CN103822205A - 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置 - Google Patents
内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103822205A CN103822205A CN201410076916.5A CN201410076916A CN103822205A CN 103822205 A CN103822205 A CN 103822205A CN 201410076916 A CN201410076916 A CN 201410076916A CN 103822205 A CN103822205 A CN 103822205A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- burner hearth
- zone
- cyclone
- comer
- cyclone separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,该装置包括炉膛本体(1),双进口旋风分离器(2),返料下降管(3),汽水分离器(10)。所述炉膛本体(1)竖直布置,其内壁布置水冷壁,炉膛本体(1)自下而上依次分为炉膛密相区(A),炉膛提升区(B),炉膛分离区(C)三个区域;所述炉膛分离区(C)内与床体同轴布置双进口旋风分离器(2),旋风分离器(2)的烟气入口上方设在炉膛分离区(C)上部。本发明提高了气固分离效率,减少热量损失,提高锅炉热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧设备,可用煤、生物质、固体废弃物、城市和工业污泥等多种燃料的燃烧,属于洁净煤燃烧技术以及固废处理技术领域。
背景技术
循环流化床燃烧技术是20世纪70年代发展起来的清洁煤燃烧技术,与常规层煤锅炉、煤粉锅炉相比,循环流化床锅炉具有燃料适应性特别好,燃烧效率高,负荷调节性能强,更适合采用超临界参数,炉内脱硫效果好及污染物排放少,燃料预处理系统简单等众多突出的特点和优势。由于具有上述优点,在循环流化床锅炉在电力市场上显示了它强大的生命力,近20年来得到迅速发展,正在向大型化方向行进。
同时在实践应用中,现有的循环流化床技术不可避免地仍存在许多问题,其中是实现循环物料的高效分离是其面临的主要难题之一。循环流化床的分离机构是循环流化床最重要的部位之一,其主要作用是将大量高温固体从气流中分离出来,通过密封回料系统将其送回燃烧室,以维持燃烧室的快速流态化状态,保证燃料和添加剂的多次循环、反复燃烧和反应。气固分离器的结构关系到燃烧设备的整体布置,分离器的性能对于燃烧室的燃烧特性具有十分重要的影响。目前普遍采用的外置绝热型旋风分离器内部衬有较厚的防磨、耐火以及隔热保温材料,分离器壁面总厚度在350~450mm之间,筒体直径可达7~10m,基本与炉膛相当,而大容量的循环流化床机组必须配备多个分离器,致使机组结构复杂,体积非常庞大;庞大的分离装置同时致使燃烧设备热惯性大,延长启停时间,使负荷变化动态特性变差。汽水冷却式旋风分离器由于和锅炉的汽水系统构成了一个整体,在一定程度上使炉膛和分离器结构紧凑,有效减少了整个燃烧设备的体积,但其外侧也需覆以一定厚度保温层,分离器直径也达到3m左右。被分离器分离下来的固体物料必须通过返料机构送回床内,返料机构结构一般较为复杂,在高温条件下,所采用的机械阀容易卡死,转动不灵,磨损严重,可靠性低且压损严重。此外,国内高温旋风分离器运行在负压区内,若密封处理不当,有空气漏入还易导致后燃现象,使分离器内发生高温结焦;许多研究者还指对于现普遍使用的单进口旋风分离器,其气流速度分布在径向上呈轴不对称或出现偏心,尤其在锥体下部靠近排尘口附近,有明显的“偏心”,排气管下口附近,径向气速较大,有“短路”现象;这些局限在很大程度上阻碍了循环流化床燃烧技术的大型化利用。
