热回收室之间形成一个流动介质的热回收循环流，即在热回收室下部以及在主燃烧室中与热回收室相反的一侧，设有使流化速度较小的空气室。其废气引入旋风除尘器，所捕集的粒子送回主燃烧室或者热回收室的下降移动层。

捕集粒子不一定只限于旋风除尘器，用布袋过滤器等所捕集的粒子也可以送回下降移动层。由于把捕集粒子送回开始下降的移动层，捕集粒子中的未燃烧成分（炭）便均匀地扩散到流动层内部，使得整个流动层内呈还原气氛，这样就减少了从流动层进入自由空间的NOx。

使炭粒子返回到下降移动层所得到的效果在于，如果炭返回到流动层，由于炭呈微粒状态，会立即飞扬到自由空间，几乎没有在流动层内滞留的时间，不能充分发挥炭的本身燃烧和降低NOx的催化功能，而当使炭回到下降移动层时，即使它具有很细微粒子，由于它会沉降扩散到层内，所以炭粒子便能充分到达层内因煤燃烧而产生NOx的区域，对减少NOx有极显著的效果。其反应有如下两种：

无论哪一种反应都与炭有关，可以认为，它的氧化反应性能和催化效果使它具备了减少氮的氧化物的功能。

第二，在流动层上方的自由空间或自由空间的下游侧配置传热管，主要依靠对流传热进行热量的回收。

以前的对流传热装置都是与自由空间分开独立设置的，本发明为达到小型化的目的，在保证二次燃烧所必须的自由空间容积的基础上，在自由空间的上部或自由空间的下游侧设置对流传热装置。因此，除了以前锅炉四周的灰尘处理和炭粒的再循环等变得简便之外，还使进入旋风除尘器的气体温度也降至250～400℃，使得旋风除尘器不需要使用铸出来的内衬板，可以用钢材制作实现轻量化和小型化。

第三个，由于把对流传热装置设置在自由空间的上部，或者用水冷管做成锅炉的炉壁，为了防止由于辐射效果而使自由空间内燃烧气体的温度下降，需在对流传热装置或水冷炉壁在燃烧室的一侧贴上耐火绝热材料。因此可以维持燃烧气体的温度，发挥减少CO的效果。

当将对流传热部件设置在自由空间部分的下游侧时，就只要在构成自由空间部分的水冷炉壁上贴附上耐火绝热材料就可以了。

也就是说，本发明是由三个循环组合起来的复合循环流化床锅炉，这三个循环是：主燃烧室的回旋循环流;主燃烧室与热回收室之间进行的流动介质的热回收循环;还有使未燃烧炭粒子返回主燃烧室或热回收室内的流动介质的下降移动层去的外部循环（炭粒子循环）。

下面是对附图的简单说明。

图1、图2和图3分别是在自由空间上部设置有蒸发管之类的传热管的本发明不同类型的复合循环流化床锅炉的示意图;图4是以往的流化锅炉的示意图;图6表示倾斜隔板下部的流化空气量与热回收室中流动介质循环量的关系;图7表示热回收室的扩散空气的风量与下降移动层沉降速度的关系;图8表示一般流化气体的质量速度与综合传热系数的关系;图9表示内部循环型热回收室的扩散空气的风量与综合传热系数的关系;图10表示流化气体的质量速度与传热管磨损速度的关系;图11是本发明在自由空间部分的下游侧布置有与自由空间部分成为一个整体的蒸发管之类的传热管组的复合循环流化床锅炉的示意图;图12是沿图11A-A线的剖面图;图13也是相当于沿图11A-A线的复合循环流化床锅炉的剖面图，但这种锅炉在自由空间部分的下游侧布置有与自由空间部分形成一个整体的蒸发管之类的传热管组的同时，还有把在该传热管组的一部分中所捕集的比较大的粒子送回布置在主燃烧室两端的左、右热回收室中去的机构;图14是把旋风除尘器中所捕集的细小的含炭粒子，和上述在传热管组中所捕集的粒子用输送机等搬运机械送回流化床部分去的实施例。

下面参照附图详细说明本发明。

图1中，在锅炉本体1的底部设有鼓风机16压送过来的流化用的空气的分散板2，分散板2的两侧边缘较中央高，使得锅炉主体的底部呈凹形。

这样，由鼓风机16压送过来的流化用的空气经过空气室12、13、14，从空气分散板2向上方喷射，从中央空气室13喷射出来的流化用空气的质量速度，足以使锅炉本体内的流动介质形成流动层，也就是在4-20Gmf范围内，最好在6-12Gmf的范围内，而从两侧的空气室12、14喷射出来的流化用空气的质量速度要比前者小，一般取在0-3Gmf的范围内，布置有传热管5的热回收室4下部的空气室12所喷射空气的质量速度以0-2Gmf为佳，而形成主燃烧室3下部的空气室14所喷射的空气的质量速度以1-2Gmf为佳。

