CN105180163B - 循环流化床锅炉分级冷却排渣系统 - Google Patents

Abstract

一种循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，包括安装在循环流化床锅炉下方的数个并行布置的排渣管，安装在排渣管上的膨胀节、插板门，安装在排渣管下方的重力管冷渣机，在重力管冷渣机下方出口安装的风冷干式排渣机，在数个重力管冷渣机与风冷干式排渣机之间至少安装一个调速锁气给料机，安装在风冷干式排渣机直线段上方的低温省煤器，安装在风冷干式排渣机倾斜段下端上方并通过空气管道与低温省煤器相连的除尘器，位于除尘器上方安装的排风管道，安装在排风管道上的风机。本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，分级冷却排渣，余热回收，节能环保。可广泛应用于循环流化床锅炉输渣系统，尤其是大型循环流化床锅炉输渣系统中。

Description

循环流化床锅炉分级冷却排渣系统

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，可广泛应用于循环流化床锅炉输渣系统，尤其是大型循环流化床锅炉输渣系统中。

背景技术

现有的循环流化床锅炉，采用传统的滚筒冷渣机对灰渣进行输送，滚筒冷渣机自身存在着换热面积小、热渣冷却效果差、灰渣输送量小、运行稳定性差、磨损严重、易漏易堵、检修困难的问题，后续输送机械受渣高温影响，不但磨损加剧，并且经常发生机械故障，甚至瘫痪停机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分级冷却排渣、余热回收、节能环保的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统。