综上,分离器和回料器的技术水平很大程度上决定了循环流化床锅炉的技术水平,进一步开发效率高、体积小、阻力低、磨损轻和制造运行方便的循环物料分离装置是提高循环流化床燃烧设备经济性和可靠性的有力保证,也是循环流化床燃烧设备大型化的必然选择。文献《双进口旋风器内流场的实验研究》(沈恒根)基于对旋风器本身的研究,提出一种双进口旋风分离方案,但并未给出具体的实施应用方法。中国专利ZL200610023615.1公开了一种气固分离器内置的流化床反应器,但是该装置主要用于连续操作的费托合成反应。
发明内容
技术问题:针对现有的循环流化床存在的机组部件众多占据空间大、气固分离器体积和重量过大,炉膛与炉外装置热膨胀差异造成机组启停惯性大,返料机构结构复杂等问题,本发明提出一种基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,该装置包括炉膛本体,双进口旋风分离器,返料下降管,返料口翼阀、布风板,底部风室,汽水分离器,循环水下降管,冷灰器,添加剂入料口,燃料入料口,上二次风入口,下二次风入口以及流化风入口;
所述炉膛本体竖直布置,其内壁布置水冷壁,炉膛本体自下而上依次分为炉膛密相区,炉膛提升区,炉膛分离区三个区域;
所述炉膛分离区内与床体同轴布置双进口旋风分离器,旋风分离器的烟气入口上方设在炉膛分离区上部,旋风分离器上部的烟气出口穿过炉膛分离区上部顶端伸出炉膛本体,与后续烟气通道相连;旋风分离器底部排尘口设在炉膛分离区下部,排尘口与返料下降管相连;所述返料下降管穿过炉膛提升区,延伸至炉膛密相区的中部;返料下降管底部接返料口翼阀;
所述炉膛密相区底部布置布风板,其上均匀布置风帽;布风板下部为底部风室;布风板中心开排灰口,排灰口与排灰管道相连,排灰管道穿过底部风室与冷灰器相接;冷灰器下部的出料口作为整个炉膛本体的出料口;
所述炉膛密相区侧面自上而下布置添加剂入料口和燃料入料口;炉膛提升区侧面自上而下布置上二次风入口和下二次风入口;底部风室侧面开流化风入口;
所述炉膛本体内壁布置水冷壁管,管道从炉膛顶部伸出,与汽水分离器的湿蒸汽入口相连;汽水分离器上部的蒸汽出口接后续设备,下部的分离水出口与循环水下降管相连,循环水下降管沿流化床外壁向下延伸布置,在床体底部通过连箱装置将循环水重新送入流化床炉膛内部吸热。
优选的,炉膛密相区为自下向上微渐扩倒置圆台,其上为炉膛提升区;
炉膛提升区为圆柱形,其下部与炉膛密相区相连,上部为炉膛分离区;
炉膛分离区下部为倒置圆台,该倒置圆台底部直径与炉膛分离区直径相同,中部为柱形,顶部为锥形。
优选的,所述旋风分离器由圆柱筒体和倒锥形料斗构成,筒体两侧中心对称布置两个烟气入口作为分离器的入料口,上部的烟气出口作为上出料口与后续烟气通道相连,倒锥形料斗的下部排尘口作为整个旋风分离器的下出料口,与返料下降管相连;旋风分离器以及返料下降管的外壳均由蒸汽冷却的膜式壁构成,蒸汽是来自汽水分离器的饱和蒸汽;
优选的,该装置还包括,旋风器悬吊支架,旋风器固定支架,返料下降管支架,其中,
所述旋风分离器由可拆卸的旋风器悬吊支架安装在燃烧装置内部,旋风器悬吊支架作为主要的承重装置;旋风分离器烟道入口下方和返料下降管距底部1/3处分别安装可拆卸的旋风器固定支架和返料下降管固定支架。
优选的,所述燃烧装置总高为L,则炉膛密相区连同底部风室的高度为L1=L/6,炉膛提升区的高度为L2=L/2,炉膛分离区的高度为L3=L/3,其中底部风室高度为L4=L/30;
炉膛密相区的倒置圆台底部直径D1=L/7,上部直径D2=1.2D1,添加剂入料口和燃料入料口距炉膛密相区上下截面的距离分别为H1=H2=L1/3;
炉膛提升区的直径为D2,下二次风入口距炉膛提升区下截面的距离为H3=L2/3,下二次风入口距炉膛提升区上截面的距离为H4=L2/4;
炉膛分离区底部圆台下部直径与提升区直径D2相等,圆台上部直径为D3=1.3D2,圆台高度L6=L3/3;炉膛分离区中部圆柱筒体的直径与下部圆台的上直径D3相等,中部圆柱筒体高度为L7=L3/2;炉膛分离区上部锥体的底部直径与分离区下部圆台的上直径D3相等,分离区上部锥体的高度L8=L3/6;
返料下降管从炉膛分离区和提升区的分界面一直延伸至炉膛密相区的中部位置,返料下降管管长为L5=7L/12;
布风板采用风帽均匀布风,开孔率为10%.
