CN103528053A - 循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，布风板(1)的面积比一般鼔泡流化床的布风板大1/4～1/3，燃料的颗粒直径小于8mm；埋管(2)的布置的受热面积比一般鼔泡流化床的埋管小1/4～1/3，埋管(2)用铁铝瓷护瓦的保护来防止磨损；炉膛(3)的受热面全部用耐热耐磨浇注料敷盖，旋风分离器(4)的分离筒较常规流化床的分离筒短1/4～1/3，分离筒面积比常规流化床的分离筒大1/4～1/3；过热器(5)的布置面积相对常规流化床锅炉的过热器要少1/4～1/3；省煤器(6)的受热面积比常规流化床锅炉的省煤器大1/4～1/3；返料器(7)采用L型返料，其返料风直接采用空预器后的鼓风。本发明完全只燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料且能长期稳定运行、磨损较小。

Description

循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉燃用方法，特别是涉及一种循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法。

背景技术

随着洗煤技术的更新发展,洗煤厂产出的洗矸热值越来越低,低位发热量大都低于1000大卡/千克.现在大部分洗煤厂所匹配的矸石发电厂的锅炉所燃用矸石热值都在1800大卡/千克以上,这就造成洗煤厂一方面大量的矸石需征地堆放变成废物,另一方面所配的矸石电厂燃用大量的中煤(掺烧矸石),不仅污染了环境,浪费了能源,同时对企业的生产成本带来了极大的影响。

化肥制造企业产生大量的造气炉渣,其热值一般在1500大卡/千克左右,由于以前的锅炉燃烧技术只能用较高热值的原煤掺烧造气渣,大量的炉渣只能用来铺路或造砖,造成了能源的大量浪费。

矸石及造气渣在流化床内燃烧完全,产生的蒸汽能生产大量的电能,所产生的灰渣还是水泥行业上好的建材原料,所产生的经济及社会效益是具大的。

发明内容

本发明所需解决的技术问题是提供一种完全只燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料且能长期稳定运行、磨损较小的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，循环流化床锅炉包括布风板、埋管、炉膛、旋风分离器、过热器、省煤器和返料器，所述的布风板的面积比一般鼔泡流化床的布风板大1/4～1/3，燃料的颗粒直径小于8mm；所述的埋管的布置的受热面积比一般鼔泡流化床的埋管小1/4～1/3；所述的旋风分离器的分离筒较常规流化床的分离筒短1/4～1/3,分离筒面积比常规流化床的分离筒大1/4～1/3；所述的过热器的布置面积相对常规流化床锅炉的过热器要少1/4～1/3；所述的省煤器在保证其蒸发量处于省煤器安全蒸发份额內布置受热面积比常规流化床锅炉的省煤器大1/4～1/3；所述的返料器的返料风直接采用空预器后的鼓风。

所述的埋管用铁铝瓷护瓦的保护来防止磨损。

所述的炉膛的受热面全部用耐热耐磨浇注料敷盖,形成绝热燃烧的炉膛。

所述的返料器采用L型返料。

采用上述技术方案的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，采用较大的床内面积，布风板的有效面积比常规鼓泡流化床锅炉大得多，这样可以保证床内有较大的热容量，大量冷煤的加入对床内温度影响较小。同时，由于床内面积加大，风帽小孔的风速会相应降低，为保证床内物料流化，对燃料的细颗粒度要求较严，一般要求颗粒直径小于8mm，这样，破碎系统就要求较高，一般采用两级并带循环破碎的系统。由于床内烟气流速较低，为稳定床温,必须根据煤种发热量的大小来设计一定数量的埋管，埋管布置面积比常规鼓泡流化床锅炉少得多，并且用铁铝瓷护瓦的保护来防止磨损。炉膛内受热面基夲上全部用耐磨浇注料敷盖,一方面保证了炉内的燃烧温度,保证了炉膛出口烟气温度,另一方面减轻了炉内受热面的磨损。稀相区及尾部烟气流速都较低，以减少磨损。尾部对流受热面设计较大面积来保证负荷等参数的原则下设计各部受热面积。分离回送系统与常规锅炉不同，由于燃料本身含碳量很低,烟气中飞灰含碳量相对也不高,这样只需要求较大颗粒的飞灰进入分离回送系统,其余大量的飞灰可一次性随烟气排去,因此,分离器的分离效率比常规锅炉低,一般通过降低烟气流速和流通阻力来实现.为了保证飞灰燃烧干尽,炉膛内燃烧有效容积比常规锅炉大许多,一般通过较大的炉膛截面积和较高的炉膛高度来实现。由于燃用超低热值燃料锅炉的过剩空气系数偏大，所产生的烟气量也相对较多，选择引送风机时其流量及扬程都适当偏高一些。

本发明完全只燃用洗煤厂洗矸或化肥厂造气炉渣，实际证明,其燃用燃料低位发热量大于800大卡/千克的条件下,锅炉不仅能长期稳定运行,而且很好地解决了磨损较大的问题。

综上所述，本发明是一种完全只燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料且能长期稳定运行、磨损较小的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法。

