CN105299632A - 全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺及设备，包括煤场破碎机、密封的罐车、第一气体输送泵及管道、密封煤库、第二气体输送泵及管道、小煤仓、螺旋给煤机、流化床锅炉；破碎成粒径在3mm以下的煤粉微颗粒送至密封煤库中的小煤仓内，微正压为0.1—0.15MP燃烧，流化床锅炉炉膛的燃烧温度控制在一个合理温度为850℃—900℃。本发明将原煤破碎成微颗粒，煤粉在转运、输送、燃烧过程中，密封无泄漏，对环境无污染，流化床锅炉微正压燃烧，炉膛底部布风均匀，料层压差小，减少了氮氧化物的排放，环保，节能，高效。

Description

全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺及设备
技术领域
本发明属于燃烧设备技术领域，具体涉及一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺及设备。
背景技术
现有的循环硫化床锅炉都要求进入锅炉燃烧的煤粒直径在8mm以下，原煤在煤场被粉碎，然后通过输送带进入煤仓，煤仓里的煤粉粒再通过输送带送入锅炉燃烧，整个煤粉粒的输送过程都是在敞口无密封条件下进行的，煤粉粒外扬，严重污染环境。此外，现有的循环流化床锅炉都是保持在微负压运行，不利于炉内燃烧和传热，导致过量空气系数偏大，热效率低，人们为了提高燃烧效率，不得不提高燃烧温度，而提高燃烧温度则又导致了有毒有害气体氮氧化物的排放偏高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺及设备，将原煤破碎成微颗粒，煤粉在转运、输送、燃烧过程中，密封无泄漏，对环境无污染，流化床锅炉微正压燃烧，燃烧效率高，炉膛底部布风均匀，料层压差小，控温合理，强化了传热及燃烧，减少了有毒有害气体氮氧化物的排放，环保，节能，减排，高效。
本发明采用的技术方案是：
一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺，包括：
1）循环流化床锅炉燃烧所需的原煤在煤场被破碎成粒径在3mm以下的微颗粒；
2）原煤在煤场被破碎成粒径3mm以下的煤粉微颗粒，通过密封的罐车运送至锅炉房旁，在锅炉房旁建立密封煤库，罐车内的煤粉微颗粒通过气体输送泵及管道输送至密封煤库内；
3）在循环流化床锅炉前建一座密封的小煤仓，密封煤库内的煤粉微颗粒通过气体输送泵及管道输送至密封的小煤仓内；
4）整个流化床锅炉的炉膛为全膜式壁，并用一定厚度的外钢板对流化床锅炉进行密封，流化床锅炉的看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用能承受0.1—0.15MPa压力的装置进行密封，使流化床锅炉的炉膛在0.1—0.15MPa微正压条件下无泄漏；
5）小煤仓内的煤粉微颗粒通过密封的螺旋给煤机送入流化床锅炉的炉膛内燃烧；
6）流化床锅炉的炉膛内微正压燃烧；
7）流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置并控制一定节距；
8）流化床锅炉炉膛内的燃烧温度控制在一个合理的温度范围。
上述技术方案中，所述6）中流化床锅炉的炉膛内微正压燃烧为0.1—0.15MPa燃烧。
上述技术方案中，所述7）中风帽均匀布置并控制的一定节距为≤65mm。
上述技术方案中，所述8）中流化床锅炉炉膛的燃烧温度控制在一个合理温度范围为850℃—900℃。
上述技术方案中，所述4）中一定厚度的外钢板为4mm厚度的外钢板。
一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，包括煤场破碎机、密封的罐车、第一气体输送泵及管道、密封煤库、第二气体输送泵及管道、小煤仓、螺旋给煤机、流化床锅炉；第一气体输送泵的输入管道连接密封的罐车，第一气体输送泵的输出管道连接至密封煤库，第二气体输送泵的输入管道连接密封煤库，第二气体输送泵的输出管道连接小煤仓，螺旋给煤机的输入端连接小煤仓下端的出煤口，螺旋给煤机的输出端连接流化床锅炉的炉膛。
上述技术方案中，所述的煤场破碎机为将原煤破碎成粒径3mm以下煤粉微颗粒的煤场破碎机。
上述技术方案中，所述的流化床锅炉的炉膛为全膜式壁，并用一定厚度的外钢板对流化床锅炉进行密封，流化床锅炉的看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用能承受0.1—0.15Mpa压力的密封装置进行密封。
上述技术方案中，所述的流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置，控制一定节距为≤65mm。
上述技术方案中，所述的流化床锅炉的炉膛采用微正压0.1—0.15Mpa燃烧炉膛。
