CN105841130A - 一种热电气多联产的循环流化床锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热电气多联产的循环流化床锅炉，包括顶部连通有锅炉分离器的循环流化床锅炉炉膛，锅炉分离器的顶部与发电给热烟气通道相连接，底部连通有热灰分流器，热灰分流器的出口通过热解炉热灰分流管道与热解炉的顶部相连通；热解炉的入料口与热解炉给料机相接，煤解气化出口经煤气输送通道与储气罐连通。本发明可以实现一套系统内热、电、气的多联产，在热解炉内通过搅拌器搅拌保证热解炉内高温灰和煤的充分混合反应，提高了煤气产率；既可以进行多联产系统运行，也可以在关闭热解炉后保持原循环灰回路独立运行，保证锅炉的独立运行状态。

Description

一种热电气多联产的循环流化床锅炉
技术领域
本发明属于热能工程技术领域，涉及煤炭综合利用，特别涉及一种热电气多联产的循环流化床锅炉。
背景技术
我国是一个相对富煤、贫油、少气的国家，煤炭在我国国民经济和社会发展中占有重要的地位。目前，我国煤炭的主要利用方式是直接燃烧，占煤炭总量的80％。煤炭的直接燃烧虽然简单，但能效水平较低，污染严重。同时浪费了煤中具有高附加值的油、气和化学品及硫、铝等资源。
以煤的热解气化技术实现煤气制取、半焦燃烧、灰渣综合利用为主要特点的热电气多联产技术可以获得煤气、电力和蒸汽产品，从而提高煤炭利用效率和效益。另外，在煤气和烟气中所含硫氮污染物可分别回收制取硫酸、亚硝酸钙等产品，灰渣在提取高价值金属后残渣用于建材原料，实现污染物和灰渣洁净排放和资源化综合利用。循环流化床热电气多联产技术既可用于新建燃煤机组，又可适用于目前大量现存燃煤电厂或燃煤锅炉的改造，应用前景广阔。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种热电气多联产的循环流化床锅炉，利用循环灰对煤进行直接加热，使煤热解产生煤气，并将煤热解产生的半焦全部返回锅炉炉膛燃烧利用，从而实现一套系统内热电气的多联产。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种热电气多联产的循环流化床锅炉，包括顶部连通有锅炉分离器的循环流化床锅炉炉膛，锅炉分离器的顶部与发电给热烟气通道相连接，底部连通有热灰分流器，热灰分流器的出口通过热解炉热灰分流管道与热解炉的顶部相连通；热解炉的入料口与热解炉给料机相接，煤解气化出口经煤气输送通道与储气罐连通。
所述循环流化床锅炉炉膛燃烧产生的热烟气和烟尘经锅炉分离器分离后，进入分离器中心筒和出口烟道，再依次经过高温过热器、低温过热器、省煤器和空预器换热后，经过烟气除尘器除尘和脱硫塔脱硫后，通过引风机进入烟囱，最终排入大气中。
所述循环流化床锅炉炉膛燃烧产生的高温循环灰经锅炉分离器分离后进入其底部的热灰分流器，经其分流进入热解炉作为固体热载体，对热解炉给料机给入热解炉内的煤进行热解气化。
所述热灰分流器的高温循环灰出口包括两路，一路通过热解炉热灰分流管道与热解炉的顶部相连通，另一路通过返料斜管与循环流化床锅炉炉膛的底部相连通。
所述的热解炉的顶部还设有搅拌器，搅拌机对热解炉的高温循环灰和煤进行混合搅拌。
所述的热解炉的底部还设置有螺旋返料机，热解炉螺旋返料机将反应完的灰和煤热解产生的半焦，通过返料管道送入循环流化床锅炉炉膛的底部。
所述的热解炉的煤解气化出口经煤气冷却器、煤气净化器、煤气泵与储气罐相连通。
所述的循环流化床锅炉炉膛底部还设有风箱和排渣口。