结果，在主燃烧室3内部，由于从空气室13喷射出来的流化用空气的质量速度比从空气室12、14喷射出来的流化用空气的质量速度大，所以在空气室13的上部，空气与流动介质呈射流状态，从流动层内部急剧地向上方运动，一旦从流动层的表面喷出，即向周围扩散，而流动介质就降落在空气室12、14上部的流动层表面上。

另一方面，在空气室13上部的流动层中，为了填补流动介质在向上方运动之后的空隙，两侧运动得缓慢的流动层，也就是空气室12、14上方的流动层底部的流动介质，便向中央部分，即空气室13的上部移动过来。于是，在流动层中，中央部分形成急剧的上升流，周围部分则形成缓慢的下降移动层。

热回收室4就是利用这个下降移动层的装置。图8中表示沸腾式锅炉的综合传热系数与流化气体的质量速度的关系，但在本发明的热 回收室4中，流动得不如沸腾式锅炉（一般为3～5Gmf）那样剧烈，它的流化气体的质量速度如图9中所示，在1～2Gmf之间，能获得很大的综合传热系数，从而能充分进行热量的回收。

在空气室12、13交界处上方的流动层内设置有垂直的隔板18，传热管5则布置在空气室12的上方，在隔板18的背面与水冷壁之间的流动层内，从而形成了热回收室。隔板18的高度除了要使得在运动过程中流动介质能从空气室13的上方进入热回收室4之外，在隔板18与底面的分散板之间还应开有能让热回收室4里的流动介质返回主燃烧室内去的开口19。因此，流动介质在燃烧室内呈射流状急剧上升之后，在流动层表面扩散，越过隔板18而进入热回收室，又随着利用空气室12吹入的空气而造成的缓慢的流动而逐渐下降，在此期间，通过传热管5进行热交换。

流动介质在热回收室内沉降循环的量，可以用从空气室12向热回收室4内扩散的风量，以及从空气室13向主燃烧室内喷射的流动化用空气的风量来控制。即，如果从空气室13中吹出的流化用的空气量增加，则沉降循环的流动介质的量也增加。此外，如图7所示，当向热回收室内扩散的风量在0～1Gmf的范围内变化时，热回收室内沉降的流动介质的量几乎与之成正比地变化，当热回收室内扩散的风量大于1Gmf时，则几乎恒定不变。

这种恒定不变的流动介质的量大致与进入热回收室4的流动介质的量G₁相等，故热回收室内沉降的流动介质的量相应地也是G₁。借助于调节上述两种风量，即可控制热回收室4内沉降的流动介质的量。

另一方面，通过传热管5从沉降的流动介质中进行热量的回收时， 当从空气室12向热回收室4内扩散的风量在0～2Gmf之间变化时，其传热系数的变化如图9所示，大致呈直线状变化，所以借助于改变扩散的风量，即可按照需要控制回收的热量和主燃烧室3内的流动层温度。

即，当从空气室13进入主燃烧室3内的流化空气的量恒定时，如增加热回收室4里扩散的风量，则与流动介质的循环量增加的同时，传热系数也增大，由于这两个因素相乘所造成的效果就使回收的热量大幅度增加。回收热量中增加的这一部分与主燃烧室内产生的热量增加的那一部分相互平衡，于是就能使流动层的温度保持恒定不变。

此外，一般认为流动层内传热管的磨损速度与流化速度的三倍成正比，所以流化气体的质量速度与传热管磨损速度的关系如图10所示。即，如设吹入热回收室的扩散风量为0～3Gmf，（最好是0～2Gmf），则传热管的磨损极少，可以提高其寿命。

另一方面，同时向在燃烧室3里下降移动层的开始部分供入用作燃料的煤。这样就能使燃料在高温的流动层内回旋循环，即使是可燃物比例高的煤也能够完全燃烧，并且可以进行高负荷的燃烧，所以除了可以使锅炉小型化之外，对煤的种类也没有限制，因此，为锅炉的推广应用做出了贡献。

