CN101846314B - 一种排渣分选装置 - Google Patents

Abstract

一种排渣分选装置，适用于循环流化床锅炉炉渣的选择性排放和冷却，包括分选室、进渣口、回风返料口等。本发明的技术特征是：分选室与炉膛共用膜式水冷壁形成紧凑的一体化式结构，分选室的四周和顶部壁面由炉膛的膜式水冷壁拉稀弯制并加焊扁钢组成；分选室底部布置分选室布风板，分选室布风板上设有粗渣排渣管；分选室与炉膛之间的膜式水冷壁的底部设有进渣口，分选室的顶部壁面与炉膛的接合处设有细灰返料口或分选室顶部中心位置设有返料排气管。本发明装置结构简单，具有对炉渣的粗细分选、回收细颗粒的能力，能较大范围调节返回炉膛的细颗粒量及其粒径范围，并对炉渣进行初步冷却，实现中温排渣，降低了对后续冷渣设备的出力要求。

Description

一种排渣分选装置

技术领域

本发明涉及一种锅炉的排渣装置，适用于循环流化床锅炉炉渣的选择性排放与冷却。

背景技术

循环流化床燃烧技术以其燃料适应性广、污染物排放水平低等优点在我国得到了迅猛发展，并成为综合利用煤矸石、石煤等劣质燃料的最佳途径。煤矸石、石煤硬度较高，难以破碎，造成入炉煤颗粒粒径偏大，炉内细颗粒含量偏少，稀相区细颗粒浓度相应较小，使得锅炉带负荷与受热面磨损之间的矛盾加剧。因此，对于燃用煤矸石等劣质燃料的循环流化床锅炉，为了保证炉内的细颗粒含量，需要回收炉渣中的细颗粒以调节炉内床料的粒径分布。

此外，煤矸石、石煤热值低，灰分含量高，燃烧利用后生成的灰渣量较大，造成锅炉炉渣处理设备出力不足，难以将灰渣冷却到150℃以下，严重危害后续处理机械。由此，需要对锅炉炉渣进入灰渣处理设备之前进行预先冷却，即实现中温排渣，以降低渣量增大后对灰渣处理设备出力及冷却介质(如凝结水)流量的要求。

现有的排渣装置，如水冷锥形阀、L型排渣阀、阶梯板式排渣阀等，仅仅是使锅炉炉渣从炉膛排入冷渣设备的物料输送装置，基本无法回收炉渣中细颗粒，也没有冷却作用。现有的冷渣装置中，以滚筒冷渣器为代表的机械式冷渣器，没有细灰回收功能，在锅炉燃用煤矸石等劣质燃料时存在一定的局限性；而流化床式冷渣器，虽然具有一定的细灰回收能力，可以回收炉渣中的部分细颗粒，但流化风量的可调范围较小，细颗粒的返料份额调节范围有限，无法满足炉膛对细颗粒的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种排渣分选装置，该装置不仅可以实现锅炉炉渣的顺利排放，也具有粗细颗粒的分选、回收能力，可根据循环流化床锅炉燃用不同煤种时对炉内床料粒径分布的要求，灵活调节细颗粒的回送量及其粒径范围，同时对炉渣进行初步冷却，实现中温排渣以降低对后续冷渣设备的出力要求，并减小回风对炉内燃烧工况的影响。

本发明技术方案如下：

本发明装置，包括分选室、分选室布风板、分选室风室、与炉膛共用的膜式水冷壁、回风返料口、进渣口和粗渣排渣管，其特征是：分选室与炉膛共用膜式水冷壁形成紧凑的一体化式结构，分选室底部布置分选室布风板，分选室布风板上设有粗渣排渣管，分选室布风板与炉膛布风板在同一水平面上；分选室的四周壁面和顶部壁面、分选室布风板及分选室风室均由炉膛的膜式水冷壁拉稀弯制并加焊扁钢组成，分选室顶部壁面的倾斜角α为15～25°；分选室与炉膛之间的膜式水冷壁底部开有进渣口，分选室顶部壁面与炉膛的接合处开有细灰返料口或分选室顶部中心位置设有返料排气管，返料排气管与炉膛的上二次风口连接；分选室布风板上部的流化风速为2m/s至8m/s，细灰返料口中心线距分选室的布风板间的高度为2m至11m。

本发明的工作原理如下：

循环流化床锅炉的高温炉渣首先由进渣口进入分选室，进入分选室的炉渣受到来自分选室风室的流化风的作用，一方面与温度相对较低的流化风进行热交换而降温；另一方面通过流化分选和扬析夹带作用，质量小、流动性好的细颗粒炉渣随吸热后的流化风一起经回风返料口返回炉膛，而较大粒径的炉渣则主要在分选室下部流化流动，并通过粗渣排渣管排出。在分选室内，分选室布风板上部的流化风速较高，一方面使细颗粒与粗颗粒分离，另一方面使粗颗粒流化流动进入粗渣排渣管，避免了粗颗粒静止不动而在分选室内堵塞甚至结焦。被流化风携带回炉膛的细颗粒量及其粒径范围主要与分选室流化风速、回风返料口中心线与分选室布风板之间的垂直距离(H)大小以及炉膛流化风速有关，可以通过灵活调节三者之间的匹配关系，适应不同工况下炉膛对细颗粒的要求。

该排渣分选装置，可根据循环流化床锅炉容量大小及实际排渣需要，沿锅炉配用的冷渣器布置方向上并列布置2～4个。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1)不仅具有传统排渣装置的物料输送能力，也具有对锅炉炉渣进行粗细颗粒分选、回收细颗粒的能力；