本发明的全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺及设备，采用了下述三个最重要的改进技术特征，解决了现有循环硫化床锅炉燃烧工艺及设备存在的煤粉粒污染环境、锅炉燃烧效率低、有毒有害气体氮氧化物排放偏高的问题。本发明的这三个重要改进是：
一、原煤在煤场被粉碎成粒径3mm以下的煤粉微颗粒，便于气体输送泵密封输送，而现有的常规原煤粉碎为10mm粒径以下，因此现有的原煤粉碎颗粒不能适用气体输送泵的密封输送。
接着，本发明采用密封的罐车、第一气体输送泵及管道、煤库、第二气体输送泵及管道、小煤仓、螺旋给煤机这些依次连接的全密封输送系统至循环硫化床锅炉，这样就避免了煤粉粒的外泄飞扬污染环境。而传统技术的煤料都是由敞口的运煤车、皮带输送机、露天堆放等进行输送和贮存，显然对自然环境污染极大。
二、本发明将流化床锅炉的炉膛做成全膜式壁结构，并用4mm厚的外钢板对锅炉进行承压密封，而传统技术的流化床锅炉外钢板为2mm厚，承压能力差。同时本发明将看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管全采用精密的机加工结构，并用可承受0.1—0.15Mpa的装置进行密封，以实现本发明的流化床锅炉炉膛微正压0.1—0.15Mpa燃烧，传统技术的流化床锅炉其看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用纺翻砂铸造件，对密封条件无要求，无设置，加上传统技术的流化床锅炉炉膛采用微负压燃烧，其微负压在—0.01Mpa左右，使炉膛内煤料燃烧时间短，过量空气系数偏大，对炉膛内燃烧和传热不利，燃烧效率低；而现有技术为了提高燃烧效率，不得不提高燃烧温度，而燃烧温度的提高，又导致了有毒有害气体氮氧化物的排放偏高和锅炉能耗的增加。
三、本发明流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置，并控制风帽的节距≤65mm，而常规的节距在70mm左右。本发明风帽节距的减少，意味着风帽的增加，通风的加强，使布风板上的煤粉粒层流更加活跃、均匀，加上本发明上述第一条煤粉粒被破碎成粒径3mm以下的微颗粒，粒小质轻，因此，在炉膛底部布风板上煤粉粒层料层压差相应减少，流动性能好，强化了传热及燃烧，提高了燃烧效率，使炉膛燃烧控制在一个合理的燃烧温度值，无需像传统技术那样要通过提高燃烧温度来提高燃烧效率。
由于本发明采取了上述这些技术措施，因而本发明实现了热效率在90%以上，有毒有害气体氮氧化物的原始排放在100mg/Nm3以内（常规技术在300mg/Nm3以上）。本发明的负荷可以做到20%—110%之间调节，而传统技术在50%—110%之间调节，上述实验数据充分证明了本发明的技术效果。
附图说明
图1为本发明设备示意图。
图中，1-罐车，2-第一气体输送泵及管道，3-密封煤库，4-小煤仓，5-螺旋给煤机，6-外钢板，7-保温层，8-膜式壁，9-出烟口，10-风帽，11-布风板，12-放渣管，13-第二气体输送泵及管道。
具体实施方式
参见图1，本发明的全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺，包括：
1）循环流化床锅炉燃烧所需的原煤在煤场被破碎成粒径在3mm以下的微颗粒；
2）原煤在煤场被破碎成粒径3mm以下的煤粉微颗粒，通过密封的罐车运送至锅炉房旁，在锅炉房旁建立密封煤库，罐车内的煤粉微颗粒通过气体输送泵及管道输送至密封煤库内；
3）在循环流化床锅炉前建一座密封的小煤仓，密封煤库内的煤粉微颗粒通过气体输送泵及管道输送至密封的小煤仓内；
4）整个流化床锅炉的炉膛为全膜式壁，并用一定厚度的外钢板对流化床锅炉进行密封，流化床锅炉的看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用能承受0.1—0.15MPa压力的装置进行密封，使流化床锅炉的炉膛在0.1—0.15MPa微正压条件下无泄漏；
5）小煤仓内的煤粉微颗粒通过密封的螺旋给煤机送入流化床锅炉的炉膛内燃烧；
6）流化床锅炉的炉膛内微正压燃烧；
7）流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置并控制一定节距；
8）流化床锅炉炉膛内的燃烧温度控制在一个合理的温度范围。
上述技术方案中，所述6）中流化床锅炉的炉膛内微正压燃烧为0.1—0.15MPa燃烧。
上述技术方案中，所述7）中风帽均匀布置并控制的一定节距为≤65mm。
上述8）中流化床锅炉炉膛的燃烧温度控制在一个合理温度范围为850℃—900℃。
上述4）中一定厚度的外钢板为4mm厚度的外钢板。
一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，包括煤场破碎机、密封的罐车、第一气体输送泵及管道、密封煤库、第二气体输送泵及管道、小煤仓、螺旋给煤机、流化床锅炉；第一气体输送泵的输入管道连接密封的罐车，第一气体输送泵的输出管道连接至密封煤库，第二气体输送泵的输入管道连接密封煤库，第二气体输送泵的输出管道连接小煤仓，螺旋给煤机的输入端连接小煤仓下端的出煤口，螺旋给煤机的输出端连接流化床锅炉的炉膛。
