CN107238073A - 燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，包括燃烧室和横向烟道以及尾部烟道，所述燃烧室和尾部烟道并排设置，还包括与汽轮机相连的再热器，所述再热器包括设在尾部烟道中的冷段再热器和设在燃烧室中的热段再热器，冷段再热器连有旁通蒸汽通道，并在冷段再热器和热段再热器之间设有喷水减温器。再热器的蒸汽温度主要靠旁通蒸汽通道进行调节，喷水减温器起辅助调节，使再热温度调节准确，从而真正能保证由于采用中间再热机组正确的设计，而使整个机组发电效率提高6％‑8％。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧生物质锅炉技术领域，尤其是涉及一种燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉。
背景技术
目前，以燃烧生物质为目的，采用循环流化床作为焚烧和传热的发电领域，由于结构条件和技术水平限制，一般不采用超高压参数中间再热机组设计。中间再热式发电机组，就是新蒸汽进入汽轮机高压缸膨胀做功之后，又回到锅炉的再热器，再次被加热，提高温度后再回到汽轮机低压缸膨胀做功后，最后排入凝汽器。
为了提高发电机组的综合发电效率，就需要不断提高蒸汽的压力和温度初参数。由于机组初压的提高，使排汽湿度增加，对汽轮机的末级叶片侵蚀增大。虽然提高初温可以降低终湿度，但提高初温度受金属材料耐温性能的限制，因此对终湿度改善较少。采用中间再热循环有利于终湿度的改善，使得终湿度降到允许的范围内，减轻湿蒸汽对叶片的冲蚀，提高低压部分的内效率。如果能正确采用中间再热机组设计，可使机组发电效率提高6％-8％。但在以燃烧生物质的发电领域，由于燃料的季节性和燃料成分以及热值的变化很大，使的锅炉再热器的再热蒸汽温度难以得到保证值。机组在实际运行时，若再热温度比设计值过低，则容易使汽轮机的末级叶片产生侵蚀而影响汽轮机；若再热温度比设计值过高，虽然可以调节，但难使其达到设计值。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，以达到再热温度调节准确的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，包括燃烧室和横向烟道以及尾部烟道，所述燃烧室和尾部烟道并排设置，还包括与汽轮机相连的再热器，所述再热器包括设在尾部烟道中的冷段再热器和设在燃烧室中的热段再热器，冷段再热器连有旁通蒸汽通道，并在冷段再热器和热段再热器之间设有喷水减温器。
进一步的，还包括过热器，所述过热器包括Ⅰ级过热器和Ⅱ级过热器以及Ⅲ级过热器，Ⅰ级过热器和Ⅲ级过热器设在尾部烟道中，Ⅱ级过热器设在燃烧室内。
所述冷段再热器的入口与汽轮机的高压缸相连，热段再热器的出口与汽轮机的低压缸相连。
所述热段再热器位于燃烧室的中上部。
所述冷段再热器水平布置在尾部烟道中。
所述横向烟道上设有汽冷旋风分离器，所述汽冷旋风分离器为蜗壳式汽冷旋风分离器，蜗壳式汽冷旋风分离器采用中心筒双偏心结构。
所述冷段再热器的入口位置处设有事故喷水减温器。
还包括省煤器和空气预热器，所述Ⅲ级过热器、冷段再热器、Ⅰ级过热器、省煤器以及空气预热器在尾部烟道中依次设置。
所述冷段再热器和旁通蒸汽通道均位于Ⅲ级过热器和Ⅰ级过热器之间。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉结构设计合理，再热器的蒸汽温度主要靠旁通蒸汽通道进行调节，喷水减温器起辅助调节，使再热温度调节准确，从而真正能保证由于采用中间再热机组正确的设计，而使整个机组发电效率提高6％-8％。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明锅炉结构示意图。
图2为沿图1中A-A剖视图。
图中：
1.Ⅰ级过热器、2.Ⅱ级过热器、3.Ⅲ级过热器、4.冷段再热器、5.热段再热器、6.汽冷旋风分离器、7.省煤器高温段、8.省煤器低温段、9.空气预热器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，该燃烧生物质超高压(特种设备安全技术规范TSG G0001-2012中规定锅炉超高压13.7MPa≤P＜16.7MPa)中间再热机组流化床锅炉，包括燃烧室、横向烟道、尾部烟道、过热器、汽冷旋风分离器6、省煤器、空气预热器9以及与汽轮机相连的再热器，燃烧室和尾部烟道并排设置，横向烟道连通燃烧室上端和尾部烟道上端。
再热器包括设在尾部烟道中的冷段再热器4和设在燃烧室中的热段再热器5，热段再热器5位于燃烧室的中上部，冷段再热器4水平布置在尾部烟道中。冷段再热器连有旁通蒸汽通道，并在冷段再热器和热段再热器之间设有喷水减温器。冷段再热器的入口与汽轮机的高压缸相连，热段再热器的出口与汽轮机的低压缸相连。
过热器包括Ⅰ级过热器1和Ⅱ级过热器2以及Ⅲ级过热器3，Ⅰ级过热器和Ⅲ级过热器设在尾部烟道中，Ⅱ级过热器设在燃烧室内。Ⅲ级过热器、冷段再热器、Ⅰ级过热器、省煤器以及空气预热器在尾部烟道中依次设置，其中省煤器包括省煤器高温段7和省煤器低温段8。
横向烟道上设有汽冷旋风分离器6，汽冷旋风分离器为蜗壳式汽冷旋风分离器，蜗壳式汽冷旋风分离器采用中心筒双偏心结构。汽冷旋风分离器本身就是一个热交换器，可有效降低循环物料温度，避免二次燃烧，防止分离器及回料装置的结焦，扩大生物质燃料的适应性。
冷段再热器的入口位置处设有事故喷水减温器。冷段再热器和旁通蒸汽通道均位于Ⅲ级过热器和Ⅰ级过热器之间。
具体实施例为：
生物质在循环流化床燃烧室内完成燃烧，燃烧室内布置屏式Ⅱ级过热器和屏式热段再热器，以提高整个过热器系统和再热器系统的辐射传热特性，使锅炉过热汽温和再热器气温具有良好的调节特性。经过汽冷旋风分离器净化过的烟气进入尾部烟道。尾部对流烟道中布置Ⅲ级级过热器、冷段再热器、Ⅰ级过热器、省煤器、空气预热器。过热蒸汽温度由在过热器之间布置的喷水减温器调节，减温喷水来自给水泵出口，高加前。冷段再热器和热段再热器中间布置有一级喷水减温器，减温水来自给水泵中间抽头。Ⅲ级过热器、冷段再热器、Ⅰ级过热器布置在由包墙过热器组成的膜式壁烟道中。
来自汽轮机高压缸的蒸汽先进入冷段再热器入口集箱后进入位于尾部对流烟道的冷段再热器蛇形管，蒸汽逆流而上进入冷段再热器出口集箱，再由管道引出至热段屏式再热器入口集箱，介质经过屏式再热器向上进入热段屏式再热器出口集箱，从而达到再热蒸汽的设计温度，最后进入汽轮机低压缸做功。冷段再热器位于尾部烟道中，水平布置。热段再热器位于燃烧室中上部，由屏式再热器组成，与前水冷壁垂直布置，下部穿前墙处为屏的蒸汽入口端，有密封盒将管屏与水冷壁焊在一起。由于热段再热器与前水冷壁壁温不同，导致二者膨胀量不同，为此，在屏的上部穿墙密封盒处，装有膨胀节，以补偿胀差。管屏下部敷有耐火防磨材料，以防磨损。再热器系统由冷段再热器和热段再热器组成，在冷段再热器与热段再热器之间布置有喷水减温器，在冷段再热器入口布置有事故喷水减温器。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，包括燃烧室和横向烟道以及尾部烟道，所述燃烧室和尾部烟道并排设置，其特征在于：还包括与汽轮机相连的再热器，所述再热器包括设在尾部烟道中的冷段再热器和设在燃烧室中的热段再热器，冷段再热器连有旁通蒸汽通道，并在冷段再热器和热段再热器之间设有喷水减温器。
2.如权利要求1所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：还包括过热器，所述过热器包括Ⅰ级过热器和Ⅱ级过热器以及Ⅲ级过热器，Ⅰ级过热器和Ⅲ级过热器设在尾部烟道中，Ⅱ级过热器设在燃烧室内。
3.如权利要求1所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：所述冷段再热器的入口与汽轮机的高压缸相连，热段再热器的出口与汽轮机的低压缸相连。
4.如权利要求1所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：所述热段再热器位于燃烧室的中上部。
5.如权利要求1所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：所述冷段再热器水平布置在尾部烟道中。
6.如权利要求1所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：所述横向烟道上设有汽冷旋风分离器，所述汽冷旋风分离器为蜗壳式汽冷旋风分离器，蜗壳式汽冷旋风分离器采用中心筒双偏心结构。
7.如权利要求1所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：所述冷段再热器的入口位置处设有事故喷水减温器。
8.如权利要求2所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：还包括省煤器和空气预热器，所述Ⅲ级过热器、冷段再热器、Ⅰ级过热器、省煤器以及空气预热器在尾部烟道中依次设置。
9.如权利要求2所述燃烧生物质超高压中间再热机组流化床锅炉，其特征在于：所述冷段再热器和旁通蒸汽通道均位于Ⅲ级过热器和Ⅰ级过热器之间。
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