所述的锅炉分离器、热解炉设置为多个，在循环流化床锅炉炉膛的四周均匀分布。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的热电气多联产的循环流化床锅炉，可以实现一套系统内热、电、气的多联产，锅炉燃料在循环流化床锅炉炉膛中燃烧，产生热能，可以用来发电、供热等；燃烧产生的热烟气和烟尘经过锅炉分离器分离，高温循环灰被分离下来通过热灰分流器引入热解炉作为固体热载体，对热解炉给料机给入的煤进行热解气化，产生的煤气经过煤气净化器净化后，在煤气泵作用下进入储气罐，然后供民用。
本发明提供的热电气多联产的循环流化床锅炉，在热解炉内通过搅拌器搅拌保证热解炉内高温灰和煤的充分混合反应，提高了煤气产率；热解炉给料机的送料装置通过变频器调整螺旋转速，控制出料速度，从而控制热解炉内煤的热解反应时间，保证充分反应；由于没有气化介质，可有效避免空气或其他杂质进入热解炉内，保证热解炉安全运行，所产煤气洁净且热值高，满足民用煤气标准。
本发明提供的热电气多联产的循环流化床锅炉，热解炉与锅炉返料属并列关系，若热解炉发生故障，可直接将其隔离而不影响锅炉的稳定运行，系统运行灵活，操作简单方便；既可以进行多联产系统运行，也可以在关闭热解炉后保持原循环灰回路独立运行，保证锅炉的独立运行状态。
附图说明
图1为本发明的热电气多联产的循环流化床锅炉的整体结构示意图。
其中，1-循环流化床锅炉炉膛；2-锅炉分离器；3-热解炉；4-热灰分流器；5-进热解炉热灰管道；6-热解炉给料机；7-返料斜管；8-螺旋返料机；9-煤气冷却器；10-搅拌器；11-煤气净化器；12-煤气泵；13-储气罐；14-分离器中心筒及出口烟道；15-高温过热器；16-低温过热器；17-省煤器；18-空预器；19-除尘器；20-脱硫塔；21-引风机；22-烟囱；23-风箱；24-排渣口。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明热电气多联产的循环流化床锅炉(CFB锅炉)，包括顶部连通有锅炉分离器2的循环流化床锅炉炉膛1，锅炉分离器2的顶部与发电/供热的给热烟气通道相连接，底部连通有热灰分流器4，热灰分流器4的出口通过热解炉热灰分流管道5与热解炉3的顶部相连通；热解炉3的入料口与热解炉给料机6相接，煤解气化出口经煤气输送通道与储气罐13连通。
具体的，所述循环流化床锅炉炉膛1燃烧产生的热烟气和烟尘经锅炉分离器2分离后，进入分离器中心筒和出口烟道14，再依次经过高温过热器15、低温过热器16、省煤器17和空预器18换热后，经过除尘器19除尘和脱硫塔20脱硫后，通过引风机21进入烟囱22，最终排入大气中。
进一步的，所述循环流化床锅炉炉膛1燃烧产生的高温循环灰经锅炉分离器2分离后进入其底部的热灰分流器4，经其分流进入热解炉3作为固体热载体，对热解炉给料机6给入热解炉3内的煤进行热解气化。
所述热灰分流器4的高温循环灰出口包括两路，一路通过热解炉热灰分流管道5与热解炉3的顶部相连通，另一路通过返料斜管7与循环流化床锅炉炉膛1的底部相连通。
所述的热解炉3的顶部还设有搅拌器10，搅拌器10对热解炉的高温循环灰和煤进行混合搅拌。
热解炉3的底部还设置有螺旋返料机8，热解炉螺旋返料机8将反应完的灰和煤热解产生的半焦，通过返料管道送入循环流化床锅炉炉膛1的底部。
具体的，所述的热解炉3的煤解气化出口经煤气冷却器9、煤气净化器11、煤气泵12与储气罐13相连通。
所述的循环流化床锅炉炉膛1底部还设有风箱23和排渣口24。
下面给出具体的实施例：
循环流化床锅炉炉膛1顶部连通有锅炉分离器2，锅炉分离器2底部连通有热灰分流器4，热灰分流器4出口分两路，一路通过返料斜管7与循环流化床锅炉炉膛1的底部相连通，所述热灰分流器4另外一路通过热解炉热灰分流管道5与热解炉3的顶部相连通，热解炉3的顶部还连通有热解炉给料机6和搅拌器10，热解炉3还依次与煤气冷却器9、煤气净化器11、煤气泵12、储气罐13连通。所述热解炉7装置底部设置有螺旋返料机8，热解炉螺旋返料机8通过返料管道与循环流化床锅炉炉膛1的底部相连通。