附图说明

图1是本发明的循环流化床锅炉结构示意图。

图2是沿图1中A--A、B--B线剖示图。

具体实施方式

下面结合附图对本作进一步说明。

参见图1和图2，循环流化床锅炉包括布风板1、埋管2、炉膛3、旋风分离器4、过热器5、省煤器6和返料器7，循环流化床锅炉采用较大的床内面积，布风板1的面积比一般鼔泡流化床的布风板大1/4～1/3，这样可以保证床内有较大的热容量，大量冷煤的加入对床内温度影响较小。同时，由于床内面积加大，风帽小孔的风速会相应降低，为保证床内物料流化，对燃料的细颗粒度要求较严，要求颗粒直径小于8mm，这样，破碎粹系统就要求较高，一般采用两级并带循环破碎的系统。

由于床内烟气流速较低，为稳定床温,必须根据煤种发热量的大小来设计一定数量的埋管2，埋管2的布置的受热面积比一般鼔泡流化床的埋管小1/4～1/3，并且用铁铝瓷护瓦的保护来防止磨损。

炉膛3内受热面基本上全部用耐磨浇注料敷盖,一方面保证了炉内的燃烧温度,保证了炉膛出口烟气温度,另一方面减轻了炉内受热面的磨损。

稀相区及尾部烟气流速都较低，以减少磨损。

尾部对流受热面设计较大面积来保证负荷等参数的原则下设计各部受热面积。

分离回送系统与常规锅炉不同，由于燃料本身含碳量很低,烟气中飞灰含碳量相对也不高,这样只需要求较大颗粒的飞灰进入分离回送系统,其余大量的飞灰可一次性随烟气排去,因此,旋风分离器4的分离效率比常规锅炉低,一般通过降低烟气流速和流通阻力来实现，旋风分离器4的分离筒较常规流化床的分离筒短1/4～1/3,分离筒面积比常规流化床的分离筒大1/4～1/3；为了保证飞灰燃烧干尽,炉膛3内燃烧有效容积比常规锅炉大许多,一般通过较大的炉膛截面积和较高的炉膛高度来实现。

过热器5由于流经的烟气量相对较多,烟气温度相对较高,过热器5的布置面积相对常规流化床锅炉的过热器要少1/4～1/3；因省煤器6承担吸热的份额较大,省煤器6在保证其蒸发量处于省煤器安全蒸发份额內布置受热面积比常规流化床锅炉的省煤器大1/4～1/3；返料器7采用L型返料,由于返料的量不是较大,其返料风直接采用空预器后的鼓风，无需单独的返料风机。

由于燃用超低热值燃料锅炉的过剩空气系数偏大，所产生的烟气量也相对较多，选择引送风机时其流量及扬程都适当偏高一些。

以四川煤碳集团达竹煤电公司渡市洗煤发电厂为例，该厂两台6000kw发电机组，配两台35t/h川锅产循环流化床锅炉，原燃用矸石掺入中煤作燃料,入炉煤发热量在1800kcal/kg以上。随着工厂的扩能，煤炭产量增加，煤矸石相应大量增加，锅炉无法处理掉全部的矸石，大量的煤矸石堆放在厂外，严重影响环境.2011年，我利用上述技术将其一台锅炉改造成设计煤种为1000kcal/kg的循环流化床锅炉，当年8月份投产，实际燃用煤种发热量在800kcal/kg左右，其燃烧稳定，各项参数都达到设计要求，床温能稳定在900℃以上，飞灰含碳量在3%左右，炉渣含碳量在2%左右，锅炉产汽量达到40t/h（厂方将汽轮发电机组相应作了扩容改造）以上，排烟温度在130℃左右。

根据实际经验，燃用1200kcal/kg发热量的矸石，锅炉热效率在75%左右，低于此发热量，锅炉效率要低，但在800kcal/kg以上的发热量的矸石，做到正常并稳定运行是没有问题的，但经济效率要根据企业的具体情况确定。

Claims (4)

1.一种循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，循环流化床锅炉包括布风板(1)、埋管(2)、炉膛(3)、旋风分离器(4)、过热器(5)、省煤器(6)和返料器(7)，其特征是：所述的布风板(1)的面积比一般鼔泡流化床的布风板大1/4～1/3，燃料的颗粒直径小于8mm；所述的埋管(2)的布置的受热面积比一般鼔泡流化床的埋管小1/4～1/3；所述的旋风分离器(4)的分离筒较常规流化床的分离筒短1/4～1/3,分离筒面积比常规流化床的分离筒大1/4～1/3；所述的过热器(5)的布置面积相对常规流化床锅炉的过热器要少1/4～1/3；所述的省煤器(6)在保证其蒸发量处于省煤器安全蒸发份额內布置受热面积比常规流化床锅炉的省煤器大1/4～1/3；所述的返料器(7)的返料风直接采用空预器后的鼓风。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，其特征是：所述的埋管(2)用铁铝瓷护瓦的保护来防止磨损。

3.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，其特征是：所述的炉膛(3)的受热面全部用耐热耐磨浇注料敷盖,形成绝热燃烧的炉膛。

4.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉燃用煤矸石、炉渣等超低热值燃料的方法，其特征是：所述的返料器(7)采用L型返料。

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