为了达到上述目的，本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，包括安装在循环流化床锅炉下方的数个并行布置的排渣管，安装在排渣管上的膨胀节、插板门，安装在排渣管下方的重力管冷渣机，在重力管冷渣机下方出口安装的风冷干式排渣机，在数个重力管冷渣机与风冷干式排渣机之间至少安装一个调速锁气给料机，安装在风冷干式排渣机直线段上方的低温省煤器，安装在风冷干式排渣机倾斜段下端上方并通过空气管道与低温省煤器相连的除尘器，位于除尘器上方安装的排风管道，安装在排风管道上的风机。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，可为固定管式换热器。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，采用水为冷却介质的固定密闭管式换热器，热渣在壳体内的水管之间由上向下流动，冷却水在众多根水管内部流动。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，采用锅炉系统凝结水为冷却介质，从循环流化床锅炉低温级低压加热器引入，返回高温级低压加热器。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，采用锅炉系统热网水为冷却介质，从循环流化床锅炉低温端取水，返回高温端。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的风冷干式排渣机，包括封闭壳体，安装在封闭壳体内部的输送带，安装在封闭壳体上并与风机相连接的冷却风循环系统。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的冷却风循环系统，包括风量输送管道，安装在风量输送管道上的风量调节门。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的风冷干式排渣机，可设置多级风冷干式排渣机，此时风冷干式排渣机应头尾相连，形成串联布置。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的多级风冷干式排渣机，可共享一套低温省煤器、除尘器和风机。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其工作原理是：本发明采用分级冷却排渣方式，高温段采用重力管冷渣机冷却，中温段采用风冷干式排渣机冷却，依靠调速锁气给料机控制系统灰渣输送量。来自锅炉排渣管的热渣经重力管冷渣机初步冷却后进入调速锁气给料机，经过调速锁气给料机定量给料后排入风冷干式排渣机，经过风冷干式排渣机再次冷却和输送，最后排至灰渣后续处理系统。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的排渣管，设置膨胀节的目的是为了吸收锅炉膨胀量。设置插板门的目的是控制灰渣的排放和设备的离线检修。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，优选固定管式换热器，来降低系统磨损，同时提高稳定性并降低成本。采用凝结水或热网水为冷却介质，热渣在密闭壳体内的水管之间由上向下流动，冷却水在众多水管内部流动，由下向上流动，形成逆流换热。因为重力管冷渣机是对热渣的初级冷却，出口渣温高，降温幅度小，所以出力大。冷却水进水温度高，回收热量品质更高，对汽机系统稳定性影响小，节能优势更高。为承受高压凝结水和增大换热面积，重力管冷渣机采用管式换热器。为防止灰渣在冷却过程中结焦，重力管冷渣机自身采用全密闭结构，进渣口与锅炉排渣口连接，出渣口与下部设置调速锁气给料机连接，内部无空气流动，为无氧换热，灰渣不会继续燃烧，无化学热释放，灰渣长时间存储也不会结焦。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的调速锁气给料机，通过转子转动速度控制给料量的大小，并通过转子和内部物料阻止空气的上下流通，可阻断下级风冷干式排渣机内空气进入重力管冷渣机，实现定量给料，避免卡塞。经过重力管冷渣机预冷却后的灰渣温度降低至250℃～400℃，调速锁气给料机磨损减轻。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的风机，是冷却风循环系统的动力装置，风机进风口与除尘器出风口连接，风机出风口通入大气或与冷却风循环系统连接。在风机动力驱动下，环境冷却风通过风量调节门被吸入风冷干式排渣机壳体内，经过风道与输送中的灰渣换热后，进入低温省煤器放热，再经除尘器除尘后排入大气。在闭式冷却风循环系统中，为保证系统风压调节和风量调节，在循环系统中至少设有一个风量调节门，优选在风冷干式排渣机的进风口前与风机的出风口后之间风道中设置风量调节门，或者在风机入口设置风量调节门，或者在多个出口和入口中分别设置风量调节门，从而实现冷却风循环系统的调节控制。风量调节门可使风冷干式排渣机内形成微负压，保证环保和安全。为保证风冷干式排渣机壳体内形成负压和系统运行稳定性，至少设置一个通风孔。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的低温省煤器，其入口与风冷干式排渣机机壳连接，出口与除尘器连接，以凝结水或热网水为冷却介质，对风冷干式排渣机内换热后的热风进行冷却和热量回收。同比传统低温省煤器，本发明风速低、灰尘少，不会产生低温腐蚀。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的除尘器，位于低温省煤器出口，将冷却后的热风含有的灰尘分离、收集，并输送回系统。所述的除尘器，可选用旋风除尘器或布袋除尘器，位于低温省煤器出口，将冷却后的热风含有的灰尘分离、收集，并输送回底渣排渣系统。除尘器底部可设有电动锁气给料机，用于排泄灰渣同时防止额外空气进入冷却系统。经过除尘后的空气，在系统中循环可降低磨损和功耗。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的风冷干式排渣机，优选一级风冷干式排渣机。在空间受限工况下，如需转弯布置时，可设置多级风冷干式排渣机，此时风冷干式排渣机应头尾相连，形成串联布置。多级风冷干式排渣机可共享一套低温省煤器、除尘器和风机。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，当锅炉煤质较好，渣量较少的工况，重力管冷渣机排出渣温较低，经风冷干式排渣机换热后的空气温度低，品质低利用价值低。此种工况，风冷干式排渣机可不设置或停用低温省煤器，除尘后直接排入大气，此时除尘器优选布袋除尘器，达到更高环保要求。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，重力管冷渣机和低温省煤器采用水吸热，优选凝结水，凝结水由某一级低压加热器引入，被加热后返回到循环系统的温度高一级或高两级低压加热器或除氧器。在供暖地区，采用热网水可回收更多热量，热网水由低温段引入，换热后并入高温段。重力管冷渣机渣温高，可回收高品质热量，所以，即使同时采用凝结水，重力管冷渣机和低温省煤器的入口水温不同，应从不同级别的低压加热器取水，重力管冷渣机出入口至少高一级。重力管冷渣机和低温省煤器均为间接换热，风冷干式排渣机本体内为空气和热渣的直接换热。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，分为高温、中温两区域冷却。高温区域冷却是指重力管冷渣机将850℃～1000℃高温渣冷却至250℃～400℃中温渣的过程，采用凝结水或热网水实现高品质热源回收；中温区域冷却是指风冷干式排渣机将250℃～400℃中温渣冷却至150℃以下低温渣的过程。即重力管冷渣机将锅炉排出的850℃～1000℃高温热渣冷却至250℃～400℃的中温渣后排至调速锁气给料机，中温渣由调速锁气给料机定量排入风冷干式排渣机，经风冷干式排渣机冷却后的150℃以下的低温渣，之后排入后续灰渣处理系统。因此，本发明分级冷却排渣。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，采用低温省煤器用于回收空气的热量，除尘器用于将循环空气中的灰尘分离并回收至系统，风冷干式排渣机用于热渣与冷却风换热。在风机动力驱动下，从环境吸入风冷干式排渣机内的冷却空气与中温渣换热；接着，加热后的空气在低温省煤器中与水换热；最后，冷却后的空气经过除尘后排入大气，形成开式循环。当排出的空气温度较高，或者空气量较大不被允许排放时，可将本发明系统优化为闭式循环，冷却除尘后的冷风通过风机输送至风冷干式排渣机冷却风循环系统中，吸热后的热风进入低温省煤器放热，再进入除尘器除尘，最后再经过风机进入风冷干式排渣机中。因此，本发明余热回收，节能环保。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，输送系统工艺流程为，锅炉排渣口排出的热渣，经过插板门和膨胀节后进入重力管冷渣机，通过重力管冷渣机预冷却后再进入调速锁气给料机，再进入风冷干式排渣机，经风冷干式排渣机冷却后的灰渣进入后续处理系统。优选直接排入渣仓，受空间限制的工况，可设置斗提机提升至渣仓或者其它输送机输送至远方。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，锅炉排渣管可接入一个或多个重力管冷渣机，反之，一个重力管冷渣机可接受来自锅炉一个或多个排渣管的高温渣。一台重力管冷渣机可配置一台或多台调速锁气给料机，来满足系统设备间对接和灰渣冷却输送通道流畅以及传热传质的优化要求。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，并行布置的调速锁气给料机，优选排入同一台风冷干式排渣机。多个重力管冷渣机为并行布置，多个风冷干式排渣机为串行布置。风冷干式排渣机串行的最大数量与重力管冷渣机线性最小数相同，即干式排渣机串行数为最小值；如一台锅炉两侧各设置4个并行的排渣口，应选用8台重力管冷渣机和2台风冷干式排渣机，实现系统的最优配置获得高经济效益。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，高温段无氧冷却，不结焦，冷却效率高。重力管冷渣机磨损低，节电。重力管冷渣机中渣水温差大，回收热量品质高。风冷干式排渣机集冷却和输送为一体，换热面增大，冷却效果好。