优选的,所述的旋风分离器由上部筒体和与其连接的下部锥形灰斗两个部分组成;
旋风分离器的总高度为Lx=5L3/6,上部筒体高度h=2Lx/5;筒体两侧中心对称布置两个烟气入口,烟气入口采用回转通道,旋风分离器的筒体直径为2R1,回转通道圆直径为2R2,其中R2=1.05R1,回转角度为90°;烟气入口设计为减缩结构,减缩角度为45°,减缩长度为n,入口一侧与所述筒体相切;烟气入口高度a=2h/3,宽度为b;旋风分离器上部排气口直径为De=0.8R1,排气口深度S=0.5a,底部排尘口直径Dh略大于上部排气口直径,Dh=1.1De。
优选的,所述的旋风分离器主体由汽冷管弯制、焊装而成;汽冷管外侧布满销钉并涂一层50~70mm的高温耐磨浇筑料;蒸汽管道内侧浇筑一层较厚的高温防磨耐火材料。
优选的,所述返料口翼阀由马蹄形出料口和活动悬板组成。
有益效果:本发明提供的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,与现有技术相比,具有如下优势:
1、旋风分离器置于循环流化床内部,结构紧凑,显著减小循环流化床机组占据的空间;大大减小旋风分离器与炉膛的热膨胀差别,缩短锅炉启动时间,增强循环流化床锅炉的调节性能;简化了炉膛与分离器、分离器与尾部受热面接口处的机械设计,减少了制造和安装的工作量,降低了运行和维修费用。
2、旋风分离器置于炉膛内部,使旋风分离器本身不再需要厚厚的保温层,极大地减小了旋风分离器的重量和体积;与外置旋风结构相比,热量损失减少,锅炉热效率提高;避免发生外部空气漏入分离器发生残炭燃烧而造成分离器内高温结焦。旋风分离器由汽冷管弯制、焊接而成,增加了炉膛受热面,且热应力小,缩短机组启停时间。
3、旋风分离器采用双进口设计,入口采用蜗壳式回转通道,能有效增强旋风分离器内流场的轴对称性,避免旋风分离器内出现“偏心”现象,并减小气固混合物对筒体气流撞击和干扰,提高分离效率,减少压力损失。
4、旋风分离器分离出来的固体物料在炉内直接经返料下降管返回密相区,返料结构简单可靠,压力损失小;无需辅助返料设备,减少循环流化床的投资和运行费用。
附图说明
图1为循环流化床结构示意图;
图2为循环流化床尺寸标注示意图;
图3a为双进口旋风分离器正视尺寸图;
图3b为双进口旋风分离器上视尺寸图;
图3c为旋风分离器材料结构示意图;
图4为本发明的一种应用实例;
包括:循环流化床本体1,双进口旋风分离器2,返料下降管3,返料口翼阀4,旋风器悬吊支架5,旋风器固定支架6,返料下降管支架7,布风板8,底部风室9,汽水分离器10,循环水下降管11,冷灰器12,添加剂入料口13,燃料入料口14,上二次风入口15,下二次风入口16,流化风入口17,防磨耐火材料18,销钉19,蒸汽冷却管道20,煤粉料斗21,催化剂料斗22,冷灰器23,冷灰斗24,过热器25,省煤器26,空气预热器27,风机28,此外还有炉膛密相区A,炉膛提升区B,炉膛分离区C,尾部烟道D,炉膛内固体循环流程F,炉膛内烟气流程G,蒸汽流程V,以及流化风FW,上二次风SW1,下二次风SW2。
具体实施方案
下面结合附图对本发明做更进一步的说明。
本发明提供的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,它由炉膛本体,双进口旋风分离器,返料下降管,汽水分离器装置组成。本发明改变了旋风分离器外置的布置方式,旋风分离器置于循环流化床内部,主体由汽冷管弯制、焊装而成,采用双进口蜗壳式回转通道设计,分离出来的固体颗粒从返料下降管直接下落进入炉膛密相区。旋风分离器置于炉膛内部,能够有效简化循环流化床机械部件,使其结构紧凑,减少机组占据空间;能够极大地减小旋风分离器的重量和体积,提高气固分离效率,减少热量损失,提高锅炉热效率;缩短机组启停时间,提高机组调节性能;且返料机构简单可靠。旋风分离器采用双进口设计能够有效优化其内部流场。本发明可用于煤、生物质、固体废弃物、城市和工业污泥等多种燃料的燃烧。
