CN111795379A - 一种燃用生物质的循环流化床锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及循环流化床锅炉的技术领域，具体为一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其过热器高温段不易产生高温腐蚀，低温过热器、省煤器不易积灰，空气预热器不易产生低温腐蚀，排烟温度在合理范围内，同时解决SCR催化剂堵塞、失效问题，其包括炉膛、汽冷分离器、尾部烟道，炉膛的上部后墙出口连接汽冷分离器的进口，汽冷分离器的顶部出口连接尾部烟道，汽冷分离器的底部出口通过返料装置连接炉膛，炉膛内设置有高温过热屏和中温过热屏，尾部烟道包括顺次布置的第一水平烟道、第二水平烟道、垂直烟道，第一水平烟道内沿烟气流动方向顺次布置有中温过热器、低温过热器，第二水平烟道内沿烟气流动方向顺次布置有高温省煤器、高温布袋除尘器。
Description
技术领域
本发明涉及循环流化床锅炉的技术领域，具体为一种燃用生物质的循环流化床锅炉。
背景技术
我国是一个以林业、农业生产为主的国家，林农业生产过程中产生大量的生物质废弃物，如各类秸秆、玉米芯、稻壳、树皮、芦苇、木屑等。通常处理这些废弃物均采用直接焚烧，不仅对生态造成破坏，造成雾霾天气，并产生大量的有毒有害物质，对人与其他生物健康形成威胁。
我国正面临着巨大的能源和环保压力。一方面，煤炭的应用推动了社会的发展，其资源在日益耗尽；另一方面，煤炭的无节制使用，又引起了日益严重的环境问题，如导致全球气温变暖、破坏生态圈碳平衡、释放有害物质、损害臭氧层、引起酸雨等自然灾害。
充分利用生物质能发电是一个很好的极具开发利用规模的绿色清洁可再生能源，具有较好的经济、生态和社会效益，将成为未来持续能源的重要部分。
目前国内生物质循环流化床受热面普遍存在高温过热器易产生高温腐蚀，中、低温过热器、省煤器易积灰，空气预热器积灰、低温腐蚀，排烟温度高现象，SCR催化剂堵塞、失效问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其过热器高温段不易产生高温腐蚀，低温过热器、省煤器不易积灰，空气预热器不易产生低温腐蚀，排烟温度在合理范围内，同时解决SCR催化剂堵塞、失效问题。
其技术方案是这样的：一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其包括炉膛、汽冷分离器、尾部烟道，所述炉膛的上部后墙出口连接所述汽冷分离器的进口，所述汽冷分离器的顶部出口连接所述尾部烟道，所述汽冷分离器的底部出口通过返料装置连接所述炉膛，其特征在于，所述炉膛内设置有高温过热屏和中温过热屏，所述高温过热屏与所述中温过热屏均为膜式过热屏且采用TP347H材料，所述尾部烟道包括顺次布置的第一水平烟道、第二水平烟道、垂直烟道，所述第一水平烟道内沿烟气流动方向顺次布置有中温过热器、低温过热器，所述第二水平烟道内沿烟气流动方向顺次布置有高温省煤器、高温布袋除尘器，所述中温过热器、低温过热器、高温省煤器均采用光杆且顺列立式布置，所述第一水平烟道在所述中温过热器和所述低温过热器处顶部由包墙管膜式壁构成、两侧由水冷膜式壁构成，所述第二水平烟道为绝热烟道，所述垂直烟道内从上至下顺次布置有SCR催化剂、低温省煤器、空气预热器，所述低温省煤器采用光杆且错列布置，所述空气预热器采用卧式管排且顺列布置，所述中温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温布袋除尘器下方设有灰斗。
其进一步特征在于，所述低温省煤器通过第一连接管与所述高温省煤器连接，所述高温省煤器通过通过第二连接管与所述锅筒连通；所述锅筒通过下降管连通所述炉膛的膜式壁的进水口，所述炉膛的膜式壁的出水口通过回路连接所述锅筒；
所述锅筒的饱和蒸汽通过第三连接管连接所述汽冷分离器，所述汽冷分离器出口通过第四连接管连通所述包墙管膜式壁，所述包墙管膜式壁通过集箱连通所述低温过热器，所述低温过热器的出口顺次连接所述一级喷水减温器、所述中温过热器、所述二级喷水减温器、所述中温过热屏、所述三级喷水减温器、所述高温过热屏，所述高温过热屏出口通过第五连接管连接至主蒸汽出口集箱；
