CN109114546A - 一种快速变负荷循环流化床锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种快速变负荷循环流化床锅炉，包括炉膛、物料分离器和、料器、灰控阀、快速调峰仓和调峰仓返料管，快速调峰仓与回料器连通，并通过调峰仓返料管与炉膛下部相连。灰控阀设置在回料器与快速调峰仓连通管上。快速调峰仓底部设置有布风装置，按照快速调峰仓内流化风速0.3～1m/s设置。快速调峰仓内倾斜设置有挡灰板。快速调峰仓横截面为矩形或圆形。快速调峰仓设置两个以上，且与回料器一一对应设置。本发明通过料腿、回料器、返料管和快速调峰仓等部件合理的布置，实现调峰过程中炉内物料浓度的迅速改变，以适应电网对蒸汽参数具有快速响应特性的要求。
Description
技术领域
本发明介绍了一种快速变负荷循环流化床锅炉，属于燃烧设备领域，尤其涉及循环流化床锅炉领域。
背景技术
当前，我国的能源体系已开始从传统的煤碳能源逐步向低碳能源发展。随着发电行业战略转型和电源结构调整，新能源电力的装机容量增长势头迅猛。截至2017年末，我国风电、太阳能发电装机容量已达到2.94亿kW，占全国总装机容量的16.5％。其中，光电装机容量为1.3亿kW，同比增加68.7％。
相比传统火电，风电和光电各项增长率都十分明显，限于调峰电源建设滞后以及用电负荷峰谷差的增大，电网消纳新能源电力的压力日益加剧。火电机组灵活性改造、燃气发电、抽水蓄能，以及其他新型储能方式都是提高电力系统调峰能力的有效手段。但是受建设条件、建设运行成本、建设周期、技术成熟度等多方面因素的制约，燃气发电、抽水蓄能以及其他新型储能的比例合计不超过5％，而且在未来一定时间内很难提升，根据我国电力结构，火电机组的运行目标从追求高效节能转变为注重提升机组的灵活性、机组深度调峰及快速启停能力。
对循环流化床锅炉，机组在升降负荷时，炉内存在大量的床料，较大的蓄热量导致炉内传热过程热惯性大，在发电负荷变化时，锅炉蒸汽参数很难进行快速响应，从而导致循环流化床锅炉负荷变化率明显低于煤粉锅炉。
正是在这样的背景下，我们需要着眼于循环流化床锅炉燃烧特性，并结合其自身的结构和运行特点，对原有设备进行改进，同时提出相应的运行控制方法，在不大幅增加成本的前提下，有效提高机组的灵活性，从而适应深度调峰的需求，真正实现新能源利用的经济效益、社会效益和环境效益的统一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够快速变负荷的循环流化床锅炉，来实现发电负荷变化的时候，锅炉的蒸气参数能够进行快速的响应，适应深度调峰的需求，实现新能源利用的经济效益社会效益以及环境效益。
本发明通过如下技术方案实现：
一种快速变负荷循环流化床锅炉，包括炉膛、物料分离器和回料器，所述炉膛上部与所述物料分离器的入口相连，所述回料器连接在所述物料分离器下方与所述炉膛下部之间，并分别通过料腿和返料管与所述物料分离器和所述炉膛连接，其特征在于：所述锅炉还包括灰控阀、快速调峰仓和调峰仓返料管，所述快速调峰仓与所述回料器连通，并通过调峰仓返料管与所述炉膛下部相连；所述灰控阀设置在所述回料器与所述快速调峰仓连通管上。
上述技术方案中，所述锅炉还包括设置在所述快速调峰仓底部的布风装置，所述布风装置阻力为2～6kPa，所述布风装置被按照快速调峰仓流化风速0.3～1m/s设置。
上述技术方案中，所述快速调峰仓内倾斜设置有挡灰板，所述挡灰板靠近所述调峰仓返料管入口设置。
上述技术方案中，所述快速调峰仓横截面为矩形或圆形。
上述技术方案中，所述快速调峰仓横截面为圆形时，所述快速调峰仓横截面直径D约为其高度H的0.8～1.2倍。
上述技术方案中，所述调峰仓返料管倾斜角度为35°～50°，且其与所述炉膛连接的部位高度和所述返料管与所述炉膛连接的部位高度一致。
上述技术方案中，所述快速调峰仓外壳由钢板制成，钢板内侧从外到里依次敷设保温材料和耐磨耐火材料。
上述技术方案中，所述快速调峰仓设置两个以上。
本发明具有以下优点及有益效果：通过料腿、回料器、返料管和快速调峰仓等部件合理的布置，实现了调峰过程中炉内物料浓度的迅速改变，以适应电网对蒸汽参数具有快速响应特性的要求。
附图说明
图1是本发明所涉及的一种快速变负荷循环流化床锅炉示意图。
图中：1―炉膛；2―物料分离器；3―尾部烟道；4―回料器；5―返料管；6―第三布风装置；7―第二布风装置；8―第一布风装置；9―灰控阀；10―快速调峰仓；11―调峰仓布风装置；12―挡灰板；13―调峰仓返料管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施方式及其工作流程作进一步的说明。
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。