废气从锅炉中排出后进入旋风除尘器7。在旋风分离器内所捕集的粒子，通过图1所示锅炉中的下部双重挡板8，和平行地供入的煤一起进入料斗10，借助于螺旋送料器11，混合后送入主燃烧室的下降移动层内，使捕集的粒子中的未燃烧部分（炭）继续燃烧，并有助于减少氮的氧化物。当然，旋风分离器中所捕集的粒子也可以事先不与煤混合，而是单独运送到主燃烧室前，并在进入主燃烧室的下降 移动层后借助于回旋循环在移动层内进行混合。

另一方面，在自由空间上部，设有对流传热部件6，进行热量的回收，并且具有省煤器、蒸发管的功能，为了自由空间内的燃烧温度能保持恒定，最好是保持在900℃，必要时，可在对流传热部件6的下部和水冷炉壁的燃烧室一侧贴附耐火材料之类的绝热材料17。在对流传热部件上，靠近自由空间的各根传热管可以用绝热材料把它包上，不过，在这种情况下，母庸赘言，在确定传热管之间的间距时应考虑到不要妨碍废气的流通。

这样，由于加上了绝热材料17，自由空间部分的下部就能保持在高温状态，从自由空间的空气进口20吹入的供二次燃烧的空气便可以起到减少CO的作用。

图2是本发明的另一个实施例。

图2中锅炉的构造基本上与图1中所示的相同，工作过程也相同。主要的区别是隔开主燃烧室23与热回收室24的隔板38的下部是倾斜的，为的是阻挡在主燃烧室由空气室33向上喷射的流化速度大的气流，并且使这部分气流转变方向，流向流化速度小的空气室34的上方，倾斜的角度为与水平面成10～60度角，最好是25～45度。另外，隔板倾斜部分在炉底上的水平方向的投影长度l，占该炉底水平方向长度L的1/6～1/2，最好是1/4～1/2。

锅炉主体21底部的流动层用上述隔板分成热回收室24和主燃烧室23，在主燃烧室23底部设有流化用的空气分散板22。

此外，流化用的空气分散板22的中央部分低，而与热回收室相对的那一侧高。而且分散板22的下部有两种空气室33、34。

从中央的空气室33中喷射出来的流化用的空气的质量速度必须 是能在主燃烧室内形成流动介质的流动层的足够高的速度，即4～20Gmf，最好是在6～12Gmf的范围内，而从空气室34喷射出来的流化用的空气质量速度要比前者小，在0～3Gmf的范围内，此时，在空气室34上面的流动介质不是进行激烈的上下运动，而是在缓慢的流动状态中形成下降的移动层。该移动层在下方扩展开来，在移动到空气室33的上方时，受到从空气室33喷射出来的质量速度很大的流化空气的作用而向上吹起。于是，由于移动层下部的流动介质有一部分被吹走了，移动层便靠自重而下降。另一方面，由空气室33喷出的流化用空气的喷射力而向上吹起的流动介质，因撞在倾斜的隔板上面改变了运动方向，大部分落在移动层上部，为下降的移动层补充流动介质。这种过程连续进行的结果，空气室34的上部便形成了缓慢下降的移动层，而就整体而言，则主燃烧室23内的流动介质形成了回旋运动流。另一方面，被空气室33喷出的流化用的空气向上吹起，又因倾斜隔板38而改变方向的流动介质中的一部分，越过倾斜隔板38的上面而进入热回收室24。进入热回收室24内的流动介质，借助于从扩散空气装置32吹入的空气而形成缓慢的下降移动层。

当下降速度慢时，进入热回收室的流动介质在热回收室的上部形成休止角，其多余部分则从倾斜隔板38的上部落回到主燃烧室内。

在热回收室内，流动介质一边缓慢地下降，一边通过传热管25进行热交换，然后，从开口部分39流回到主燃烧室。

热回收室内流动介质的沉降循环量和回收的热量，和图1中所示的实施例一样，可以用吹入热回收室内的扩散风量来控制。如图2中所示的锅炉，是由从扩散空气装置32所吹进来的空气量来控制的， 其质量速度在0～3Gmf之间，最好在0～2Gmf的范围内。

另一方面，废气从锅炉中排出之后，就进入旋风除尘器27。在旋风除尘器27内所捕集的粒子，通过双层挡板28，与平行地供入的煤一起进入料斗30，借助于螺旋送料器31，混合后送入主燃烧室23的下降移动层，即空气室34的上部，捕集的粒子中的未燃烧部分（炭）继续燃烧，并有助于减少氮的氧化物。

