CN108775593B - 一种干式排渣余热回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于火力发电厂附属设备相关领域，并公开了一种干式排渣余热回收利用装置，该装置被配套用于火力发电厂的干式排渣机和送风系统，并包括分流管道等组件，其中该分流管道用于将在干式排渣机中与炉渣反应及换热之后的绝大多数高温空气予以分流处理，由此减少锅炉炉膛底部的漏风量。通过本发明，不仅能够更为高效地利用炉渣余热，同时有效避免炉膛底部漏风量过大的现象，而且该系统便于在现有设备的基础上直接进行改造，便于安装和维修，能够实现对锅炉运行效率的高精度调控。

Description

一种干式排渣余热回收利用装置
技术领域
本发明属于火力发电厂附属设备相关领域，更具体地，涉及一种干式排渣余热回收利用装置。
背景技术
在火力发电厂中，干式排渣机利用空气作为冷却介质，来冷却炉渣。其工艺过程简述如下：锅炉所产生的炉渣经收集后在干渣输送带上输送，冷空气由炉膛负压从外界吸入，流动方向与干渣流动方向相反，在与空气发生换热的同时，炉渣中的残碳进一步燃烧释放热量。通过以上处理，在干排渣机末端时冷却风已经被加热至400℃以上，而高温炉渣则被冷却至100℃以下。
然而，进一步的研究表明，上述排渣装置仍然具备以下的缺陷或不足：一方面，这种冷却过程往往无法充分回收炉渣中的余热，同时存在无法灵活操控以达到所需目标的问题；另一方面，更重要的是，在实际运行中，由于煤种灰分含量可能偏高，采用以上排渣装置向炉膛底部输送的进风量会明显偏大(通常会10％以上)，进而导致火焰燃烧中心上移动，对锅炉的燃烧稳定性造成不利影响，锅炉的热效率也会相应降低。相应地，本领域亟需对此作出进一步的研究和改进，以便更好地满足现代化火力发电厂对排渣余热的高质高效利用需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种干式排渣余热回收利用装置，其中通过对其整个构造布局重新进行设计，并专门在炉膛底部增设分流管道来控制其通风量，同时使得分流后的热风通入送风系统之后与二次风混合后进入炉膛，相应不仅能够更为高效地利用炉渣余热，减少二次风的使用，同时有效避免炉膛底部漏风量过大的现象，而且该系统便于在现有设备的基础上直接进行改造，便于安装和维修，能够实现对锅炉运行效率的高精度调控，因而尤其适用于各类大中型火力发电厂干式排渣的应用场合。
为实现上述目的，按照本发明，提供了一种干式排渣余热回收利用装置，该装置被配套用于火力发电机的干式排渣机和送风系统，并用于将在干式排渣机中与炉渣反应及换热之后所获得的高温空气输送至锅炉中回收利用，其特征在于，它还包括有增设的分流管道，其中：
所述分流管道的输入端直接连接于干式排渣机的尾部，并用于从其输入所述高温空气；该分流管道的输出端直接设置在所述送风系统的风箱上，并用于将此分流管道中的大部分高温空气与所述送风系统中的空气充分混合，然后一同输送至位于所述锅炉中下部位置的进风口而进入所述锅炉的炉膛中；此外，所述分流管道从所述干式排渣机所抽取的高温空气流量被设定为：保证分流后的炉底漏风量占进入此锅炉炉膛中的空气总量的4％以下。
通过以上构思，由于通过专门设置的分流管道将绝大多数的高温空气抽出，并可选择性地与二次风混合后经由锅炉中的进风口进入炉膛中，这部分热风进入炉膛后会直接参与燃烧，相应更为有效地利用炉渣余热；另一方面，从锅炉炉膛底部进入的热风会显著减少，相应有效避免了火焰燃烧中心的上移现象，由此能够更好地维持锅炉燃烧的稳定性，并整体上极大提高锅炉的热效率。此外，上述系统结构紧凑、便于安装和维护，易于在现有设备的基础上进行改造，并具备可根据各类复杂工况进行精确调整来获得所需技术指标的特点。
作为进一步优选地，所述分流管道优选还配备有除尘装置，用于对流经于其的高温空气过滤其中包含的粉尘等。
作为进一步优选地，对于所述分流管道而言，其优选设定为确保不会倒吸炉膛中的空气。
作为进一步优选地，对于所述分流管道而言，其在实际工作中可采取以下多种方式运行：第一种是先连接至处于所述风箱输入端的风箱前管道，然后再经由所述风箱将所述高温空气输送至所述进风口；第二种是先连接至所述风箱输出端的二次风管道，相应在不通过该风箱的情况下将所述高温空气输送至所述进风口；第三种则是将所述高温空气直接经由该进风口进入所述锅炉中。
作为进一步优选地，经由炉底漏入炉膛的空气量被设定为：其占比为所有进入到此锅炉炉膛中的空气总量的1％以下。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，通过对冷空气在排渣机与炉渣反应和换热之后的流向及其影响进行更为深入的研究和分析，并采用设置专门的分流通道来确保经由不同途径进入到炉膛的风量能够达到期望的不同水平，相应不仅可显著提高锅炉的运行效率，而且有效避免了炉膛底部漏风及火焰中心偏高等技术问题，因而尤其适用于各类大中型火力发电厂干式排渣的应用场合。
附图说明
