CN112161274A - 大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环流化床锅炉，具体为大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉；包括炉膛，炉膛的出口连接有旋风分离器，旋风分离器的出口连接有水平对流烟道，水平对流烟道的出口自上而下依次连接有低温过热器和高温过热器的烟气进口，低温省煤器的出水口依次与高温省煤器和汽包连接，汽包的饱和蒸汽出口依次连接低温过热器和高温过热器；高温过热器的热蒸汽出口与用气装置相连；本发明整体结构满足了水分较高，热值较低的循环流化床燃烧，实现大型循环流化床锅炉日处理900吨垃圾蒸汽安全稳定运行。

Description

大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉，具体为一种能燃烧水分高、灰分高、热值高大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉。

背景技术

目前熟知的垃圾的处理方式有填埋、堆肥、焚烧三种。填埋的问题是土地和渗沥液的问题，堆肥是有效成分含量低，垃圾中的重金属和有毒化学物质等对堆肥的品质产生影响，对固体废物的减量化程度不高的问题，垃圾焚烧技术得到快速的发展。因此，发明该锅炉对减轻城市垃圾的处理起到关键的作用，同时可以节省燃料，减少环境污染。这种产品的发明为国家的节能减排发挥很大的作用。

众所周知，循环流化床锅炉的燃料适应性广，不仅可以燃烧煤，同时可以燃烧垃圾，秸秆等生物质燃料。经过近20年的发展，循环流化床垃圾锅炉技术发生很大的进步，从起初的以煤为主，垃圾为辅的燃烧方式，发展到已垃圾为主，煤为辅的燃烧方式，但仍然对垃圾处理量有限。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉。可有效提高垃圾的利用率，且节能环保。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，包括炉膛，所述炉膛底部设置有循环流化床，炉膛顶部设置有汽包；还包括蒸发器、高温省煤器、一次风空气预热器、二次风空气预热器和低温省煤器；所述炉膛的烟气出口连接有旋风分离器，所述旋风分离器的出口连接有水平对流烟道，水平对流烟道的出口自上而下依次连接有低温过热器、高温过热器、蒸发器、高温省煤器、一次风空气预热器、二次风空气预热器和低温省煤器的烟气进口，用于提供热源；

所述低温省煤器与锅炉给水装置相连接，低温省煤器与高温省煤器的进水口相连，高温省煤器的出水口与汽包相连，所述汽包的饱和水出口与炉膛的水冷壁下集箱相连，炉膛的水冷壁上集箱与汽包相连进行汽水分离；汽包的饱和蒸汽出口依次与低温过热器和高温过热器的热蒸汽进口相连接，所述高温过热器的热蒸汽出口与用气装置相连；

所述一次风空气预热器与循环流化床底部风室相连接。

进一步的，所述的炉膛为方形炉膛，所述方形炉膛的下部为收口的结构。

进一步的，所述收口的炉壁上设置有二次风进口，所述二次风空气预热器通过风箱与二次风进口相连接。

进一步的，两个二次风空气预热器串联后与二次风进口相连接。

进一步的，所述水平对流烟道设置在方形炉膛上部的后侧。

更进一步，所述方形炉膛上部后墙出口与旋风分离器相连接，所述旋风分离器的锥形底与方形炉膛的下部收口相连接。

进一步的，所述高温省煤器和低温省煤器均为水平布置的两级顺列光管省煤器。

进一步的，所述汽包的饱和水出口通过集中下降管连接至蒸发器的蒸发对流受热面的下集箱，所述蒸发器的汽水引出管与汽包相连进行汽水分离。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为。

1.本发明循环流化床垃圾锅炉有效的提高国内单日处理垃圾量。垃圾入炉热值可达2400Kcal/Kg。

2.本发明的燃烧垃圾时无需掺烧煤。稳定燃烧后不需要投煤。主要通过控制床温及返料温度来保证炉膛的温度。

3.布风板采用中间低，两边高的结构形式，保证垃圾燃烧后的渣顺利排出，延长停炉时间。

4.炉膛采用绝热形式，保证炉膛温度在合理的温度区间。

5.炉膛尾部受热面的布置充分考虑了垃圾炉的积灰问题，采用宽间距，管排高度小。

6.本发明的受热面布置合理，烟气阻力控制在合理的范围内。

7.炉膛下部配风采用多排交替送风的方式，下部风为二次风，作用是保证垃圾燃烧能供氧。中部起调节和助燃的作用，上部和中部可以交替调节使用，根据垃圾量及炉膛温度进行调节。

本发明所述的燃烧锅炉充分考虑了锅炉燃烧燃料为生活垃圾，整体结构满足了水分较高，热值较低的循环流化床燃烧，本发明能实现大型循环流化床锅炉日处理900吨垃圾蒸汽安全稳定运行。同时配套相关除尘、脱硫、脱硝设备，能起到环保的功能。

附图说明

图1是本发明所述燃烧锅炉的结构示意图；

图中，1为方形炉膛，2为水平对流烟道，3为低温过热器，4为高温过热器，5为蒸发器，6为高温省煤器，7为一次风空气预热器，8为二次风空气预热器，9为低温省煤器，10为旋风分离器，11为汽包，12为循环流化床，13为二次风进口。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，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。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，是大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，包括方形炉膛1，还包括蒸发器5、高温省煤器6、一次风空气预热器7、二次风空气预热器8和低温省煤器9；方形炉膛1底部设置有循环流化床12，方形炉膛1顶部设置有汽包11；方形炉膛1的下部为收口的结构，收口的炉壁上设置有二次风进口13，两个串联的二次风空气预热器8通过风箱与二次风进口13相连接，为其提供热空气；一次风空气预热器7与循环流化床12底部风室相连接，为其提供热空气。

方形炉膛1的烟气出口连接有旋风分离器10，旋风分离器10的出口连接有水平对流烟道2，水平对流烟道2的出口自上而下依次连接有低温过热器3、高温过热器4、蒸发器5、高温省煤器6、一次风空气预热器7、二次风空气预热器8和低温省煤器9的烟气进口，用于为以上装置提供用于换热的热源。水平对流烟道2设置在方形炉膛1上部的后侧。方形炉膛1上部后墙出口与旋风分离器10相连接，旋风分离器10的锥形底与方形炉膛1的下部收口相连接。

低温省煤器9与锅炉给水装置相连接，低温省煤器9与高温省煤器6的进水口相连，高温省煤器6的出水口与汽包11相连，汽包11的饱和水出口一路与方形炉膛1的水冷壁下集箱相连，方形炉膛1的水冷壁上集箱与汽包11相连进行汽水分离；汽包11的饱和水出口另一路通过集中下降管连接至蒸发器5的蒸发对流受热面的下集箱，蒸发器5的汽水引出管与汽包11相连进行汽水分离。

汽包11的饱和蒸汽出口依次与低温过热器3和高温过热器4的热蒸汽进口相连接，高温过热器4的热蒸汽出口与汽轮机相连。

其中，高温省煤器6和低温省煤器9均为水平布置的两级顺列光管省煤器。旋风分离器10采用绝热形式，低温过热器3和高温过热器4采用光管结构，一次风空气预热器7和二次风空气预热器8采用卧式光管结构。水平对流烟道2四周采用重型炉墙结构。

工作过程为：首先，锅炉给水进入低温省煤器9的进口集箱，然后经过水平布置的两级顺列光管省煤器，进入低温省煤器9的出口集箱，由引出管引至高温省煤器6进口集箱，然后经过水平布置的两级顺列光管省煤器，进入高温省煤器6的出口集箱，然后由引出管接至汽包11；汽包11内的锅水由集中下降管分配到方形炉膛1的膜式水冷壁下集箱和蒸发器5的蒸发对流受热面的下集箱，经膜式水冷壁和蒸发受热面加热后成为汽水混合物，随后经方形炉膛11的水冷壁上集箱、蒸发器5的汽水引出管引入汽包11进行汽水分离。被分离出来的水进入汽包水空间，进行再循环。分离出来的饱和蒸汽从汽包11顶部的蒸汽连接管引至低温过热器进口集箱、低温过热器3、喷水减温器、高温过热器4，最后将合格的过热蒸汽引向汽轮机。

过程中热烟气的行走路线为：垃圾进入方形炉膛1下部收口的结构中，通过循环流化床12和二次风进口13对垃圾进行通气，使垃圾在方形炉膛1内充分的燃烧放热，未燃烧充分的垃圾颗粒进入旋风分离器10进一步燃烧，从旋风分离器10释放出的热烟气进入水平对流烟道2，再进入低温过热器3和高温过热器4的烟气进口以及蒸发器5的气体进口，之后进入高温省煤器6，再依次进入一次风空气预热器7、二次风空气预热器8，之后进入低温省煤器9，为其中的换热装置提供热烟气。

一次风空气预热器7接入空气加热后为循环流化床12提供热空气，二次风空气预热器8接入空气加热后为二次风进口13提供热空气。

工作时，首先在流化床内加装启动床料，并且使床料保持在充分流化状态，启动高能点火器，点燃油枪，在点火风道中将空气加热至800℃，热风通过水冷布风板进入流化床，加热启动床料，床料在流化状态下将温度升至600℃，维持稳定后开始给煤。可先断续少量给煤，当床料温度持续上升后，加大给煤量并连续给煤，调节风和燃料比，使锅炉的负荷达到额定值，床温和炉膛温度达到设计值后，开始加入垃圾，同时减少给煤量，直至垃圾入炉燃烧稳定，锅炉维持床温和负荷不变，这样完成锅炉的启动。当锅炉燃烧过程中出现温度波动时，可以开启给煤输送机，通过少量的给煤调节炉膛的温度，维持燃烧稳定性。正常运行工况下，锅炉不需要添加燃煤。基于上述过程，本发明所述的一种日处理900吨垃圾的循环流化床锅炉采用吊挂式炉膛加上支座式对流受热面的布置形式，保证锅炉稳定燃烧。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (8)

1.大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，包括炉膛，所述炉膛底部设置有循环流化床（12），炉膛顶部设置有汽包（11）；其特征在于，还包括蒸发器（5）、高温省煤器（6）、一次风空气预热器（7）、二次风空气预热器（8）和低温省煤器（9）；所述炉膛的烟气出口连接有旋风分离器（10），所述旋风分离器（10）的出口连接有水平对流烟道（2），水平对流烟道（2）的出口自上而下依次连接有低温过热器（3）、高温过热器（4）、蒸发器（5）、高温省煤器（6）、一次风空气预热器（7）、二次风空气预热器（8）和低温省煤器（9）的烟气进口，用于提供热源；

所述低温省煤器（9）与锅炉给水装置相连接，低温省煤器（9）与高温省煤器（6）的进水口相连，高温省煤器（6）的出水口与汽包（11）相连，所述汽包（11）的饱和水出口与炉膛的水冷壁下集箱相连，炉膛的水冷壁上集箱与汽包（11）相连进行汽水分离；汽包（11）的饱和蒸汽出口依次与低温过热器（3）和高温过热器（4）的热蒸汽进口相连接，所述高温过热器（4）的热蒸汽出口与用气装置相连；

所述一次风空气预热器（7）与循环流化床（12）底部风室相连接。

2.根据权利要求1所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，所述的炉膛为方形炉膛（1），所述方形炉膛（1）的下部为收口的结构。

3.根据权利要求2所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，所述收口的炉壁上设置有二次风进口（13），所述二次风空气预热器（8）通过风箱与二次风进口（13）相连接。

4.根据权利要求3所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，两个二次风空气预热器（8）串联后与二次风进口（13）相连接。

5.根据权利要求3所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，所述水平对流烟道（2）设置在方形炉膛（1）上部的后侧。

6.根据权利要求5所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，所述方形炉膛（1）上部后墙出口与旋风分离器（10）相连接，所述旋风分离器（10）的锥形底与方形炉膛（1）的下部收口相连接。

7.根据权利要求1所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，所述高温省煤器（6）和低温省煤器（9）均为水平布置的两级顺列光管省煤器。

8.根据权利要求1所述的大容量循环流化床垃圾燃烧锅炉，其特征在于，所述汽包（11）的饱和水出口通过集中下降管连接至蒸发器（5）的蒸发对流受热面的下集箱，所述蒸发器（5）的汽水引出管与汽包（11）相连进行汽水分离。

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