在旋风分离器27内所捕集的粒子，也可以用与图2中所示的不同的供料装置，不和煤一起供入，而是单独供入，而且也不一定都用螺旋送料器，也可以用空气输送方法。

另一方面，在自由空间上部，设有对流传热部件26，进行热量的回收。为了保持自由空间里的燃烧温度在恒定的最佳温度900℃上，根据需要，除了在对流传热部件26下部和水冷炉壁的燃烧室一侧贴附耐火材料之类的绝热材料37之外，还设有二次燃烧用的空气进口40，它具有减少CO之类的效果。

图3是本发明的又一个实施例。它基本上是把图2所示的实施例中的热回收室面对面地在对称的位置上各设一个，合起来做成一个整体。结果，喷射出来的空气质量速度小的空气室53布置在中央的位置，而质量速度大的空气室52、54则布置在两侧的位置上，所以被空气室52、54喷射出来的空气吹起的流动介质流因撞在倾斜隔板58、58′上面改变流动方向，落到中央部分，形成下降移动层，而到达空气室53的上部，在这里分成左右两股，再一次被吹上去。因此，在主燃烧室的流动层内存在着两股对称的回旋流。

煤和用旋风除尘器所捕集的粒子则供入中央的下降移动层。

图3中，供料位置在主燃烧室内，用记号＊表示，供料的方向是 与纸面垂直的方向。图3的例子中，由旋风除尘器所捕集的粒子和煤是用螺旋送料器51混合后供入的，但也可以不同于图中所示的例子，煤和捕集的粒子分别供入，或者也可以采用空气输入方法。

另一方面，由空气室52、54喷射出来的空气而造成的流动介质流因倾斜隔板58、58′而改变流动方向时，其中有一部分越过隔板，进入了热回收室44、44′。

热回收室内的流动介质的沉降循环量可由与图2中所示同样的空气扩散装置60、60′所引入的扩散空气的风量来控制。

流动介质在通过传热管45、45′进行热量交换之后，通过开口部分59、59′流回主燃烧室内。

另一方面，在自由空间上部设有对流传热部件46，进行热量的回收，为了保持自由空间里的燃烧温度恒定，最好是900℃，根据需要，除了在对流传热部件46和水冷炉壁的燃烧室一侧贴附耐火材料之类的绝热材料之外，还设有二次燃烧用的空气进口61，可以有效地减少CO。

下面，参照图11到图14，说明本发明借助于设置在自由空间的下游侧并与自由空间成为一个整体的传热管组对废气进行热量回收的其它实施例。

图11是本发明借助于设置在自由空间的下游侧并与自由空间成为一体的传热管组对废气进行热量回收的一种复合循环流化床锅炉的实施例的纵剖面图，图12是图11中沿A-A线的剖面图。在图11和图12中，标号201是锅炉主体，标号202是流化用的空气扩散喷嘴，203是主燃烧室，204、204′是热回收室，205、205′是传热管，207是旋风除尘器，208是回转阀，209 是燃料供应管，210是料斗，211是供应燃料用的螺旋送料器，212、213和214是空气室，218、218′是隔板，219、219′是热回收室下部的回流部分，220是二次空气引入管，229是废气出口，230是蒸汽鼓，231是水鼓，232是对流传热室，233、234和235是对流传热室里的隔板，236是蒸发管，237是水管壁，238是对流传热室的底部，239是螺旋输送机，240是对流传热室的排气管，242、242′、243、243′是与图2和图3中所示的型式不同的空气扩散装置。

图11和图12的主燃烧室、热回收室的作用，完全与对图3所作的说明相同，与图3中所示的锅炉不同之处在于，图11和图12中的锅炉中，从废气中回收热量的传热管组不是设置在自由空间部分，而是设置在自由空间的下游侧且与自由空间成为一个整体的对流传热部分。

也就是说，从自由空间部分的废气出口229排出的废气进入设置在蒸汽鼓230和水鼓231之间的带有蒸发管组的对象传热室232，借助于布置在对流传热室内的隔板的作用，废气在沿着箭头所指的方向朝对流传热室下游流动的过程中，与蒸发管组中的水进行热量交换，在冷却到250～400℃之后，经过排气管240而进入旋风除尘器207，在旋风除尘器捕集了含炭的细小粒子后，排入大气。由旋风除尘器所捕集的含炭的细小粒子经过回转阀208之后与从投料口209投入，经过料斗210和螺旋送料器211供入锅炉的煤之类的燃料一起，从同一个入口送回燃烧室203的流化床的下降移动层正上方。