参见图1,本发明提供的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,该装置包括炉膛本体1,双进口旋风分离器2,返料下降管3,返料口翼阀4、布风板8,底部风室9,汽水分离器10,循环水下降管11,冷灰器12,添加剂入料口13,燃料入料口14,上二次风入口15,下二次风入口16以及流化风入口17。
所述炉膛本体1竖直布置,其内壁布置水冷壁,炉膛本体1自下而上依次分为炉膛密相区A,炉膛提升区B,炉膛分离区C三个区域。
所述炉膛分离区C内与床体同轴布置双进口旋风分离器2,旋风分离器2的烟气入口上方设在炉膛分离区C上部,旋风分离器2上部的烟气出口穿过炉膛分离区C上部顶端伸出炉膛本体1,与后续烟气通道相连;旋风分离器2底部排尘口设在炉膛分离区C下部,排尘口与返料下降管3相连;所述返料下降管3穿过炉膛提升区B,延伸至炉膛密相区A的中部;返料下降管3底部接返料口翼阀(4)。
所述炉膛密相区A底部布置布风板8,其上均匀布置风帽;布风板8下部为底部风室9;布风板8中心开排灰口,排灰口与排灰管道相连,排灰管道穿过底部风室9与冷灰器12相接;冷灰器12下部的出料口作为整个炉膛本体1的出料口。
所述炉膛密相区A侧面自上而下布置添加剂入料口13和燃料入料口14;炉膛提升区B侧面自上而下布置上二次风入口15和下二次风入口16;底部风室9侧面开流化风入口17。
所述炉膛本体1内壁布置水冷壁管,管道从炉膛顶部伸出,与汽水分离器10的湿蒸汽入口相连;汽水分离器10上部的蒸汽出口接后续设备,下部的分离水出口与循环水下降管11相连,循环水下降管11沿流化床外壁向下延伸布置,在床体底部通过连箱装置将循环水重新送入流化床炉膛内部吸热。
炉膛密相区A为自下向上微渐扩倒置圆台,其上为炉膛提升区B;炉膛提升区B为圆柱形,其下部与炉膛密相区A相连,上部为炉膛分离区C;炉膛分离区C下部为倒置圆台,该倒置圆台底部直径与炉膛分离区B直径相同,中部为柱形,顶部为锥形。
所述旋风分离器2由圆柱筒体和倒锥形料斗构成,筒体两侧中心对称布置两个烟气入口作为分离器2的入料口,上部的烟气出口作为上出料口与后续烟气通道相连,倒锥形料斗的下部排尘口作为整个旋风分离器2的下出料口,与返料下降管3相连;旋风分离器2以及返料下降管3的外壳均由蒸汽冷却的膜式壁构成,蒸汽是来自汽水分离器10的饱和蒸汽。
该装置还包括,旋风器悬吊支架5,旋风器固定支架6,返料下降管支架7,其中,
所述旋风分离器2由可拆卸的旋风器悬吊支架5安装在燃烧装置内部,旋风器悬吊支架5作为主要的承重装置;旋风分离器2烟道入口下方和返料下降管3距底部1/3处分别安装可拆卸的旋风器固定支架6和返料下降管固定支架7。
所述燃烧装置总高为L,则炉膛密相区A连同底部风室9的高度为L1=L/6,炉膛提升区B的高度为L2=L/2,炉膛分离区C的高度为L3=L/3,其中底部风室9高度为L4=L/30。
炉膛密相区A的倒置圆台底部直径D1=L/7,上部直径D2=1.2D1,添加剂入料口13和燃料入料口14距炉膛密相区A上下截面的距离分别为H1=H2=L1/3;
炉膛提升区B的直径为D2,下二次风入口16距炉膛提升区B下截面的距离为H3=L2/3,下二次风入口15距炉膛提升区B上截面的距离为H4=L2/4。
炉膛分离区C底部圆台下部直径与提升区直径D2相等,圆台上部直径为D3=1.3D2,圆台高度L6=L3/3;炉膛分离区C中部圆柱筒体的直径与下部圆台的上直径D3相等,中部圆柱筒体高度为L7=L3/2;炉膛分离区C上部锥体的底部直径与分离区C下部圆台的上直径D3相等,分离区上部锥体的高度L8=L3/6。
返料下降管3从炉膛分离区C和提升区B的分界面一直延伸至炉膛密相区A的中部位置,返料下降管3管长为L5=7L/12。;
布风板8采用风帽均匀布风,开孔率为10%.