所述炉膛的底部设置有布风板和水冷风室，所述水冷风室后墙连接床下点火装置，所述床下点火装置侧部设置有一次风接口，一次风顺次经过一次风接口、床下点火装置、水冷风室、布风板后进入所述炉膛；
所述炉膛的前墙水冷壁和后墙水冷壁上分层布置二次风；
所述灰斗底部的出灰口设置有底部输送装置。
采用本发明后，由于，过热器高温段（即高温过热屏与所述中温过热屏）布置于炉膛内，避免了受热面布置在尾部烟道内，因积灰引起的高温腐蚀，同时采用耐高温腐蚀的TP347H材料来提高受热面的抗腐蚀能力；第一水平烟道、第二水平烟道的布置可以控制中温过热器、低温过热器、高温省煤器烟气流速，中温过热器、低温过热器、高温省煤器立式布置，能沉降大量烟气中携带的灰尘进入下方灰斗，避免结渣、积灰堵塞烟道；在高温省煤器后面设置高温布袋除尘器，进一步过滤进入SCR催化剂、低温受热面区域的烟气含灰量；经过除尘的烟气进入垂直烟道内的SCR催化剂、低温省煤器、空气预热器。含尘较少的烟气能避免SCR催化剂堵塞、失效，减少低温省煤器、空气预热器积灰，避免了受热面的低温腐蚀，有效的解决了现有循环流化床锅炉存在的各种问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
见图1所示，一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其包括炉膛2、高温汽冷分离器3、尾部烟道，炉膛2的上部后墙出口连接高温汽冷分离器3的进口，高温汽冷分离器3的顶部出口连接尾部烟道，高温汽冷分离器3的底部出口通过返料装置4连接炉膛2，炉膛还连接进料装置14，炉膛2内设置有高温过热屏6和中温过热屏7，高温过热屏6与中温过热屏7均为膜式过热屏且采用耐高温腐蚀的TP347H材料，尾部烟道包括顺次布置的第一水平烟道17、第二水平烟道18、垂直烟道19，第一水平烟道17内沿烟气流动方向顺次布置有中温过热器8、低温过热器9，第二水平烟道18内沿烟气流动方向顺次布置有高温省煤器10、高温布袋除尘器13，中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10均采用光杆且顺列立式布置，第一水平烟道17在中温过热器8和低温过热器9处顶部由包墙管5膜式壁构成、两侧由水冷膜式壁构成，第二水平烟道18为绝热烟道，垂直烟道19内从上至下顺次布置有SCR催化剂20、低温省煤器11、空气预热器12，低温省煤器11采用光杆且错列布置，空气预热器12采用卧式管排且顺列布置，中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10、高温布袋除尘器下方13均设有灰斗29，灰斗29底部的出灰口设置有底部输送装置31，沉降下来的灰通过底部输灰装置31送出。
低温省煤器11通过第一连接管与高温省煤器10连接，高温省煤器10上的出口集箱21通过通过第二连接管与锅筒1连通；锅筒1通过下降管30连通炉膛2的膜式壁的进水口，炉膛2的膜式壁的出水口通过回路连接锅筒1，锅筒1的饱和蒸汽通过第三连接管连接高温汽冷分离器3，高温汽冷分离器3出口通过第四连接管连通包墙管5膜式壁，包墙管5膜式壁通过集箱连通低温过热器9，低温过热器9的出口顺次连接一级喷水减温器22、中温过热器8、二级喷水减温器23、中温过热屏7、三级喷水减温器24、高温过热屏6，高温过热屏6出口通过第五连接管连接至主蒸汽出口集箱25。
炉膛2的底部设置有布风板27和水冷风室28，水冷风室28后墙连接床下点火装置15，床下点火装置15侧部设置有一次风接口26，一次风顺次经过一次风接口26、床下点火装置16、水冷风室28、布风板27后进入炉膛2，炉膛2的前墙水冷壁和后墙水冷壁上分层布置二次风32。
工作原理如下所述：锅炉给水经过低温省煤器11、高温省煤器10受烟气加热后进入锅筒1，锅筒1内的炉水经下降管30进入炉膛2的膜式壁，炉膛2的膜式壁内炉水被烟气加热后成为汽水混合物进入锅筒1，在锅筒1内由汽水分离装置将汽水混合物分成饱和蒸汽和饱和炉水，饱和炉水进入下降管30；饱和蒸汽由连接管引入高温汽冷分离器3，然后依次进入顶部的包墙管5膜式壁、低温过热器9、一级喷水减温器22、中温过热器8、二级喷水减温器23、中温过热屏7、三级喷水减温器24、高温过热屏6达到锅炉额定参数的过热蒸汽由连接管引入主蒸汽出口集箱25输出锅炉，进入汽轮机做功发电。
生物质燃料经过进料装置14进入炉膛2，燃料和空气在炉膛2内流化状态下掺混燃烧，并与炉膛2受热面进行热交换，炉膛2内的烟气（携带大量未燃尽燃料）在炉膛2上部进一步燃烧放热，离开炉膛2并夹带大量物料的烟气经高温汽冷分离器3之后，绝大部分物料被分离出来，经返料装置4返回炉膛2，实现循环燃烧；分离后的烟气经转向室依次经过中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10、低温省煤器11、空气预热器12，降温后烟气排出锅炉，经过除尘、脱硫等处理后符合国家排放指标的烟气由烟囱排出。
中温过热器8、低温过热器9、高温省煤器10、高温布袋除尘器12下方设有灰斗29，沉降下来的灰通过灰斗29进入底部输灰装置31排出锅炉。燃料燃烧后的炉渣由出渣管16排出锅炉。
Claims (6)
1.一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其包括炉膛、汽冷分离器、尾部烟道，所述炉膛的上部后墙出口连接所述汽冷分离器的进口，所述汽冷分离器的顶部出口连接所述尾部烟道，所述汽冷分离器的底部出口通过返料装置连接所述炉膛，其特征在于，所述炉膛内设置有高温过热屏和中温过热屏，所述高温过热屏与所述中温过热屏均为膜式过热屏且采用TP347H材料，所述尾部烟道包括顺次布置的第一水平烟道、第二水平烟道、垂直烟道，所述第一水平烟道内沿烟气流动方向顺次布置有中温过热器、低温过热器，所述第二水平烟道内沿烟气流动方向顺次布置有高温省煤器、高温布袋除尘器，所述中温过热器、低温过热器、高温省煤器均采用光杆且顺列立式布置，所述第一水平烟道在所述中温过热器和所述低温过热器处顶部由包墙管膜式壁构成、两侧由水冷膜式壁构成，所述第二水平烟道为绝热烟道，所述垂直烟道内从上至下顺次布置有SCR催化剂、低温省煤器、空气预热器，所述低温省煤器采用光杆且错列布置，所述空气预热器采用卧式管排且顺列布置，所述中温过热器、低温过热器、高温省煤器、高温布袋除尘器下方设有灰斗。
2.根据权利要求1所述的一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其特征在于，所述低温省煤器通过第一连接管与所述高温省煤器连接，所述高温省煤器通过通过第二连接管与所述锅筒连通；所述锅筒通过下降管连通所述炉膛的膜式壁的进水口，所述炉膛的膜式壁的出水口通过回路连接所述锅筒。
3.根据权利要求2所述的一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其特征在于，所述锅筒的饱和蒸汽通过第三连接管连接所述汽冷分离器，所述汽冷分离器出口通过第四连接管连通所述包墙管膜式壁，所述包墙管膜式壁通过集箱连通所述低温过热器，所述低温过热器的出口顺次连接所述一级喷水减温器、所述中温过热器、所述二级喷水减温器、所述中温过热屏、所述三级喷水减温器、所述高温过热屏，所述高温过热屏出口通过第五连接管连接至主蒸汽出口集箱。
4.根据权利要求1所述的一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉膛的底部设置有布风板和水冷风室，所述水冷风室后墙连接床下点火装置，所述床下点火装置侧部设置有一次风接口，一次风顺次经过一次风接口、床下点火装置、水冷风室、布风板后进入所述炉膛。
5.根据权利要求1所述的一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉膛的前墙水冷壁和后墙水冷壁上分层布置二次风。
6.根据权利要求1所述的一种燃用生物质的循环流化床锅炉，其特征在于，所述灰斗底部的出灰口设置有底部输送装置。
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