CN112628705A - 带有储能装置的循环流化床锅炉 - Google Patents

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CN112628705A CN202011416390.2A CN202011416390A CN112628705A CN 112628705 A CN112628705 A CN 112628705A CN 202011416390 A CN202011416390 A CN 202011416390A CN 112628705 A CN112628705 A CN 112628705A
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尚曼霞
张缦
吕俊复
杨海瑞
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State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种带有储能装置的循环流化床锅炉，所述带有储能装置的循环流化床锅炉包括：锅炉本体和储能装置，所述锅炉本体包括：炉膛和物料分离器，所述炉膛上部和所述物料分离器的入口相连；所述储能装置包括：给料器、储能仓和第一返料管，所述储能仓包括加热装置，固体储能介质通过所述给料器加注至所述储能仓，所述储能仓通过所述第一返料管和所述炉膛连接。根据本发明的带有储能装置的循环流化床锅炉，在储能仓加热后的固体储能介质可以通过第一返料管进入炉膛参与循环，有利于提供炉膛的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。

Description

带有储能装置的循环流化床锅炉
技术领域
本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种带有储能装置的循环流化床锅炉。
背景技术
在现有技术中，可再生能源在接入电网时，由于其本身的资源特性，出力波动大，当超过电网的调节能力时，就需要弃风弃光，这就导致能源的浪费。我国电源结构以火电为主，电源总体调节性能主要取决于火电调峰深度。循环流化床锅炉凭借其优良的环保性能、广泛的燃料适应性等在我国得到了大规模应用，并且具有巨大的发展潜力，也是未来参与电网深度调峰的主力。因此，如何对循环流化床锅炉进行结构上的优化改造，进而提升其调峰能力成了亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种带有储能装置的循环流化床锅炉，所述带有储能装置的循环流化床锅炉，在储能仓加热后的固体储能介质可以通过第一返料管进入炉膛参与循环，有利于提供炉膛的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。
根据本发明实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，包括：
锅炉本体，所述锅炉本体包括：炉膛和物料分离器，所述炉膛上部和所述物料分离器的入口相连；
储能装置，所述储能装置包括：给料器、储能仓和第一返料管，所述储能仓包括加热装置，固体储能介质通过所述给料器加注至所述储能仓，所述储能仓通过所述第一返料管和所述炉膛连接。
根据本发明的带有储能装置的循环流化床锅炉，在储能仓加热后的固体储能介质可以通过第一返料管进入炉膛参与循环，有利于提供炉膛的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述加热装置包括电加热棒和电源，所述电加热棒设置在所述储能仓内，所述电源为所述电加热棒提供电能。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述给料器的下端设置有第一控制阀，所述第一返料管上设置有第二控制阀，所述固体储能介质通过所述第一控制阀注入所述储能仓进行加热，加热后的所述固体储能介质通过所述第二控制阀进入所述炉膛的下部。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述储能仓还包括布风装置，所述布风装置设置在所述储能仓的底部，所述布风装置提供的仓内流化风速为0.3～1m/s，风阻为2-6kPa。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述储能仓的横截面为矩形或圆形。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述储能仓的外壳由钢板制成，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。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述物料分离器包括：回料器和第二返料管，所述回料器通过所述第二返料管和所述炉膛连接。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述第一返料管的倾斜角度为35°～50°，且所述第一返料管与所述炉膛连接的部位高度和所述第二返料管与所述炉膛连接的部位高度一致。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉，所述锅炉本体还包括：尾部烟道，所述尾部烟道和所述物料分离器的烟气出口相连。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉的结构示意图。
附图标记：
100-带有储能装置的循环流化床锅炉，1-炉膛，2-物料分离器，3-尾部烟道，4-给料器，5-第一控制阀，6-储能仓，7-布风装置，8-第二控制阀，9-第一返料管，10-回料器，11-第二返料管，12-电加热棒，13-电源，14-加热装置。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1描述根据本发明实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100。如图1所示，根据本发明实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，包括：
锅炉本体，具体地，锅炉本体包括：炉膛1和物料分离器2，进一步地，炉膛1上部和物料分离器2的入口相连；
储能装置，具体地，储能装置包括：给料器4、储能仓6和第一返料管9，进一步地，储能仓6包括加热装置14，固体储能介质(图中未示出)通过给料器4加注至储能仓6，通过加热装置14可以为固体储能介质进行加热处理，这样通过储能仓6可实现对固体储能介质的储能操作。进一步地，储能仓6通过第一返料管9和炉膛1连接，这样，在储能仓6加热后的固体储能介质可以通过第一返料管9进入炉膛1，有利于提供炉膛1的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。
根据本发明的带有储能装置的循环流化床锅炉100，在储能仓6加热后的固体储能介质可以通过第一返料管9进入炉膛1参与循环，有利于提供炉膛1的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。
需要说明的是，根据本发明的一个具体实施例，固体储能介质可以为石英砂、碳化硅颗粒、灰渣等耐高温固体颗粒的一种或多种混合物，这样一方面易获得，成本低廉，在不大幅增加成本的前提下即可对循环流化床锅炉100进行灵活性改造；另一方面石英砂、碳化硅颗粒、灰渣为优良的储热介质，储热温度高，不存在材料性能退化问题，并且安全性高、易操作。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，如图1所示，加热装置14包括电加热棒12和电源13，具体地，电加热棒12设置在储能仓6内，电源13为电加热棒12提供电能。这样通过电加热棒12可实现对固体储能介质进行加热操作。
需要说明的是，电源13可以为利用电网的谷荷、可再生能源弃电，这样有助于提升能源的利用率、减少能源的浪费。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，如图1所示，给料器4的下端设置有第一控制阀5，第一返料管9上设置有第二控制阀8，固体储能介质通过第一控制阀5注入储能仓6进行加热，加热后的固体储能介质可根据实际的热输入需要，通过第二控制阀8进入炉膛1的下部。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，如图1所示，储能仓6还可以包括布风装置7，进一步地，布风装置7设置在储能仓6的底部，这样通过布风装置7可以提供流化风，使储能仓6内处于鼓泡床的状态；当储能仓6内固体储能介质被加热到循环流化床锅炉100设定的温度附近时，打开第二控制阀8，让固体储能介质在流化风的作用下进入炉膛1参与循环，从而提高炉膛1的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。具体地，布风装置7提供的仓内流化风速可以为0.3～1m/s，风阻可以为2-6kPa。进一步地，当储能仓6中的固体储能介质有损耗时，可以打开第一控制阀5，这样固体储能介质可以从给料器4中连续提供，从而有利于保持储能仓6中固体储能介质量的恒定性。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，储能仓6的横截面可以为矩形或圆形。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，储能仓6的外壳由钢板制成，这样有利于提升储能仓6的结构强度。进一步地，钢板内侧从外到里依次敷设保温材料及耐磨耐火材料，这样有利于提升储能仓6的保温效果和耐磨耐火性。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，如图1所示，物料分离器2可以包括：回料器10和第二返料管11，进一步地，回料器10通过第二返料管11和炉膛1连接。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，第一返料管9的倾斜角度为35°～50°，且第一返料管9与炉膛1连接的部位高度和第二返料管11与炉膛1连接的部位高度一致。
根据本发明一个实施例的带有储能装置的循环流化床锅炉100，锅炉本体还包括：尾部烟道3，具体地，尾部烟道3和物料分离器2的烟气出口相连。
需要说明的是，根据实际需要可以在循环流化床锅炉100中设置多个储能装置。
综上所述，根据本发明的带有储能装置的循环流化床锅炉100，在储能仓6加热后的固体储能介质可以通过第一返料管9进入炉膛1参与循环，有利于提供炉膛1的输入热，从而减少燃料用量，提高能源利用率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，包括：
锅炉本体，所述锅炉本体包括：炉膛和物料分离器，所述炉膛上部和所述物料分离器的入口相连；
储能装置，所述储能装置包括：给料器、储能仓和第一返料管，所述储能仓包括加热装置，固体储能介质通过所述给料器加注至所述储能仓，所述储能仓通过所述第一返料管和所述炉膛连接。
2.根据权利要求1所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述加热装置包括电加热棒和电源，所述电加热棒设置在所述储能仓内，所述电源为所述电加热棒提供电能。
3.根据权利要求2所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述给料器的下端设置有第一控制阀，所述第一返料管上设置有第二控制阀，所述固体储能介质通过所述第一控制阀注入所述储能仓进行加热，加热后的所述固体储能介质通过所述第二控制阀进入所述炉膛的下部。
4.根据权利要求3所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述储能仓还包括布风装置，所述布风装置设置在所述储能仓的底部，所述布风装置提供的仓内流化风速为0.3～1m/s，风阻为2-6kPa。
5.根据权利要求4所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述储能仓的横截面为矩形或圆形。
6.根据权利要求5所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述储能仓的外壳由钢板制成，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。
7.根据权利要求2-6任一项所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述物料分离器包括：回料器和第二返料管，所述回料器通过所述第二返料管和所述炉膛连接。
8.根据权利要求7所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述第一返料管的倾斜角度为35°～50°，且所述第一返料管与所述炉膛连接的部位高度和所述第二返料管与所述炉膛连接的部位高度一致。
9.根据权利要求1所述的带有储能装置的循环流化床锅炉，其特征在于，所述锅炉本体还包括：尾部烟道，所述尾部烟道和所述物料分离器的烟气出口相连。
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