所述的旋风分离器2由上部筒体和与其连接的下部锥形灰斗两个部分组成。
旋风分离器2的总高度为Lx=5L3/6,上部筒体高度h=2Lx/5;筒体两侧中心对称布置两个烟气入口,烟气入口采用回转通道,旋风分离器2的筒体直径为2R1,回转通道圆直径为2R2,其中R2=1.05R1,回转角度为90°;烟气入口设计为减缩结构,减缩角度为45°,减缩长度为n,入口一侧与所述筒体相切;烟气入口高度a=2h/3,宽度为b;旋风分离器2上部排气口直径为De=0.8R1,排气口深度S=0.5a,底部排尘口直径Dh略大于上部排气口直径,Dh=1.1De。
所述的旋风分离器2主体由汽冷管弯制、焊装而成;汽冷管外侧布满销钉并涂一层50~70mm的高温耐磨浇筑料;蒸汽管道内侧浇筑一层较厚的高温防磨耐火材料。
所述返料口翼阀4由马蹄形出料口和活动悬板组成。
所述旋风分离器2由筒体和倒锥形料斗构成,筒体两侧中心对称布置两个烟气入口作为分离器2的入料口,上部的烟气出口作为上出料口与后续烟气通道相连,倒锥形料斗的下部排尘口作为整个旋风分离器2的下出料口,与返料下降管相连。分离器2以及返料下降管3的外壳均由蒸汽冷却的膜式壁构成,蒸汽是来自汽水分离器10的饱和蒸汽。
所述全覆式翼阀4由马蹄形出料口和活动悬板组成。
如图2所示,所述循环流化床本体总高为24m,则炉膛密相区A连同底部风室的高度为4m,炉膛炉膛提升区B的高度为12m,分离区C的高度为8m,其中风室高度为0.8m。炉膛密相区A的倒置圆台底部直径3.4m,上部直径4.0m,添加剂入料口13和燃料入料口14距密相区上下截面的距离分别为1.3m。炉膛提升区B的直径为4.0m,下二次风入口16距炉膛提升区B下截面的距离为4m,下二次风入口15距炉膛提升区B上截面的距离为3m。炉膛分离区C底部圆台下部直径为4.0m,圆台上部直径为5.2m,圆台高度2.7m。炉膛分离区C中部圆柱筒体直径为5.2m,高度为4m。炉膛分离区C上部锥体的底部直径为5.2m,高度1.3m。返料下降管从炉膛分离区C和炉膛提升区B的分界面一直延伸至密相区A的中部位置,管长为14m。布风板8采用风帽均匀布风,开孔率为10%.
如图3所示,旋风分离器2由上部筒体和下部锥形灰斗两个部分组成。旋风分离器2的总高度为6.7m,上部筒体高度2.7m。筒体两侧中心对称布置两个烟气入口,烟气入口采用回转通道,旋风分离器2的筒体直径为3m,回转通道圆直径为3.15m,其中R2=1.05R1,回转角度为90°。烟气入口设计为减缩结构,减缩角度为45°,减缩长度为0.2m,入口一侧与旋风筒体相切。烟气入口高度2.1m,宽度为1.8m。旋风分离器2上部排气口直径为1.2m,排气口深度1.05m,底部排尘口直径略大于上部排气口直径,尺寸为1.16m。
如图4所示,所述的旋风分离器2上部排气口排出的烟气经连接管道进入尾部受热面,依次经过过热器、省煤器和空气预热器,进入尾部烟道进行烟气处理。汽水分离器10上部出料口排出的蒸汽一部分进入炉内旋风分离器蒸汽管道进行旋风冷却,绝大部分进入过热器进行蒸汽过热,过热后的蒸汽进入汽轮机。燃料煤和添加剂石灰石以一定的配比分别经燃料入料口14和添加剂入料口14送入炉膛。风机将风送入空气预热器利用烟气余热进行预热,预热后的空气分为三路,分别通过流化风入口17,上二次风入口15和下二次风入口16进入炉膛参与燃烧。
上述装置的具体工作过程为:
1、破碎成细小颗粒的燃料煤(粒径范围0~8mm)和燃烧添加剂石灰石以一定的配比分别通过给料装置从燃料入料口14和添加剂入料口13送入炉膛内的密相区。
2、风机将风送入空气预热器利用烟气余热进行预热至500℃,预热后的空气分为三路,分别通过流化风入口17(70%),上二次风入口15(15%)和下二次风入口16(15%)进入炉膛参与燃烧。空气以5m/s(表观速度)经由底部风室经过床底部的布风板送入床层。对于较大颗粒的燃料,该流化速度刚超过该颗粒尺寸的临界风速,颗粒在一次流化风的作用下上升和浮起,又在重力作用下下落,因此在炉膛底部形成基本由大颗粒组成的鼓泡状态,较大的颗粒在密相区较长时间的停留和充分地燃尽或者燃成较细的颗粒。炉内温度约为850℃。而较细的颗粒则在燃烧烟气的携带下,进入提升区以及上部的气固分离区。其间,在提升区加入下二次流化风(15%)和上二次流化风(15%),使燃料颗粒进一步燃烧,并控制污染物(NOx)的生成。
3、烟气携带未燃尽的细煤颗粒细颗粒进入旋风分离器,经旋风分离器分离后的洁净烟气从旋风分离器上部烟气出口排出炉膛,进入后续烟道。经旋风分离器分离后的固体颗粒从旋风分离器排尘口进入返料下降管,在返料下降管内下落至返料管出口,重新回到密相区进行再次燃烧。在整个燃烧过程中,固体物料经由密相区、提升区、分离区、旋风分离器、返料下降管再次回到密相区,整个循环过程在炉膛内部完成。
4、旋风分离器2上部排气口排出的烟气经连接管道进入尾部受热面,依次经过过热器、省煤器和空气预热器,进入尾部烟道进行烟气处理。汽水分离器10上部出料口排出的蒸汽中15%的份额进入炉内旋风分离器蒸汽管道进行旋风冷却,绝大部分进入过热器进行蒸汽过热至560℃,过热后的蒸汽进入汽轮机。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:该装置包括炉膛本体(1),双进口旋风分离器(2),返料下降管(3),返料口翼阀(4)、布风板(8),底部风室(9),汽水分离器(10),循环水下降管(11),冷灰器(12),添加剂入料口(13),燃料入料口(14),上二次风入口(15),下二次风入口(16)以及流化风入口(17);
所述炉膛本体(1)竖直布置,其内壁布置水冷壁,炉膛本体(1)自下而上依次分为炉膛密相区(A),炉膛提升区(B),炉膛分离区(C)三个区域;
所述炉膛分离区(C)内与床体同轴布置双进口旋风分离器(2),旋风分离器(2)的烟气入口上方设在炉膛分离区(C)上部,旋风分离器(2)上部的烟气出口穿过炉膛分离区(C)上部顶端伸出炉膛本体(1),与后续烟气通道相连;旋风分离器(2)底部排尘口设在炉膛分离区(C)下部,排尘口与返料下降管(3)相连;所述返料下降管(3)穿过炉膛提升区(B),延伸至炉膛密相区(A)的中部;返料下降管(3)底部接返料口翼阀(4);
所述炉膛密相区(A)底部布置布风板(8),其上均匀布置风帽;布风板(8)下部为底部风室(9);布风板(8)中心开排灰口,排灰口与排灰管道相连,排灰管道穿过底部风室(9)与冷灰器(12)相接;冷灰器(12)下部的出料口作为整个炉膛本体(1)的出料口;
所述炉膛密相区(A)侧面自上而下布置添加剂入料口(13)和燃料入料口(14);炉膛提升区(B)侧面自上而下布置上二次风入口(15)和下二次风入口(16);底部风室(9)侧面开流化风入口(17);
所述炉膛本体(1)内壁布置水冷壁管,管道从炉膛顶部伸出,与汽水分离器(10)的湿蒸汽入口相连;汽水分离器(10)上部的蒸汽出口接后续设备,下部的分离水出口与循环水下降管(11)相连,循环水下降管(11)沿流化床外壁向下延伸布置,在床体底部通过连箱装置将循环水重新送入流化床炉膛内部吸热。
2.根据权利要求1所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:
炉膛密相区(A)为自下向上微渐扩倒置圆台,其上为炉膛提升区(B);
炉膛提升区(B)为圆柱形,其下部与炉膛密相区(A)相连,上部为炉膛分离区(C);
炉膛分离区(C)下部为倒置圆台,该倒置圆台底部直径与炉膛分离区(B)直径相同,中部为柱形,顶部为锥形。
3.根据权利要求2所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:
所述旋风分离器(2)由圆柱筒体和倒锥形料斗构成,筒体两侧中心对称布置两个烟气入口作为分离器(2)的入料口,上部的烟气出口作为上出料口与后续烟气通道相连,倒锥形料斗的下部排尘口作为整个旋风分离器(2)的下出料口,与返料下降管(3)相连;旋风分离器(2)以及返料下降管(3)的外壳均由蒸汽冷却的膜式壁构成,蒸汽是来自汽水分离器(10)的饱和蒸汽。
4.根据权利要求2所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:
该装置还包括,旋风器悬吊支架(5),旋风器固定支架(6),返料下降管支架(7),其中,
所述旋风分离器(2)由可拆卸的旋风器悬吊支架(5)安装在燃烧装置内部,旋风器悬吊支架(5)作为主要的承重装置;旋风分离器(2)烟道入口下方和返料下降管(3)距底部1/3处分别安装可拆卸的旋风器固定支架(6)和返料下降管固定支架(7)。
5.根据权利要求2所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:所述燃烧装置总高为L,则炉膛密相区(A)连同底部风室(9)的高度为L1=L/6,炉膛提升区(B)的高度为L2=L/2,炉膛分离区(C)的高度为L3=L/3,其中底部风室(9)高度为L4=L/30;
炉膛密相区(A)的倒置圆台底部直径D1=L/7,上部直径D2=1.2D1,添加剂入料口(13)和燃料入料口(14)距炉膛密相区(A)上下截面的距离分别为H1=H2=L1/3;
炉膛提升区(B)的直径为D2,下二次风入口(16)距炉膛提升区(B)下截面的距离为H3=L2/3,下二次风入口(15)距炉膛提升区(B)上截面的距离为H4=L2/4;
炉膛分离区(C)底部圆台下部直径与提升区直径D2相等,圆台上部直径为D3=1.3D2,圆台高度L6=L3/3;炉膛分离区(C)中部圆柱筒体的直径与下部圆台的上直径D3相等,中部圆柱筒体高度为L7=L3/2;炉膛分离区(C)上部锥体的底部直径与分离区(C)下部圆台的上直径D3相等,分离区上部锥体的高度L8=L3/6;
返料下降管(3)从炉膛分离区(C)和提升区(B)的分界面一直延伸至炉膛密相区(A)的中部位置,返料下降管(3)管长为L5=7L/12;
布风板(8)采用风帽均匀布风,开孔率为10%。
6.根据权利要求2所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:所述的旋风分离器(2)由上部筒体和与其连接的下部锥形灰斗两个部分组成;
旋风分离器(2)的总高度为Lx=5L3/6,上部筒体高度h=2Lx/5;筒体两侧中心对称布置两个烟气入口,烟气入口采用回转通道,旋风分离器(2)的筒体直径为2R1,回转通道圆直径为2R2,其中R2=1.05R1,回转角度为90°;烟气入口设计为减缩结构,减缩角度为45°,减缩长度为n,入口一侧与所述筒体相切;烟气入口高度a=2h/3,宽度为b;旋风分离器(2)上部排气口直径为De=0.8R1,排气口深度S=0.5a,底部排尘口直径Dh略大于上部排气口直径,Dh=1.1De。
7.根据权利要求2所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:所述的旋风分离器(2)主体由汽冷管弯制、焊装而成;汽冷管外侧布满销钉并涂一层50~70mm的高温耐磨浇筑料;蒸汽管道内侧浇筑一层较厚的高温防磨耐火材料。