图1是按照本发明所构建的干式排渣余热回收系统的整体运用场景示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-锅炉 2-干式排渣机 3-风箱 4-风箱前管道 5-分流管道 6-进风口 7-二次风管道
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是按照本发明所构建的干式排渣余热回收系统的整体运用场景示意图。如图1所示，该系统被配套用于火力发电机的干式排渣机和送风系统，并包括分流管道5等主要组成部件，下面将逐一对其进行具体解释说明。
如图1所示，分流管道5的输入端直接连接于干式排渣机的尾部，并用于输入在干式排渣机中与炉渣反应及换热之后、温度譬如升高至400℃以上的高温空气；所述分流管道的输出端设置在送风系统的风箱上，分流管道的一部分高温空气与送风管道的空气进行充分混合，然后一同输送至所述进风口而进入所述锅炉的炉膛中。
更具体地，分流管道5的输入端口位于锅炉1的炉膛底部附近，其管径被设计为小于主管径，并用于将绝大多数高温空气分流走。
如图所示，风箱3、风箱前管道4、二次风管道7、进风口6为原有的送风系统，分流管道5的输出端可与上述的送风系统中任意部分进行联通，进而与二次风混合之后输送至进风口6，然后由该进风口6进入所述锅炉的炉膛中。
对于分流管道5而言，从改管道分流至送风系统的空气量被设定为：保证炉底漏风量在4％以下。以此方式，从锅炉炉膛底部进入的热风会显著减少，相应有效避免了火焰燃烧中心的上移现象，同时更好地维持住锅炉燃烧的稳定性；此外，由于分流的热空气比二次风温度高，进入炉膛后也可以提高炉膛温度，有利于锅炉热效率的提高，同时可减少对二次风的使用，降低了操作繁琐。
下面将对本发明的干式排渣余热回收利用装置更为具体地解释其工作原理过程。
冷空气在干渣机中与炉渣反应和换热之后，温度升高至400℃以上。干排渣机尾部的分流管道将热空气分流，减少从炉膛底部进入锅炉的风量。分流的热风可以通入风箱，经由进风口进入炉膛(或者通入风箱前管道、通入二次风管道)；也可以直接经由单独的进风口进入炉膛。由于分流的热空气比二次风温度高，进入炉膛后可以提高炉膛温度，有利于锅炉热效率的提高。而且由于从锅炉进风口送入炉膛，并不会导致火焰中心的上移，实际参与燃烧的空气量也没有很大变化，因此锅炉的燃烧效率会有很大的提高。特别是，由于占锅炉总通风量4％以下(更优选1％以下)的炉底漏风量不会对锅炉的热效率产生负面影响，相应在实际运用上能够起到较好的技术效果。
此外，按照本发明的一个优选实施方式，在设置分流量时可在考虑工程实际的情况下保证炉底漏风较小，同时也要保证不会倒吸炉膛中的空气。分流的空气中可能含有较多的粉尘，所以可以选择在分流管道上设置除尘装置。
综上，采用上述技术方案不仅设备简易、容易安装、易于对现有设备进行改造，而且在保证有效冷却炉渣的前提下，能够有效避免炉底漏风量过大导致的火焰中心偏移，同时将这部分热空气从锅炉进风口送入炉膛，提高燃料温度，从而显著提高了锅炉的运行效率。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种干式排渣余热回收利用装置，该装置被配套用于火力发电机的干式排渣机(2)和送风系统，并用于将在干式排渣机中与炉渣反应及换热之后所获得的高温空气输送至锅炉(1)中回收利用，其特征在于，它还包括有增设的分流管道(5)，其中：
所述分流管道(5)的输入端直接连接于干式排渣机(2)的尾部，并用于从其输入所述高温空气；该分流管道(5)的输出端直接设置在所述送风系统的风箱(3)上，并用于将此分流管道中的大部分高温空气与所述送风系统中的空气充分混合，然后一同输送至位于所述锅炉中下部位置的进风口(6)而进入所述锅炉(1)的炉膛中；此外，所述分流管道(5)从所述干式排渣机所抽取的高温空气流量被设定为：保证分流后的炉底漏风量占进入此锅炉炉膛中的空气总量的4％以下。
2.如权利要求1所述的一种干式排渣余热回收利用装置，其特征在于，所述分流管道还配备有除尘装置，用于对流经于其的高温空气过滤其中包含的粉尘。
3.如权利要求1或2所述的一种干式排渣余热回收利用装置，其特征在于，对于所述分流管道而言，其设定为确保不会倒吸炉膛中的空气。
4.如权利要求1或2所述的一种干式排渣余热回收利用装置，其特征在于，对于所述分流管道而言，其在实际工作中采取以下多种方式运行：第一种是先连接至处于所述风箱(3)输入端的风箱前管道(4)，然后再经由所述风箱(3)将所述高温空气输送至所述进风口(6)；第二种是先连接至所述风箱(3)输出端的二次风管道(7)，相应在不通过该风箱的情况下将所述高温空气输送至所述进风口(6)；第三种则是将所述高温空气直接经由该进风口(6)进入所述锅炉(1)中。
5.如权利要求1或2所述的一种干式排渣余热回收利用装置，其特征在于，经由炉底漏入炉膛的空气量被设定为：其占比为所有进入到此锅炉炉膛中的空气总量的1％以下。
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