另一方面，在对流传热部分232中被分离出来的直径比较大的 流动介质、脱硫剂和含炭的粒子，则集积在对流传热部分下部的V字型底部，由螺旋输送机239送回与主燃烧室203的燃料供入侧相对一侧的下降移动层正上方。

如图11和图12所示，当将对流传热部分设置在自由空间部分的下游侧时，如图11所示，由于吹入二次空气的方向与废气从自由空间流入对流传热部分的流动方向相反，使得在自由空间内造成了回旋流，有效的将氧气和废气搅拌混合起来，对于减少CO有很大的效果。

下面参照图13说明本发明的另一个实施例。

图13是相当于图12那样的剖面图，除了标号238′和239′也是表示对流传热部分的V字形底部和螺旋输送机之外，同样的标号表示同样的部件。

在该实施例中，只有在对流传热室下部设有两个V字形底部238、238′（W字形底部），以及在V字形底部238、238′中集积的比较大的含炭粒子是用两个螺旋输送机239、239′送回设置在燃烧室两侧的热回收室中流动介质的下降移动层204、204′正上方去的这两点，与图11和图12中所示的锅炉不同。

图14是本发明的又一个实施例。

图14中的标号241表示导管，其它标号均与图11中的标号意义相同。

图14中的实施例与图11中所示的实施例不同之处只在于，由旋风除尘器207所捕集的含炭的细小粒子由导管241输入对流传热部分232下部的螺旋送料器239的上方后，和在对流传热部分中所捕集的比较大的含炭粒子一起送回主燃烧室的下降移动层的正上方。

Claims (16)

1、一种复合循环流化床锅炉，所述锅炉包括有内部循环流化床锅炉，其构成为：

流化床锅炉的流化床部，其中以隔板将该流化床部隔开为主燃烧室和热回收室，

热回收室内设置有传热埋管、

主燃烧室底部至少有两种空气室，一种空气室使流动介质具有大的流化速度，一种空气室使流动介质具有小的流化速度，

在由此构成的内部循环流化床中通过这些空气室喷射出来的不同流化速度的空气流的组合，使主燃烧室内的流动介质产生回旋的循环流，而且，在主燃烧室和回收室之间形成流动介质的循环流。

所述复合循环流化床锅炉的特征在于，它还包括有以下的构成

(1)水平对流传热管组(6、26、46)

它设置在自由空间的上方，其作用是回收废气的热量，对锅炉出口的废气进行冷却，

(2)旋风除尘器(7、27、47)

它位于锅炉本体(1)的外部，并通过设在本体(1)后墙上部的导管连接，其作用是，将经过传热管组(6、26、46)冷却的废气导入，并捕集其中的粒子，

(3)螺旋送料器(11、31、51)

它位于锅炉本体(1)下部的外侧，其入口与除尘器(7、27、47)的出料管连接，而出口则连接到主燃烧室(3、23、43)或热回收室(4、24、44、44′)的下降移动层的部位上，其作用是，将旋风除尘器所捕集的粒子，回送到上述流化床的主燃烧室或回收室中流化速度小的下降移动层 的正上方或下降移动层。

2、根据权利要求1所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于分隔主燃烧与热回收室的隔板（18、38、58、58′）以倾斜设置，以便在主燃烧室中质量速度大的空气喷出部的上方阻挡由该喷出部喷出的流化用空气向上流动，而且，使所述流化用空气反射转向，流向质量速度小的空气喷出部上方。

3、根据权利要求1或2所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，它包括将脱硫剂送入主燃烧室的下降移动层的脱硫剂供给装置。

4、根据权利要求1或2所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，上述热回收室（44、44′）设置于主燃烧室（43）的左右两侧，用螺旋送料器（51）将粒径较大的流动介质、脱硫剂和炭粒子回送到所述左右两侧的热回收室中。

5、根据权利要求1或2所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，所述水平对流热管组（6、26、46）是将废气冷却至250-400℃的冷却装置。

6、一种复合循环流化床锅炉，所述锅炉包括有内部循环流化床锅炉，其构成如下：

流化床锅炉的流化床部，其中以隔板将该流化床部隔开为主燃烧室和热回收室。

热回收室中设有传热埋管、

主燃烧底部至少有两种空气室，一种空气室使流动介质具有大的流化速度，一种空气室使流动介质具有小的流化速度，

在由此构成的内部循环流化床锅炉中，通过这些空气室喷出的，不同流化速度的空气流的组合，使主燃烧室内的流动介质产生回旋的循环流，而且，在主燃烧室与热回收室之间形成流动介质的循环流，