8.根据权利要求2所述的基于内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置,其特征在于:所述返料口翼阀(4)由马蹄形出料口和活动悬板组成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410076916.5A CN103822205B (zh) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410076916.5A CN103822205B (zh) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103822205A true CN103822205A (zh) | 2014-05-28 |
CN103822205B CN103822205B (zh) | 2016-06-29 |
Family
ID=50757402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410076916.5A Active CN103822205B (zh) | 2014-03-04 | 2014-03-04 | 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103822205B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104566355A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-29 | 无锡东马锅炉有限公司 | 循环流化床锅炉循环灰强化冷却装置 |
CN106433700A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-22 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种能高效回收热能的干熄焦除尘系统及工艺 |
CN109915825A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-06-21 | 重庆工业职业技术学院 | 一种双炉膛循环流化床锅炉 |
CN111140842A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | 中国科学院工程热物理研究所 | 返混自预热燃烧的锅炉系统、煤粉自预热燃烧方法 |
WO2020094043A1 (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | 中国科学院工程热物理研究所 | 内置返混式煤粉自预热方法及设备、煤粉自热式燃烧器 |
CN113280331A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 中国科学院工程热物理研究所 | 预热装置、预热燃烧器、燃烧系统、煤粉锅炉及其控制方法 |
CN113280330A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 中国科学院工程热物理研究所 | 循环流化床锅炉 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4746337A (en) * | 1987-07-06 | 1988-05-24 | Foster Wheeler Energy Corporation | Cyclone separator having water-steam cooled walls |
CN1057015A (zh) * | 1990-06-07 | 1991-12-18 | 福斯特·惠勒能源公司 | 旋风分离器 |
CN1422172A (zh) * | 2000-02-08 | 2003-06-04 | 福图姆股份公司 | 从气体中分离固体物的方法和设备 |
CN2557237Y (zh) * | 2002-07-04 | 2003-06-25 | 东华大学 | 具有多个切向进口回转通道的旋风分离器 |
-
2014
- 2014-03-04 CN CN201410076916.5A patent/CN103822205B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4746337A (en) * | 1987-07-06 | 1988-05-24 | Foster Wheeler Energy Corporation | Cyclone separator having water-steam cooled walls |
US4746337B1 (zh) * | 1987-07-06 | 1992-08-11 | Foster Wheeler Energy Corp | |
CN1057015A (zh) * | 1990-06-07 | 1991-12-18 | 福斯特·惠勒能源公司 | 旋风分离器 |
CN1422172A (zh) * | 2000-02-08 | 2003-06-04 | 福图姆股份公司 | 从气体中分离固体物的方法和设备 |