2)能够对锅炉炉渣进行初步冷却，实现中温排渣，降低了对后续冷渣设备的出力要求，分选室流化风吸热后返回炉膛时的温度较高，对炉膛内燃烧工况的影响较小；

3)分选室流化风速(或风量)的调节范围广，可根据炉膛对细颗粒的需求，通过调节分选室的流化风速，灵活调节由分选室返回炉膛的细颗粒量及其粒径范围；

4)可与滚筒式冷渣器等机械式冷渣器联合使用，弥补无法回收细颗粒的不足；

5)结构布置简单、紧凑，改善了循环流化床锅炉燃用低热值、高灰分煤种时的适应性。

附图说明

图1为发明装置实施例1的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视图；

图3为发明装置实施例2的结构示意图；

图4为图2中的B-B剖视图；

图1至图2中，1-下联箱，2-炉膛风室，3-炉膛布风板，4-炉膛，5-保温层，6-膜式水冷壁，7-耐火层，8-上二次风口，9-细灰返料口，10-分选室，11-进渣口，12-分选室布风板，13-分选室风室，14-粗渣排渣管，15-返料排气管。

具体实施方式

下面结合说明书附图中图1至图4对本发明装置予以详细说明。

实施例1

本实施例的一种排渣分选装置如图1和图2所示，包括分选室10，与炉膛4共用的膜式水冷壁6，细灰返料口9，进渣口11，分选室10底部布置分选室布风板12，分选室布风板12与炉膛布风板3在同一水平面上，分选室布风板12上布置有粗渣排渣管14，分选室布风板12下部为分选室风室13；分选室10的四周壁面和顶部壁面、分选室布风板12及分选室风室均由炉膛4的膜式水冷壁6拉稀弯制并加焊扁钢组成；分选室10顶部壁面的倾斜角α为15～25°；分选室10与炉膛4之间的膜式水冷壁6底部开有进渣口11，分选室10顶部壁面与炉膛4的接合处开有细灰返料口9。

实施例2

本实施例的一种排渣分选装置如图3和图4所示，结构上与实施例1的区别是：分选室10的顶部壁面与炉膛4的接合处没有设置细灰返料口9，分选室10的顶部中心位置开有返料排气管15，返料排气管15与炉膛4的上二次风口8连接。本实施例利用炉膛4的上二次风口8作为细颗粒和吸热后的流化风返回炉膛4的通道，与实例1中的细灰返料口9的作用一致。其他结构布置与实施例1相同。

根据不同容量的循环流化床锅炉炉膛尺寸，细灰返料口9中心线与分选室布风板12之间的垂直距离为2m至11m。当炉膛4的上二次风口8的中心线与分选室布风板12之间的垂直距离在2m至11m之内时，可采用实施例2的结构布置方式。

本发明装置工作时，炉膛4内的高温炉渣在来自炉膛风室2并经过炉膛布风板3的一次风的作用下流化流动，通过进渣口11进入分选室10；流化风由分选室风室13经过分选室布风板12进入分选室10后，对高温炉渣进行冷却和流化分选，流化风携带细颗粒经细灰返料口9或者经返料排气管15返回炉膛4，改善炉膛4内的床料粒径分布，而无法被流化风携带回炉膛4的粗颗粒在分选室10下部流化流动，并通过粗渣排渣管14排出；粗渣排渣管14与后续的冷渣设备相连，在分选室10内分选和冷却后的炉渣经粗渣排渣管14排入后续冷渣器设备中继续冷却。

分选室布风板12上部的流化风速为2m/s～8m/s，较高的风速一方面使细颗粒与粗颗粒分离，另一方面使粗颗粒流化流动进入粗渣排渣管14，避免了粗颗粒流化不良或静止不动而在分选室10内堵塞甚至结焦；较大的流化风速范围，使得分选室10可根据炉膛4对细颗粒的需求，灵活调节返回炉膛4的细颗粒量及其粒径范围。分选室10的流化风为冷一次风或热一次风，采用热一次风时，对炉膛4内燃烧工况的影响更小。

Claims (3)

1.一种排渣分选装置，包括分选室(10)、分选室布风板(12)、分选室风室(13)、与炉膛(4)共用的膜式水冷壁(6)、回风返料口、进渣口(11)和粗渣排渣管(14)，其特征是：分选室(10)与炉膛(4)共用膜式水冷壁(6)形成紧凑的一体化式结构，分选室(10)底部布置分选室布风板(12)，分选室布风板(12)上设有粗渣排渣管(14)，分选室布风板(12)与炉膛布风板(3)在同一水平面上；分选室(10)的四周壁面和顶部壁面、分选室布风板(12)及分选室风室(13)均由炉膛(4)的膜式水冷壁(6)拉稀弯制并加焊扁钢组成，分选室(10)顶部壁面的倾斜角α为15～25°；分选室(10)与炉膛(4)之间的膜式水冷壁(6)底部开有进渣口(11)，分选室(10)顶部壁面与炉膛(4)的接合处开有细灰返料口(9)或分选室(10)顶部中心位置设有返料排气管(15)。

2.根据权利要求1所述的排渣分选装置，其特征是：回风返料口为细灰返料口(9)，分选室(10)顶部壁面与炉膛(4)的接合处开有细灰返料口(9)，细灰返料口(9)中心线与分选室布风板(12)之间的垂直距离为2～11m。

3.根据权利要求1所述的排渣分选装置，其特征是：回风返料口为返料排气管(15)，分选室(10)顶部中心位置设有返料排气管(15)，返料排气管(15)与炉膛(4)的上二次风口(8)连接。

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