综上所述，本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，分级冷却排渣，余热回收，节能环保。

附图说明 以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式 在图1中，本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，包括安装在循环流化床锅炉12下方的数个并行布置的排渣管1，安装在排渣管上的膨胀节2、插板门3，安装在排渣管下方的重力管冷渣机4，在重力管冷渣机下方出口安装的风冷干式排渣机5，在数个重力管冷渣机与风冷干式排渣机之间至少安装一个调速锁气给料机6，安装在风冷干式排渣机直线段上方的低温省煤器7，安装在风冷干式排渣机倾斜段下端上方并通过空气管道与低温省煤器相连的除尘器8，位于除尘器上方安装的排风管道9，安装在排风管道上的风机10。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，可为固定管式换热器。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，采用水为冷却介质的固定密闭管式换热器，热渣在壳体内的水管之间由上向下流动，冷却水在众多根水管内部流动。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，采用锅炉系统凝结水为冷却介质，从循环流化床锅炉低温级低压加热器引入，返回高温级低压加热器。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的重力管冷渣机，采用锅炉系统热网水为冷却介质，从循环流化床锅炉低温端取水，返回高温端。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的风冷干式排渣机，包括封闭壳体5-1，安装在封闭壳体内部的输送带5-2，安装在封闭壳体上并与风机相连接的冷却风循环系统5-3。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的冷却风循环系统，包括风量输送管道5-3-1，安装在风量输送管道上的风量调节门5-3-2。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的风冷干式排渣机，可设置多级风冷干式排渣机，此时风冷干式排渣机应头尾相连，形成串联布置。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的多级风冷干式排渣机，可共享一套低温省煤器、除尘器和风机。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的调速锁气给料机，包括密闭壳体6-1，在壳体内部设置转子6-2。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的低温省煤器，采用锅炉系统凝结水换热，从低温级低压加热器引入，返回高温级低压加热器，且低温省煤器引入和返回低压加热器的温度级分别低于前述的重力管冷渣机引入和返回低压加热器的温度级至少一级。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的低温省煤器，采用锅炉系统热网水时，从低温端取水，返回高温端。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的除尘器，可为旋风除尘器。

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的除尘器，可为布袋除尘器

本发明循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，所述的除尘器，其底部可设有电动锁气给料机11。

此外，图中，灰渣流动方向a，空气流动方向b，水流动方向c。

Claims (9)

1.一种循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，包括安装在循环流化床锅炉下方的数个并行布置的排渣管，安装在排渣管上的膨胀节、插板门，安装在排渣管下方的重力管冷渣机，在重力管冷渣机下方出口安装的风冷干式排渣机，在数个重力管冷渣机与风冷干式排渣机之间至少安装一个调速锁气给料机，安装在风冷干式排渣机直线段上方的低温省煤器，安装在风冷干式排渣机倾斜段下端上方并通过空气管道与低温省煤器相连的除尘器，位于除尘器上方安装的排风管道，安装在排风管道上的风机。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的重力管冷渣机，可为固定管式换热器。

3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的重力管冷渣机，采用水为冷却介质的固定密闭管式换热器，热渣在壳体内的水管之间由上向下流动，冷却水在众多根水管内部流动。

4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的重力管冷渣机，采用锅炉系统凝结水为冷却介质，从循环流化床锅炉低温级低压加热器引入，返回高温级低压加热器。

5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的重力管冷渣机，采用锅炉系统热网水为冷却介质，从循环流化床锅炉低温端取水，返回高温端。

6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的风冷干式排渣机，包括封闭壳体，安装在封闭壳体内部的输送带，安装在封闭壳体上并与风机相连接的冷却风循环系统。

7.根据权利要求6所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的冷却风循环系统，包括风量输送管道，安装在风量输送管道上的风量调节门。

8.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的风冷干式排渣机，可设置多级风冷干式排渣机，此时风冷干式排渣机应头尾相连，形成串联布置。

9.根据权利要求8所述的循环流化床锅炉分级冷却排渣系统，其特征在于，所述的多级风冷干式排渣机，可共享一套低温省煤器、除尘器和风机。