如图1所示，锅炉燃料在循环流化床锅炉炉膛1中燃烧，产生热能，可以用来发电、供热等；燃烧产生的热烟气和烟尘经过锅炉分离器2分离，高温循环灰被分离下来通过热灰分流器4其中一部分引入热解炉3作为固体热载体，对热解炉给料机6给入的煤进行热解气化，搅拌器10对热解炉的热灰和煤进行混合搅拌，保证热解反应充分进行。产生的煤气经过煤气净化器11净化后，在煤气泵12作用下进入储气罐13，然后供民用。热解炉3内反应完的灰和煤热解产生的半焦通过返料螺旋给料机8后给入循环流化床锅炉炉膛1燃烧。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，包括顶部连通有锅炉分离器(2)的循环流化床锅炉炉膛(1)，锅炉分离器(2)的顶部与发电/供热的给热烟气通道相连接，底部连通有热灰分流器(4)，热灰分流器(4)的出口通过热解炉热灰分流管道(5)与热解炉(3)的顶部相连通；热解炉(3)的入料口与热解炉给料机(6)相接，煤解气化出口经煤气输送通道与储气罐(13)连通。
2.如权利要求1所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述循环流化床锅炉炉膛(1)燃烧产生的热烟气和烟尘经锅炉分离器(2)分离后，进入分离器中心筒和出口烟道(14)，再依次经过高温过热器(15)、低温过热器(16)、省煤器(17)和空预器(18)换热后，经过除尘器(19)除尘和脱硫塔(20)脱硫后，通过引风机(21)进入烟囱(22)，最终排入大气中。
3.如权利要求1所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述循环流化床锅炉炉膛(1)燃烧产生的高温循环灰经锅炉分离器(2)分离后进入其底部的热灰分流器(4)，经其分流进入热解炉(3)作为固体热载体，对热解炉给料机(6)给入热解炉(3)内的煤进行热解气化。
4.如权利要求3所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述热灰分流器(4)的高温循环灰出口包括两路，一路通过热解炉热灰分流管道(5)与热解炉(3)的顶部相连通，另一路通过返料斜管(7)与循环流化床锅炉炉膛(1)的底部相连通。
5.如权利要求3所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述的热解炉(3)的顶部还设有搅拌器(10)，搅拌器(10)对热解炉的高温循环灰和煤进行混合搅拌。
6.如权利要求3所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述的热解炉(3)的底部还设置有螺旋返料机(8)，热解炉螺旋返料机(8)将反应完的灰和煤热解产生的半焦，通过返料管道送入循环流化床锅炉炉膛(1)的底部。
7.如权利要求1所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述的热解炉(3)的煤解气化出口经煤气冷却器(9)、煤气净化器(11)、煤气泵(12)与储气罐(13)相连通。
8.如权利要求1所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述的循环流化床锅炉炉膛(1)底部还设有风箱(23)和排渣口(24)。
9.如权利要求1所述的热电气多联产的循环流化床锅炉，其特征在于，所述的锅炉分离器(2)、热解炉(3)设置为多个，在循环流化床锅炉炉膛(1)的四周均匀分布。
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