本发明提供一种快速变负荷循环流化床锅炉。如图1所示，锅炉包括炉膛1、物料分离器2和回料器4。炉膛1上部与物料分离器2的入口相连，回料器4连接在物料分离器2下方与炉膛1下部之间，并分别通过料腿和返料管5与物料分离器2和炉膛1连接。锅炉还包括尾部烟道3，尾部烟道3与物料分离器2的烟气出口相连。炉膛1底部设有第一布风装置8，料腿下方和回料器4底部分别设置有第三布风装置6和第二布风装置7。
锅炉还包括灰控阀9、快速调峰仓10和调峰仓返料管13。快速调峰仓10与回料器4连通，并通过调峰仓返料管13与炉膛1下部相连。快速调峰仓10横截面为矩形或圆形。
快速调峰仓10横截面为圆形时，快速调峰仓10横截面直径D约为其高度H的0.8～1.2 倍。
通常，快速调峰仓10尺寸应当适应于不同容量的循环流化床，当锅炉为三个分离器的300MW时，若采用圆形截面，可设置三个直径为3m，高度为4～6m的快速调峰仓。当快速调峰仓10选择矩形的时候，横截面积优选在6～8m2，仓体高度为4～6m。
灰控阀9设置在回料器4与快速调峰仓10连通管上。灰控阀9选用锥形阀，具有圆筒形固定的阀壳，用一活动钢阀套在锥体外面，阀套与锥体之间的环形空间用来通过灰料。用螺杆传动将阀套沿流向前后移动，即可调控灰料进出。全部开启时，可以以最大速度地调峰。
快速调峰仓10底部设有布风装置11。布风装置11配风对快速调峰仓10内的固体物料有松动作用。所述布风装置11阻力为2～6kPa，所配风使得快速调峰仓10内的流化速度为0.3～1m/s。
快速调峰仓10内倾斜设置有挡灰板12，挡灰板12靠近调峰仓返料管13入口设置，防止来自炉膛1的烟灰回窜。
调峰仓返料管13倾斜角度为35°～50°，且其与炉膛1连接的部位高度和返料管5与炉膛 1连接的部位高度一致。
锅炉运行过程中需要降低负荷的时候，打开灰控阀9，保持快速调峰仓10底部的布风装置11不通入流化风，循环灰将会部分通过灰控阀9进入快速调峰仓10，从而减少了循环的灰量，降低炉膛内的灰浓度，加速炉内传热系数的降低速率，从而提高了蒸汽参数的变化速率。为减小快速调峰仓的散热损失，影响调峰效果，快速调峰仓10外壁由钢板制成，内衬耐磨耐火材料和保温材料。同时当锅炉运行过程中需要升负荷的时候，快速调峰仓10底部的布风装置11通入流化风，将循环灰通过添加的调峰仓返料管13吹入炉膛中，从而增加了循环的灰量，提高炉内物料浓度，从而提高炉内传热系数，加快蒸汽参数的提高速率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种快速变负荷循环流化床锅炉，包括炉膛(1)、物料分离器(2)和回料器(4)，所述炉膛(1)上部与所述物料分离器(2)的入口相连，所述回料器(4)连接在所述物料分离器(2)下方与所述炉膛(1)下部之间，并分别通过料腿和返料管(5)与所述物料分离器(2)和所述炉膛(1)连接，其特征在于：所述锅炉还包括灰控阀(9)、快速调峰仓(10)和调峰仓返料管(13)，所述快速调峰仓(10)与所述回料器(4)连通，并通过调峰仓返料管(13)与所述炉膛(1)下部相连；所述灰控阀(9)设置在所述回料器(4)与所述快速调峰仓(10)连通管上。
2.根据权利要求1所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述锅炉还包括设置在所述快速调峰仓(10)底部的布风装置(11)，所述布风装置(11)被按照快速调峰仓(10)内流化风速0.3～1m/s设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述快速调峰仓(10)内倾斜设置有挡灰板(12)，所述挡灰板(12)靠近所述调峰仓返料管(13)入口设置。
4.根据权利要求3所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述快速调峰仓(10)横截面为矩形或圆形。
5.根据权利要求4所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述快速调峰仓(10)横截面为圆形时，所述快速调峰仓(10)横截面直径D约为其高度H的0.8～1.2倍。
6.根据权利要求1所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述调峰仓返料管(13)倾斜角度为35°～50°，且其与所述炉膛(1)连接的部位高度和所述返料管(5)与所述炉膛(1)连接的部位高度一致。
7.根据权利要求1所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述快速调峰仓(10)外壳由钢板制成，所述钢板内侧从外到里依次敷设保温材料及耐磨耐火材料。
8.根据权利要求1所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述快速调峰仓(10)设置两个以上。
9.根据权利要求8所述的一种快速变负荷循环流化床锅炉，其特征在于：所述回料器(4)设置两个以上，所述快速调峰仓(10)与所述回料器(4)一一对应设置。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190101 |