CN106838885A - 一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉和干燥设备 - Google Patents

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    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed

Abstract

本发明涉及一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉和干燥设备，其中倾斜炉排(1)的前端布置在给料推进装置的出口下方，后端布置在主燃室(3)的布风板给料之前；倾斜炉排(1)的水平投影长度记为L，该倾斜炉排(1)的后2/3L部分的底部设置有炉排风室(10)，并与倾斜炉排(1)的前1/3L部分隔开；炉拱(2)的前部与给料推进装置连接，后部与主燃室密相区的炉膛相连，形成密闭空腔；倾斜炉排(1)设置在炉拱(2)的密闭空腔的底部。本发明能很好地做到干燥设备和锅炉相互配合运行，能使得高水分的燃料在向后滚动中得到充分预热烘干，在进入主燃室后得到充分地流化燃烧。本发明特别适应含水分较高的燃料，能充分利用资源与处理有害物。

Description

一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉和干燥设备
技术领域
本发明涉及锅炉领域，尤其是涉及一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉和干燥设备。
背景技术
高水分生物质燃料，如造纸废料、糠醛渣、药渣、淀粉、咖啡渣等，一般含水量≥50％。由于燃料含水量大，往往伴随着热值较低，所以常规燃烧高水分生物质燃料锅炉，一般在燃烧过程中需掺烧大量比例的煤才能进行稳定运行，否则容易出现主燃室温度偏低，燃烧不稳定，燃料燃尽率低，甚至不着火的现象。
如单纯的将干燥设备与锅炉分开进行运行，由于两个设备的复杂性与匹配性很难进行同步调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉和干燥设备，其能够干燥设备和锅炉协调运行，即充分利用锅炉中的热能使得燃料在干燥设备上得到充分预热烘干，并使烘干后的燃料进入主燃室后得到充分地流化燃烧。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
本发明提供一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其包括：主燃室、副燃室、燃尽室、分离器、尾部竖井、一级返料器、二级返料器和给料推进装置，所述给料推进装置为主燃室供给燃料；主燃室、副燃室和燃尽室依次并列布置；分离器布置在燃尽室的烟气出口后面；一级返料器布置在副燃室和燃尽室的底部，将副燃室和燃尽室中的回料输送至主燃室密相区中；二级返料器布置在分离器的底部，将分离器中分离中的回料输送至主燃室密相区中；所述多流程循环流化床锅炉还包括：
倾斜炉排、炉拱和炉排风室；
所述给料推进装置远离主燃室密相区的燃料入口；所述倾斜炉排的前端布置在给料推进装置的出口下方，后端布置在主燃室密相区的燃料入口之前；所述倾斜炉排的水平投影长度记为L，该倾斜炉排的后2/3L部分的底部设置有炉排风室，并与倾斜炉排的前1/3L部分隔开；
所述炉拱的前部与给料推进装置连接，炉拱的后部与主燃室密相区的炉膛相连，形成密闭空腔；所述倾斜炉排设置在所述炉拱的密闭空腔的底部。
更优选地，所述倾斜炉排包括多个炉排片，所述炉排片依次自与给料推进装置相接处向下倾斜并连接到主燃室密相区的燃料入口处。
更优选地，所述多个炉排片呈阶梯状布置，且位于前面的炉排片的尾端搭接在位于其后面的炉排片的首端上。
更优选地，所述倾斜炉排的炉排片的水平夹角a满足如下关系：
10°≤a≤45°
更优选地，所述倾斜炉排底部的炉排风室分为多个独立风室，分别接尾部竖井热风或热烟气进行炉排通风。
更优选地，所述炉拱为由倾斜顶面、两侧面形成的罩体，所述炉拱的倾斜顶面自倾斜炉排前端向上倾斜至主燃室密相区的一侧炉膛上；炉拱两侧面的上沿与顶面相接，下沿分别与倾斜炉排的两侧边相接。
更优选地，所述炉拱的倾斜顶面的水平夹角β满足如下关系：
15°≤β≤60°
本发明还提供一种干燥设备，其应用于多流程循环流化床锅炉，所述干燥设备包括：
倾斜炉排、炉拱和炉排风室；
所述倾斜炉排的前端布置在所述多流程循环流化床锅炉的给料推进装置的出口下方，后端布置在主燃室密相区的燃料入口之前；
所述倾斜炉排的水平投影长度记为L，该倾斜炉排的后2/3L部分的底部设置有炉排风室，并与倾斜炉排的前1/3L部分隔开；
所述炉拱的前部与给料推进装置连接，炉拱的后部与主燃室密相区的炉膛相连，形成密闭空腔；所述倾斜炉排设置在所述炉拱的密闭空腔的底部。
更优选地，所述倾斜炉排包括多个炉排片，所述炉排片依次自与给料推进装置相接处向下倾斜并连接到主燃室密相区的燃料入口处。
更优选地，所述倾斜炉排底部的炉排风室分为多个独立风室，分别接尾部竖井热风或热烟气进行炉排通风。
由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：
本发明通过倾斜炉排底部的炉排风室与主燃室底部的布风板联合使用，即前边的倾斜炉排为燃料做预热、烘干并控制燃料量，后边的主燃室布风板控制锅炉的循环流化燃烧所用风量，且通过炉排风室和布风板的风量可分别进行调节，因此能很好地做到干燥设备和锅炉相互配合运行，能够使得高水分的燃料在向后滚动中得到充分预热烘干，在进入主燃室后得到充分地流化燃烧。
本发明特别适应含水分较高的燃料，能够充分利用资源与处理有害物。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
附图中：
倾斜炉排1、炉拱2、主燃室3、主燃室密相区31、主燃室稀相区32、二次风口33、布风板34、副燃室4、燃尽室5、分离器6、尾部竖井7、一级返料器8、二级返料器9和炉排风室10。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
实施例一：
本发明实施例一提供一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其能够充分利用资源与处理有害物，其结构如图1所示，包括：
倾斜炉排1、炉拱2、主燃室3、副燃室4、燃尽室5、分离器6、尾部竖井7、一级返料器8、二级返料器9、炉排风室10和给料推进装置。
以二次风口33为分界线，主燃室3的炉膛分为主燃室密相区31和主燃室稀相区32。二次风口33以下为主燃室密相区31，二次风口33以上为主燃室稀相区32。其中主燃室密相区31的底部设置风室，风室的上方设置布风板34；通过风室从布风板34中通入一次风，以促使燃料流化并部分燃烧。未燃尽的轻物料进入主燃室稀相区32，在通过二次风口33通入的二次风作用下，燃料再进行充分的富氧燃烧。
给料推进装置为上述主燃室3供给燃料；上述主燃室3、副燃室4和燃尽室5依次并列布置；分离器6布置在燃尽室5的烟气出口后面；一级返料器8布置在副燃室4和燃尽室5的底部，以将副燃室4和燃尽室5中的回料输送至主燃室密相区31中；二级返料器9布置在分离器6的底部，以将分离器6中分离中的回料输送至主燃室密相区31中。
上述给料推进装置远离主燃室密相区31的燃料入口；倾斜炉排1的前端布置在给料推进装置的出口下方，后端布置在主燃室密相区31的燃料入口之前。其包括多个炉排片，这些炉排片依次自与给料推进装置相接处向下倾斜并连接到主燃室密相区31的燃料入口处。优选地，多个炉排片呈阶梯状布置，且相邻炉排片呈上下搭接方式布置，即位于前面的炉排片的尾端搭接在位于其后面的炉排片的首端上。
上述倾斜炉排1的炉排片的水平夹角a满足如下关系：
10°≤a≤45°
上述倾斜炉排1的最低点至主燃室密相区31最下端的高度为H，其满足如下关系：
0m≤H≤3m
上述倾斜炉排1的水平投影长度记为L，该倾斜炉排1的后2/3L部分为供热风或再循环热烟气段，该段的底部设置有炉排风室10，并与倾斜炉排1的前1/3L部分隔开。该炉排风室10可以通过通风管与锅炉后面的空气预热器相连以引入空气预热器过来的热风；该炉排风室10也可以通过风机和通风管引入尾部竖井中的高温烟气。
为了灵活调节倾斜炉排1的炉排片风量，还可以进一步地将倾斜炉排1底部的炉排风室10分为几个独立的风室，分别接尾部竖井热风或热烟气进行炉排通风，热风与热烟气量随着燃料水分的情况，可进行独立调节。燃料水分高时，增加热风与热烟气量，增大行程，同时适当减少主燃室3的一次风，增加二次风的比例，保证主燃室3的温度控制在800～900℃；燃料水分减少时，反之。
倾斜炉排1底部的炉排风室10与主燃室3底部的布风板34可以联合使用，即前边的倾斜炉排1为燃料做预热、烘干并控制燃料量，后边的主燃室布风板34控制锅炉的循环流化燃烧所用风量，由于可分别进行调节且能做到很好的相互运行配合，能够使得高水分的燃料在向后滚动中得到充分预热烘干，在进入主燃室3后得到充分地流化燃烧。
上述炉拱2为由倾斜顶面、两侧面形成的罩体，炉拱2的前部与给料推进装置连接，炉拱2的后部与主燃室密相区的炉膛相连，上述炉拱2的后部空间落入主燃室密相区31，形成密闭空腔。上述倾斜炉排1设置在该炉拱2的密闭空腔的底部，燃料经过倾斜炉排1的后部后落入主燃室3，热烟气通过炉拱2的后部空间辐射到附在倾斜炉排1上的燃料，以使燃料得到充分干燥。
上述炉拱2的倾斜顶面自倾斜炉排1的前端(即远离主燃室3的一端)向上倾斜至主燃室密相区31的一侧炉膛上；炉拱2两侧面的上沿与顶面相接，下沿分别与倾斜炉排1的两侧边相接。
为保证炉拱2有足够的封闭空腔，上述炉拱2的倾斜顶面的水平夹角β满足如下关系：
15°≤β≤60°
给锅炉供给燃料时，给料入点在倾斜炉排1的前部，给料的宽度等于倾斜炉排1的宽度。燃料在倾斜炉排1的阶梯上由前往后滚动运行，同时主燃室密相区31的烟气对燃料辐射预热、烘干，并且倾斜炉排1的后2/3L段通热风或尾部竖井7的再循环热烟气进行热交换，能够使燃料得到充分预热并干燥，因此本发明的锅炉特别适应含水分较高的燃料。
上述实施例的工作原理如下：
燃料由倾斜炉排1的前方给入，自倾斜炉排1由前向后滚落入主燃室密相区31，燃料在此倾斜炉排1的后2/3L段期间，被炉内烟气的高温辐射和倾斜炉排1下部的热风或热烟气的作用，燃料逐步预热、干燥，然后进入主燃室密相区31进行着火、流化燃烧，进入主燃室稀相区32进一步富氧燃烧。尚未燃尽的燃料颗粒被高温烟气携带出主燃室炉膛后，依次经过副燃室4、燃尽室5继续燃烧，烟气经分离器6后进入尾部竖井7，最后通过尾部竖井7的烟道排出。经副燃室4和燃尽室5后仍有的未燃尽燃料颗粒，粗颗粒可由副燃室4和燃尽室5下部的一级返料管9，送回主燃室密相区31继续参与燃烧。燃尽室5中的尚未燃尽的燃料颗粒随高温烟气，经由炉膛出口进入分离器6，在分离器6的作用下，粗颗粒被二级返料管9送回到主燃室密相区31中继续燃烧。
实施例二：
本发明实施例二提供一种干燥设备，用于多流程循环流化床锅炉，其包括：倾斜炉排1、炉拱2和炉排风室10。各个部件的功能以及其之间的位置关系与实施例一中的相关部件相同，这里不再详细描述。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其包括：主燃室(3)、副燃室(4)、燃尽室(5)、分离器(6)、尾部竖井(7)、一级返料器(8)、二级返料器(9)和给料推进装置，所述给料推进装置为主燃室(3)供给燃料；主燃室(3)、副燃室(4)和燃尽室(5)依次并列布置；分离器(6)布置在燃尽室(5)的烟气出口后面；一级返料器(8)布置在副燃室(4)和燃尽室(5)的底部，将副燃室(4)和燃尽室(5)中的回料输送至主燃室密相区(31)中；二级返料器(9)布置在分离器(6)的底部，将分离器(6)中分离中的回料输送至主燃室密相区(31)中；其特征在于，所述多流程循环流化床锅炉还包括：
倾斜炉排(1)、炉拱(2)和炉排风室(10)；
所述给料推进装置远离主燃室密相区(31)的燃料入口；所述倾斜炉排(1)的前端布置在给料推进装置的出口下方，后端布置在主燃室密相区(31)的燃料入口之前；所述倾斜炉排(1)的水平投影长度记为L，该倾斜炉排(1)的后2/3L部分的底部设置有炉排风室(10)，并与倾斜炉排(1)的前1/3L部分隔开；
所述炉拱(2)的前部与给料推进装置连接，炉拱(2)的后部与主燃室密相区的炉膛相连，形成密闭空腔；所述倾斜炉排(1)设置在所述炉拱(2)的密闭空腔的底部。
2.根据权利要求1所述的一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述倾斜炉排(1)包括多个炉排片，所述炉排片依次自与给料推进装置相接处向下倾斜并连接到主燃室密相区(31)的燃料入口处。
3.根据权利要求2所述的一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述多个炉排片呈阶梯状布置，且位于前面的炉排片的尾端搭接在位于其后面的炉排片的首端上。
4.根据权利要求2或3所述的一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述倾斜炉排(1)的炉排片的水平夹角a满足如下关系：
10°≤a≤45°。
5.根据权利要求1所述的一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述倾斜炉排(1)底部的炉排风室(10)分为多个独立风室，分别接尾部竖井热风或热烟气进行炉排通风。
6.根据权利要求1所述的一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉拱(2)为由倾斜顶面、两侧面形成的罩体，所述炉拱(2)的倾斜顶面自倾斜炉排(1)前端向上倾斜至主燃室密相区(31)的一侧炉膛上；炉拱(2)两侧面的上沿与顶面相接，下沿分别与倾斜炉排(1)的两侧边相接。
7.根据权利要求6所述的一种带干燥设备的多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉拱(2)的倾斜顶面的水平夹角β满足如下关系：
15°≤β≤60°。
8.一种干燥设备，其应用于多流程循环流化床锅炉，其特征在于，所述干燥设备包括：
倾斜炉排(1)、炉拱(2)和炉排风室(10)；
所述倾斜炉排(1)的前端布置在所述多流程循环流化床锅炉的给料推进装置的出口下方，后端布置在主燃室密相区(31)的燃料入口之前；
所述倾斜炉排(1)的水平投影长度记为L，该倾斜炉排(1)的后2/3L 部分的底部设置有炉排风室(10)，并与倾斜炉排(1)的前1/3L部分隔开；
所述炉拱(2)的前部与给料推进装置连接，炉拱(2)的后部与主燃室密相区的炉膛相连，形成密闭空腔；所述倾斜炉排(1)设置在所述炉拱(2)的密闭空腔的底部。
9.根据权利要求8所述的一种干燥设备，其特征在于，所述倾斜炉排(1)包括多个炉排片，所述炉排片依次自与给料推进装置相接处向下倾斜并连接到主燃室密相区(31)的燃料入口处。
10.根据权利要求8或9所述的一种干燥设备，其特征在于，所述倾斜炉排(1)底部的炉排风室(10)分为多个独立风室，分别接尾部竖井热风或热烟气进行炉排通风。
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