所述复合循环流化床锅炉的特征在于，它还包括有以下的构成：

（1）垂直对流传热室（232）

它设置于主燃烧室自由空间部的下游侧，并与自由空间部合为一体，

（2）蒸气鼓（230）

它设置于自由空间部与垂直对流传热室（232）的上方，

（3）水鼓（231）

它设置于垂直对流传热室（232）的下方，

（4）水冷壁（237）

它由蒸气鼓（231）的自由空间部的上方引出，构成主燃烧室的水管壁，

（5）蒸气管（236）

所述蒸气管装于蒸气鼓（230）与水鼓（231）之间，其作用是在垂直对流传热室（232）对废气进行冷却的同时进行热回收，

（6）螺旋送料器（239）

它位于垂直对流传热室（232）和水鼓（231）的下方，其作用是，将垂直对流传热室（232）中捕集的粒径较大的流动介质、脱硫剂、和炭粒子，回送至主燃烧室或热回收室的流动介质流化速度小的下降移动层的正上方或下降移动层中，

（7）旋风除尘器（207）

它位于锅炉本体（1）的外部，与垂直对流传热室的排气管（240）连接，其作用是，将垂直对流传热室（232）中冷却的废气导入，并捕集其中的粒子。

7、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，

分隔主燃烧室与热回收室的隔板（218、218′）以倾斜设置，以便在主燃室（203）中质量速度大的空气喷出部的上方能够阻挡由该喷出部喷出的流化用空气向上流动，而且，使所述流化用空气反射转向，流向质量速度小的空气喷出部的上方。

8、根据权利要求6或7所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，所述热回收室（204、204′）设置在主燃烧室（203）的左右两侧，用螺旋送料器（239）将粒径较大的流动介质、脱硫剂和炭粒子，回送到所述左右两侧的热回收室中。

9、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，螺旋送料器（239）位于水鼓下面的V字形底部，其作用是，用螺旋送料器将对流传热室（232）所捕集且收集于V字形底部的粒子回送至主燃烧室或回收室的流动介质的流化速度小的下降移动层的正上方或下降移动层中。

10、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，螺旋送料器（239）由设置于水鼓下面W字形底部的两个螺旋送料器（239，239′）所构成，其作用是，用此二螺旋送料器将对流传热室（232）所捕集并收集于W字形底部的粒子回送至设置于燃烧室两侧的热回收室的流动介质下降移动层的正上方部位或下降移动层中。

11、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，所述锅炉设置有同一个投料口，旋风除尘器（207）所捕集的微细的含炭粒子，以及通过螺旋送料器（211）送入锅炉的煤等燃料皆经过所述同一个投料口送到主料烧室（203）流化床的下降移动层正上方。

12、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，在旋风除尘器（207）与螺旋送料器（239）之间连接有导管（241），其作用是，将除尘器（207）所捕集的微细的含炭粒子导入位于对流传热室（232）下方的螺旋送料器（239）上，并使之与对流传热室（232）所捕集的较大的含炭粒子一起回送至主燃烧室流化床下降移动层的正上方或下降移动层中。

13、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，在旋风除尘器（207）与螺旋送料器（239）之间连接有导管（241），其作用是，将除尘器（207）所捕集的微细的含炭粒子导入位于对流传热室（232）下方的螺旋送料器（239）上，使之与对流传热室（232）所捕集的较大的含碳粒子一起回送至热回收室的下降移动层正方或下降移动层中。

14、根据权利要求6所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，在旋风除尘器（207）与螺旋送料器（239）之间连接有导管（241），其作用是，将除尘器（207）所捕集的微细的含炭粒子导入位于对流传热室（232）下方的螺旋送料器（239）上，使之与对流传热室（232）所捕集的较大的含碳粒子一起回送至主燃烧室左右两侧的热回收室中流动介质下降移动层的正上方或下降移动层中。

15、根据权利要求6或7所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，在锅炉主体（1）侧墙处，由主体（1）外侧与废气通路呈水平横切的方向配置有吹送二次空气的引入管（220），其作用是，使引入管（220）吹入的二次空气与由自由空间流入对流传热室（232）的废气的流动方向相反，藉此使自由空间部的废气形成回旋气流。

16、根据权利要求6或7所述的复合循环流化床锅炉，其特征在于，所述垂直对流传热室（232）是将废气冷却至250-400℃的冷却装置。

Images