上述煤场破碎机为将原煤破碎成粒径3mm以下煤粉微颗粒的煤场破碎机。
上述流化床锅炉的炉膛为全膜式壁，并用一定厚度的外钢板对流化床锅炉进行密封，流化床锅炉的看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用能承受0.1—0.15Mpa压力的密封装置进行密封。
上述流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置控制一定节距为≤65mm。
上述流化床锅炉的炉膛采用微正压0.1—0.15Mpa燃烧炉膛。

Claims (10)

1.一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺，其特征在于，包括：
1）循环流化床锅炉燃烧所需的原煤在煤场被破碎成粒径在3mm以下的微颗粒；
2）原煤在煤场被破碎成粒径3mm以下的煤粉微颗粒，通过密封的罐车运送至锅炉房旁，在锅炉房旁建立密封煤库，罐车内的煤粉微颗粒通过气体输送泵及管道输送至密封煤库内；
3）在循环流化床锅炉前建一座密封的小煤仓，密封煤库内煤粉微颗粒通过气体输送泵及管道输送至密封的小煤仓内；
4）整个流化床锅炉的炉膛为全膜式壁，并用一定厚度的外钢板对流化床锅炉进行密封，流化床锅炉的看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用能承受0.1—0.15MPa压力的装置进行密封，使流化床锅炉的炉膛在0.1—0.15MPa微正压条件下无泄漏；
5）小煤仓内的煤粉微颗粒通过密封的螺旋给煤机送入流化床锅炉的炉膛内燃烧；
6）流化床锅炉的炉膛内微正压燃烧；
7）流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置并控制一定节距；
8）流化床锅炉炉膛内的燃烧温度控制在一个合理的温度范围。
2.根据权利要求1所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉的燃烧工艺，其特征在于，所述6）中流化床锅炉的炉膛内微正压燃烧为0.1—0.15MPa燃烧。
3.根据权利要求1所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉的燃烧工艺，其特征在于，所述7）中风帽均匀布置并控制的一定节距为≤65mm。
4.根据权利要求1所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉的燃烧工艺，其特征在于，所述8）中流化床锅炉炉膛的燃烧温度控制在一个合理温度范围为850℃—900℃。
5.根据权利要求1所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉的燃烧工艺，其特征在于，所述4）中一定厚度的外钢板为4mm厚度的外钢板。
6.一种全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，其特征在于，包括煤场破碎机、密封的罐车、第一气体输送泵及管道、密封煤库、第二气体输送泵及管道、小煤仓、螺旋给煤机、流化床锅炉；第一气体输送泵的输入管道连接密封的罐车，第一气体输送泵的输出管道连接至密封煤库，第二气体输送泵的输入管道连接密封煤库，第二气体输送泵的输出管道连接小煤仓，螺旋给煤机的输入端连接小煤仓下端的出煤口，螺旋给煤机的输出端连接流化床锅炉的炉膛。
7.根据权利要求6所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，其特征在于，所述的煤场破碎机为将原煤破碎成粒径3mm以下煤粉微颗粒的煤场破碎机。
8.根据权利要求6所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，其特征在于，所述的流化床锅炉的炉膛为全膜式壁，并用一定厚度的外钢板对流化床锅炉进行密封，流化床锅炉的看火门、点火门、观察孔、测量点和出渣管均采用能承受0.1—0.15Mpa压力的密封装置进行密封。
9.根据权利要求6所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，其特征在于，所述的流化床锅炉炉膛底部布风板的风帽均匀布置控制一定节距为≤65mm。
10.根据权利要求6所述的全密封微颗粒循环流化床锅炉燃烧工艺的设备，其特征在于，所述的流化床锅炉的炉膛采用微正压0.1—0.15Mpa燃烧炉膛。
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