CN2557237Y (zh) * | 2002-07-04 | 2003-06-25 | 东华大学 | 具有多个切向进口回转通道的旋风分离器 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
岑可法等: "《循环流化床锅炉理论、设计与运行》", 31 May 1998, 中国电力出版社 * |
沈恒根等: "双进口旋风器内流场的实验研究", 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 * |
王清华: "旋风分离器结构改进的研究现状和发展趋势", 《锅炉技术》 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104566355A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-29 | 无锡东马锅炉有限公司 | 循环流化床锅炉循环灰强化冷却装置 |
CN104566355B (zh) * | 2014-12-20 | 2017-01-25 | 无锡东马锅炉有限公司 | 循环流化床锅炉循环灰强化冷却装置 |
CN106433700A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-22 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种能高效回收热能的干熄焦除尘系统及工艺 |
CN111140842A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-12 | 中国科学院工程热物理研究所 | 返混自预热燃烧的锅炉系统、煤粉自预热燃烧方法 |
WO2020094043A1 (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | 中国科学院工程热物理研究所 | 内置返混式煤粉自预热方法及设备、煤粉自热式燃烧器 |
CN109915825A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-06-21 | 重庆工业职业技术学院 | 一种双炉膛循环流化床锅炉 |
CN113280331A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 中国科学院工程热物理研究所 | 预热装置、预热燃烧器、燃烧系统、煤粉锅炉及其控制方法 |
CN113280330A (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-20 | 中国科学院工程热物理研究所 | 循环流化床锅炉 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103822205B (zh) | 2016-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103822205B (zh) | 内置双进口旋风分离器的循环流化床燃烧装置 | |
CN101949535B (zh) | 低倍率生物质循环流化床锅炉及其燃烧方法 | |
CN103836612B (zh) | 一种卧式循环流化床过热蒸汽锅炉 | |
CN105164469B (zh) | 包括多功能惯性重力分离器的流化床锅炉 | |
CN101995016B (zh) | 一种纯燃用低热值煤矸石的循环流化床锅炉装置 | |
CN101514811B (zh) | 无夹廊角管全膜式壁循环流化床锅炉 | |
CN204388046U (zh) | 生物质循环流化床锅炉 | |
CN103884013B (zh) | 耦合式环保型流化床锅炉燃烧方法及装置 | |
CN1047560A (zh) | 循环式流化床反应器 | |
CN102980177B (zh) | 一种燃生物质流化床锅炉 | |
CN109506230A (zh) | 环保节能型生物质循环流化床锅炉 | |
CN104676617B (zh) | 一种焚烧锅炉烟道防积灰结构 | |
CN104654289B (zh) | 一种秸秆焚烧流化床锅炉 | |
CN106287680A (zh) | 小型生物质成型燃料循环流化床蒸汽锅炉 | |
CN101526220A (zh) | 双工质双循环污泥焚烧炉 | |
CN204629539U (zh) | 焚烧锅炉烟道防积灰结构 | |
CN201581059U (zh) | 洁净燃气输出式环保型燃煤气化炉 | |
CN201521950U (zh) | 带内置式旋风上排气高温分离器的循环流化床锅炉 | |
CN205424879U (zh) | 用于燃用油页岩的300mwcfb锅炉 | |
CN201916893U (zh) | 内分型混燃炉 | |
CN107606609A (zh) | 一种燃烧低热值高灰分燃料的循环流化床锅炉 | |
CN114413255A (zh) | 一种水冷气固分离器与四、七回程水冷烟道的流化床锅炉 | |
CN208886757U (zh) | 一种煤泥处理系统 | |
CN105444144A (zh) | 用于燃用油页岩的300mwcfb锅炉及布局方法 | |
CN208886756U (zh) | 一种循环流化床反应器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |