CN105351919A - 一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，包括床料补充装置、主燃室、副燃室、燃尽室、尾部竖井和汽包；主燃室、副燃室、燃尽室和尾部竖井依次连通，主燃室中部布置有二次风装置，下部连接有床料补充装置；尾部竖井中布置有省煤器和空预器；还包括水煤浆喷射装置和多边形分离器，水煤浆喷射装置布置于床料补充装置与二次风装置之间；多边形分离器布置于燃尽室内，尾部竖井通过多边形分离器与燃尽室连通；水煤浆喷射装置包括喷管，柔性固定装置和风管，喷管与柔性固定装置相连接。本发明简化现有水煤浆锅炉的供浆系统，具有燃烧稳定、调节灵活、结构紧凑、使用寿命长、低污染物排放的特点。
Description
技术领域
本发明涉及水煤浆燃烧设备领域，尤其涉及一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉。
背景技术
水煤浆是由大约65％的煤、34％的水和1％的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。作为替代重油的新型燃料，水煤浆已经在锅炉和工业炉窑上得到一定程度的推广应用。
现有的水煤浆锅炉系统的基本流程是水煤浆由供浆泵送入燃烧器经压缩空气(或蒸汽)雾化，在一定条件下水煤浆在炉膛内稳定燃烧，产生的高温烟气流经锅炉管束、省煤器后从锅炉尾部排出。但该流程中供浆系统复杂，雾化系统昂贵、寿命短且易出故障。另外，现有的燃烧设备受传统的锅炉结构影响，燃烧效率低，燃烧不充分；燃烧温度高，氮氧化物排放量高；雾化后的水煤浆在燃烧过程中无法直接脱硫，二氧化硫等污染物无法直接去除。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉。
为实现上述目的，本发明提供一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，包括床料补充装置、主燃室、副燃室、燃尽室、尾部竖井和汽包；主燃室、副燃室、燃尽室和尾部竖井依次连通，主燃室中部布置有二次风装置，下部连接有床料补充装置；尾部竖井中布置有省煤器和空预器；还包括水煤浆喷射装置和多边形分离器，所述水煤浆喷射装置布置于所述床料补充装置与二次风装置之间；所述多边形分离器布置于燃尽室内，尾部竖井通过多边形分离器与燃尽室连通；
所述水煤浆喷射装置包括喷管，柔性固定装置和风管，所述喷管与柔性固定装置相连接，风管固定在主燃室的室壁上且风管位于喷管下方。
作为本发明的进一步改进，所述喷头斜向下与水平面夹角为10°设置，所述柔性固定装置对喷管的调整角度为3°～5°。
作为本发明的进一步改进，所述多边形分离器采用紧凑型膜式壁结构，多边形分离器与燃尽室共用同一面膜式壁。
作为本发明的进一步改进，所述水煤浆喷射装置以平面均布在所述主燃室内。
作为本发明的进一步改进，所述主燃室的底部设有布风板，所述布风板至所述二次风装置之间的主燃室室壁上布置有耐磨耐火浇注层。
作为本发明的进一步改进，所述连通的副燃室和燃尽室的底部设有灰斗，所述灰斗底部设有第一返料盒，所述多边形分离器下方连通有第二返料盒；所述第一返料盒、第二返料盒和主燃室依次连通；多边形分离器与灰斗、第一返料盒、第二返料盒共同构成两级返料循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开的一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，采用卧式循环流化床锅炉燃烧水煤浆燃料，通过在床料补充装置与二次风装置之间布置有水煤浆喷射装置，水煤浆喷射装置由喷管、柔性固定装置和风管组成；该装置简化了供浆系统，省去了现有技术中复杂的水煤浆雾化系统；保证水煤浆经水煤浆喷射装置喷入主燃室后悬浮燃烧；燃烧温度控制在850-950℃，燃烧后的烟气依次流经副燃室、燃尽室、多边形分离器和尾部竖井；较低的燃烧温度控制了氮氧化物的生成量，较长的高温烟气流程保证了水煤浆的燃烧效率；
多边形分离器布置于燃尽室内，与灰斗共同构成两级返料循环，提高了燃料燃烧效率，降低了石灰石的消耗量；多边形分离器可根据锅炉容量大小布置单个或者多个，采用紧凑型膜式壁结构，与燃尽室共用同一面膜式壁，布局紧凑、合理；
本发明具有燃烧稳定、调节灵活、结构紧凑、使用寿命长、低污染物排放的特点。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉的示意图；
图2、图3为本发明一种实施例公开的水煤浆喷射装置的示意图。
图中：1、水煤浆喷射装置；2、床料补充装置；3、主燃室；4、副燃室；5、燃尽室；6、多边形分离器；7、第一返料盒；8、尾部竖井；9、省煤器；10、空预器；11、汽包；12、喷管；13、柔性固定装置；14、风管；15、二次风装置；16、布风板；17、灰斗；18、膜式壁；19、耐磨耐火浇注层；20、第二返料盒。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，包括床料补充装置、主燃室、副燃室、燃尽室、尾部竖井和汽包；主燃室、副燃室、燃尽室和尾部竖井依次连通，主燃室中部布置有二次风装置，下部连接有床料补充装置；尾部竖井中布置有省煤器和空预器；还包括水煤浆喷射装置和多边形分离器，水煤浆喷射装置布置于床料补充装置与二次风装置之间；多边形分离器布置于燃尽室内，尾部竖井通过多边形分离器与燃尽室连通；水煤浆喷射装置包括喷管，柔性固定装置和风管，喷管与柔性固定装置相连接，风管固定在主燃室的室壁上，风管位于喷管下方。多边形分离器采用紧凑型膜式壁结构，多边形分离器与燃尽室共用同一面膜式壁。连通的副燃室和燃尽室的底部设有灰斗，灰斗底部设有第一返料盒，多边形分离器下方连通有第二返料盒；第一返料盒、第二返料盒和主燃室依次连通；多边形分离器与灰斗、第一返料盒、第二返料盒共同构成两级返料循环。
下面结合附图1-3对本发明做进一步的详细描述：
如图1～3所示，本发明提供一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，包括水煤浆喷射装置1、多边形分离器6、床料补充装置2、主燃室3、副燃室4、燃尽室5、尾部竖井8和汽包11；主燃室3、副燃室4、燃尽室5和尾部竖井8依次连通，主燃室3中部布置有二次风装置15，下部连接有床料补充装置2；尾部竖井8上部布置有省煤器，下部布置有空预器10；
水煤浆喷射装置1以平面均布在床料补充装置2与二次风装置15之间；水煤浆喷射装置1包括喷管12，柔性固定装置13和风管14，喷管12与柔性固定装置13相连接，风管14固定在主燃室3的室壁上，风管14位于喷管12下方，风管14保证从喷管12中喷出的雾化水煤浆的充分燃烧。喷头斜向下与水平面夹角为10°设置，柔性固定装置13可实现对喷管12喷射角度的调整，调整角度为α＝3°～5°。水煤浆喷射装置1的数量、水煤浆喷射装置1上安装喷管12的数量根据锅炉容量的大小均匀布置。
多边形分离器6布置于燃尽室5内，多边形分离器6可根据锅炉容量大小布置单个或者多个；尾部竖井8通过多边形分离器6与燃尽室5连通。多边形分离器6采用紧凑型膜式壁结构，多边形分离器6与燃尽室5共用同一面膜式壁18；
主燃室3的底部设有布风板16，布风板16至二次风装置15之间的主燃室3室壁上布置有耐磨耐火浇注层19。
连通的副燃室4和燃尽室5的底部设有灰斗17，灰斗17底部设有第一返料盒7，多边形分离器6下方连通有第二返料盒20；第一返料盒7、第二返料盒20和主燃室1依次连通，将副燃室4和燃尽室5内的燃料返回到主燃室3内；多边形分离器6与灰斗17、第一返料盒7、第二返料盒20共同构成两级返料循环。
本发明使用的水煤浆来自于简易的供浆系统，后经水煤浆喷射装置1喷入主燃室3后悬浮燃烧，燃烧温度控制在850-950℃，燃烧后的烟气依次流经副燃室3、燃尽室4、多边形分离器6和尾部竖井8。补充床料及石灰石通过床料补充装置2补充到炉膛内，维持锅炉的流态化燃烧。较低的燃烧温度控制了氮氧化物的生成量，较长的高温烟气流程保证了水煤浆的燃烧效率。另外，通过添加石灰石，可实现炉内脱硫。多边形分离器6布置于燃尽室内，与灰斗17、第一返料盒7、第二返料盒20共同构成两级返料循环，提高了燃料燃烧效率，降低了石灰石的消耗量。同时由于多边形分离器6采用的紧凑型膜式壁结构，与燃尽室5共用一面膜式壁，使整体布局紧凑，结构合理。
本发明公开的一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，简化现有水煤浆锅炉的供浆系统，具有燃烧稳定、调节灵活、结构紧凑、使用寿命长、低污染物排放的特点。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，其特征在于，包括床料补充装置(2)、主燃室(3)、副燃室(4)、燃尽室(5)、尾部竖井(8)和汽包(11)；主燃室(3)、副燃室(4)、燃尽室(5)和尾部竖井(8)依次连通，主燃室(3)中部布置有二次风装置(15)，下部连接有床料补充装置(2)；尾部竖井(8)中布置有省煤器(9)和空预器(10)；还包括水煤浆喷射装置(1)和一个以上的多边形分离器(6)，所述水煤浆喷射装置(1)布置于所述床料补充装置(2)与二次风装置(15)之间；所述多边形分离器(6)布置于燃尽室(5)内，尾部竖井(8)通过多边形分离器(6)与燃尽室(5)连通；
所述水煤浆喷射装置(1)包括喷管(12)，柔性固定装置(13)和风管(14)，所述喷管(12)与柔性固定装置(13)相连接，所述风管(14)固定在主燃室(3)的室壁上。
2.如权利要求1所述的燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，其特征在于，所述喷头斜向下与水平面夹角为10°设置，所述柔性固定装置(13)对喷管(12)的调整角度为3°～5°。
3.如权利要求1所述的燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，其特征在于，所述多边形分离器(6)采用紧凑型膜式壁结构，多边形分离器(6)与燃尽室(5)共用同一面膜式壁(18)。
4.如权利要求1所述的燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，其特征在于，所述水煤浆喷射装置(1)均布于垂直于所述主燃室(3)轴向的内截面上。
5.如权利要求1所述的燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，其特征在于，所述主燃室(3)的底部设有布风板(16)，所述布风板(16)至所述二次风装置(15)之间的主燃室(3)室壁上布置有耐磨耐火浇注层(19)。
6.如权利要求1所述的燃用水煤浆的卧式循环流化床锅炉，其特征在于，所述连通的副燃室(4)和燃尽室(5)的底部设有灰斗(17)，所述灰斗(17)底部设有第一返料盒(7)，所述多边形分离器(6)下方连通有第二返料盒(20)；所述第一返料盒(7)、第二返料盒(20)和主燃室(1)依次连通；多边形分离器(6)与灰斗(17)、第一返料盒(7)、第二返料盒(20)共同构成两级返料循环。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Horizontal circulating fluidized bed boiler for burning coal-water slurry Effective date of registration: 20190826 Granted publication date: 20171110 Pledgee: Haidian Beijing science and technology enterprise financing Company limited by guarantee Pledgor: BEIJING NOWVA ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000146 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Horizontal circulating fluidized bed boiler for burning coal-water slurry Effective date of registration: 20190826 Granted publication date: 20171110 Pledgee: Haidian Beijing science and technology enterprise financing Company limited by guarantee Pledgor: BEIJING NOWVA ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000146 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200622 Granted publication date: 20171110 Pledgee: Haidian Beijing science and technology enterprise financing Company limited by guarantee Pledgor: BEIJING NOWVA ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000146 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Room A306, Auxiliary Building, A79 Shuangqing Road, Haidian District, Beijing, 100089 Patentee after: Rehua Energy Co.,Ltd. Address before: Room A306, Auxiliary Building, A79 Shuangqing Road, Haidian District, Beijing, 100089 Patentee before: Beijing Rehua Energy Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room A306, Auxiliary Building, A79 Shuangqing Road, Haidian District, Beijing, 100089 Patentee after: Beijing Rehua Energy Co.,Ltd. Address before: 100083 room A109, research and research complex, Tsinghua University, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING NOWVA ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |