CN107355780A - 一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉，主要包括高速床、低速床、布风装置、浸泡受热面管、多层负压给料器和炉膛；设计多个炉膛，每个炉膛内设置高低阶梯状的床面，低位为高速床，高位为低速床；布风装置包括高速床风室与低速床风室；高速床采用平面布风板结构且下方与高速床风室相连；低速床上分别布置浸泡受热面管与浸泡过热器；燃料从多层负压给料器进入高速床，燃料与高速床床面的惰性物料在流化风作用下高速流化，与低速床物料形成自上而下的内循环流。本发明能有效解决大容量低倍率循环流化床锅炉的可靠经济运行问题及低倍率循环流化床锅炉大床面的给煤、布风均匀性问题等技术难题，同时在提高燃烧效率、减少磨损方面都有较强的优势。

Description

一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉，是一种燃烧工业废弃物的大型内循环流化床锅炉。

背景技术

随着煤炭产量增长，低热值煤产生量持续增加，直接排弃不仅影响环境和占用土地，而且也直接造成了能源资源的浪费，这对于我国人均占有资源量低，以及环境资源和土地资源日趋紧张的国情来说，更加增大了资源和环境压力；低热值煤是不可再生的化石能源，如何缓解环境污染和生态处置压力，改变目前掺回优质煤中外运对本已十分紧张的运力造成更大压力，又增加运输能耗的状况，煤炭调出省区面临的资源和环境压力越来越大。

目前，低热值煤炭CFB发电机组容量等级较小，与大容量高参数的常规火电机组相比，可靠性和经济性指标较差。而国家政策规定低热值煤发电厂入炉燃料低位热值(Qnetar)必须在3000kcal/kg以下，综合利用电厂认证政策中还规定了入炉燃料的煤矸石、煤泥重量比必须在60%以上。循环流化床锅炉燃料的热值范围较宽，但是燃烧不同热值燃料的时候，其运行指标有所不同，燃烧热值越高燃料的机组，其可靠性与经济性指标较好，反之则差，尤其是135MW～300MW级CFB机组在燃料热值(Qnetar)低于3000kcal/kg时机组性能下降趋势较快。实践证明，目前，入炉燃料热值低、灰分高将导致CFB锅炉磨损突出(机组运行困难)、运行效率低，可靠性和经济性大大下降等技术难题，制约了低热值煤炭CFB机组大型化的要求。

根据目前国内市场上相关产品的现状以及市场需求形势，开发一款产品以弥补目前常规产品的不足之处是非常有必要的。本专利就是在这前提下产生的。高低差速床技术的采用，使其具备了燃料的适应性广及出力足的特点，同时又解决了埋管易磨损的问题；高低差速床技术独特的锅炉内循环及外循环结合，使锅炉燃烧效率大大提高，经济性能好；双炉膛技术及高低差速床的分床燃烧技术，解决了低倍率循环流化床锅炉单一床面过大，大型化困难的问题；同时本专利属于循环流化床锅炉，低温燃烧的特性与常规产品一样，使其环保性得到了保证。

即解决了大床面给煤、布风的均匀性问题；又保证了床层形成内循环流，大大减轻了低速床密相区上布置的受热面的磨损。

发明内容

本发明的目的是要解决低倍率循环流化床锅炉大型化及埋管易磨损问题，提供了一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉。

本发明采用的技术方案是，一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：主要包括高速床、低速床、布风装置、浸泡受热面管、多层负压给料器和炉膛；所述炉膛为多炉膛结构，每个炉膛内设置高低阶梯状的床面，低位为高速床，高位为低速床；所述布风装置包括高速床风室与低速床风室；高速床采用平面布风板结构且下方与多个高速床风室相连；低速床上分别布置浸泡受热面管与浸泡过热器，低速床下设置低速床风室；高压流化风从高速床风室经过高速床以及在其上布置的普通风帽进入炉膛，低压流化风从低速床风室进入炉膛；炉膛上部外侧设置多层负压给料器，燃料从多层负压给料器进入高速床，燃料与高速床床面的惰性物料在流化风作用下高速流化，与低速床物料形成自上而下的内循环流。

上述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，所述的多层负压给料器为两侧分层风力抛洒燃料的负压给料器，解决纵向给料的均匀性问题。

上述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，所述的低速床上布置浸泡过热器，同时还在低速床上布置浸泡受热面管。

上述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，所述的炉膛为多炉膛结构，中间设置水冷壁，对大床面起到了支吊的作用，因此也增大了大床面的刚性。

上述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，所述的布风装置的高速床风室与高速床连接，高速床的个数等于炉膛的个数，低速床风室与多个低速床连接，低速床的个数大于高速床的个数，方便了浸泡受热面管与浸泡过热器的布置。

上述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，所述的炉膛为多炉膛结构，每个炉膛设置一个高速床，相邻的高速床之间设置弹性支撑装置，保证了多床面的整体性，同时吸收了多床面之间的热膨胀。

本发明主要构思是：

1、由于不同燃料其密度、颗粒度、水份，以及燃烧速率等存在较大差异，为满足燃烧多种燃料，因此设置阶梯布置的不同床面，同时床面流化速度不同，低位为高速床，高位为低速床，燃料通过给料器进入高速床后，大颗粒与密度大的燃料和惰性物料在高速床中流化，而低密度与细颗粒的物料和燃料进入低速床；由于高速床与低速床在流速上的差异，形成高速床与低速床的第一股内循环流，满足不同燃料的燃烧要求。

2、与高倍率循环流化床锅炉相比，低倍率循环流化床锅炉的流化风速只有前者的一半，故其床面面积要大一倍；由于其流化风速低，床料的横、纵向混合能力差，随着锅炉容量的增大，床面面积相应增大，给煤、布风的不均将给燃烧带来极大困难。本发明将大床分割成多床,同时利用差速床原理强化横向混合，减少给煤点，再利用两侧分层风力抛煤，解决纵向给料的均匀性问题，从而解决低倍率循环流化床锅炉大床给煤、布风的均匀性问题。

3、本发明将埋管（过热器）布置在低速床密相区上。由于低速床物料粒径小，流化风速低将会减轻对布置在低速床密相区上的埋管（过热器）的磨损。

本发明的有益效果是：本发明能保证燃生物质或其它废弃物流化床锅炉床温稳定，燃料适应性广，环保效益显著，燃烧效率高，结构简单，操作方便，是一种具有巨大市场潜力的环保产品。同时，由于采用高速床与低速床形成的阶梯高度差等构成的内循环流流化床系统，可强化燃料横向混合，混合更均匀，又可以减少给料点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的侧面视图。

图3是两侧分层风力抛煤原理图。

图4是高低差速床的燃烧机理图。

在图中，1、高速床，2、低速床，3、高速床风室，4、低速床风室，5、浸泡受热面管，6、浸泡过热器，7、炉膛，8、多层负压给料器，9、弹性支撑装置。

具体实施方式

如图1、图2所示，双炉膛结构的内循环流化床锅炉，主要包括高速床1、低速床2、布风装置、浸泡受热面管5、多层负压给料器8和炉膛7；所述炉膛7为双炉膛结构，每个炉膛内设置高低阶梯状的床面，低位为高速床1，高位为低速床2；所述布风装置包括高速床风室3与低速床风室4；高速床1采用平面布风板结构，下方与多个高速床风3相连；低速床2上分别布置浸泡受热面管5与浸泡过热器6，低速床2下设置低速床风室4；高压流化风从高速床风室3经过高速床1以及在其上布置的普通风帽进入炉膛7，低压流化风从低速床风室4进入炉膛7；炉膛7上部外侧设置多层负压给料器8（此实施例为双层负压给料器），燃料从多层负压给料器8进入高速床1，两侧分层风力抛煤，解决纵向给料的均匀性问题（如图3），燃料与高速床床面的惰性物料在流化风作用下高速流化，与低速床物料形成自上而下的内循环流（如图4）。此内循环流可强化横向混合，因而可以减少给煤点，而且此结构可并列排列两个炉膛，解决了低倍率循环流化床锅炉单一床面过大，大型化困难的问题。

Claims (6)

1.一种多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：主要包括高速床、低速床、布风装置、浸泡受热面管、多层负压给料器和炉膛；所述炉膛为多炉膛结构，每个炉膛内设置高低阶梯状的床面，低位为高速床，高位为低速床；所述布风装置包括高速床风室与低速床风室；高速床采用平面布风板结构且下方与多个高速床风室相连；低速床上分别布置浸泡受热面管与浸泡过热器，低速床下设置低速床风室；高压流化风从高速床风室经过高速床以及在其上布置的普通风帽进入炉膛，低压流化风从低速床风室进入炉膛；炉膛上部外侧设置多层负压给料器，燃料从多层负压给料器进入高速床，燃料与高速床床面的惰性物料在流化风作用下高速流化，与低速床物料形成自上而下的内循环流。

2.根据权利要求1所述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：所述的多层负压给料器为两侧分层风力抛洒燃料的负压给料器。

3.根据权利要求1所述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：所述的低速床上布置浸泡过热器，同时还在低速床上布置浸泡受热面管。

4.根据权利要求1所述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：所述的炉膛为多炉膛结构，中间设置水冷壁，对大床面起到了支吊的作用，也增大了大床面的刚性。

5.根据权利要求1所述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：所述的布风装置的高速床风室与高速床连接，高速床的个数等于炉膛的个数，低速床风室与多个低速床连接，低速床的个数大于高速床的个数。

6.根据权利要求1所述的多炉膛结构的内循环流化床锅炉，其特征在于：所述的炉膛为多炉膛结构，每个炉膛设置一个高速床，相邻的高速床之间设置弹性支撑装置。