CN115930208A - 一种循环流化床锅炉净化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃煤锅炉技术领域，具体为一种循环流化床锅炉净化工艺，包括钢架；所述钢架一侧设置有膜式壁燃烧室，所述膜式壁燃烧室的底部设置有流化床和点火燃烧器，所述钢架的另一侧设置有烟道，烟道内竖直向下依次安装有过热器组件、省煤器组件和空预器组件，所述钢架的中部竖直固定有旋风分离器，所述钢架的顶部安装有锅筒，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率，安装快速方便，实现了燃料循环燃烧，提高了燃烧效率，实现了脱硫剂循环利用，节约了脱硫剂用量，缩短启炉时间，节约成本，提高锅炉的热量利用率，降低电能的使用，使用的稳定性更好，能够使用劣质燃料，可以适用于多种废料的燃烧供能。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤锅炉技术领域，具体为一种循环流化床锅炉净化工艺。
背景技术
国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。
公告号为CN109114547A的一种循环流化床锅炉，具有从左往右依次设置于机架上的炉膛、分离器和自动供水装置；所述分离器下方连接有返料器；所述返料器通过风管与炉膛下端连通；所述炉膛下端设置有风室，上端烟气出口与分离器连通；所述风室与炉膛通过风板相隔；所述自动供水装置与分离器的上端连通；所述自动供水装置包括供水阀和冷却盘管；所述供水阀的一端连接市政供水，另一端通过供水腔体连接至分离器；所述冷却盘管设置于供水腔体内；所述分离器的气体出口端设有与控制芯片相连的温度传感器；所述炉膛内具有若干与控制芯片相连的高温过热器。本发明可以阻止高温火焰及高温气体氧化腐蚀锅炉，大大延长了循环流化床锅炉的使用寿命。
上述流化床锅炉还存在一些问题，在使用过程，整体的密封效果不佳，导致热效率较低，锅炉的热量利用率较低，使用的稳定性不佳，对于燃料品质要求高，不适用于多种废料的燃烧供能，因此，提出一种循环流化床锅炉净化工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉净化工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种循环流化床锅炉净化工艺，包括钢架和膜式壁燃烧室；所述钢架一侧设置有膜式壁燃烧室，所述膜式壁燃烧室的底部设置有流化床和点火燃烧器，所述钢架的另一侧设置有烟道，烟道内竖直向下依次安装有过热器组件、省煤器组件和空预器组件，所述钢架的中部竖直固定有旋风分离器，所述钢架的顶侧安装有锅筒。
作为本发明进一步的方案：所述流化床上设置有第一风帽，所述第一风帽设置在膜式壁燃烧室的底部，所述膜式壁燃烧室的底部侧边连接有进煤管，所述第一风帽为钟罩式大风帽，风帽自重大，布风均匀，流化稳定，不漏风，布置结构合理，流化稳定，防止床内局部结焦，防止大渣在床内沉积。
作为本发明进一步的方案：所述旋风分离器的底部与膜式壁燃烧室的底部联通，且联通位置设置有U型返料器，其中，所述旋风分离器由直筒、锥体、料腿和中心筒组成，所述直筒的底部连接有倒置的锥体，所述锥体的底侧固定有料腿，所述直筒的内部竖直穿插有中心筒所述U型返料器的底部设置有第二风帽，所述第二风帽底侧设置有风板，风板与进风装置连接，所述进风装置由风机和进气管组成。
作为本发明进一步的方案：所述旋风分离器的顶部一侧与膜式壁燃烧室的顶部连接，所述旋风分离器的排气口位置设置有中心筒，所述旋风分离器的底部外侧设置有水冷套。
作为本发明进一步的方案：烟道的顶端端口与旋风分离器的排气端口连接。
作为本发明进一步的方案：所述过热器组件包括减温器、吊管、高温过热器、低温过热器和蒸气引出管，所述减温器与锅筒通过蒸气引出管连接，高温过热器设置在低温过热器上方，所述减温器通过吊管与高温过热器和低温过热器连接，且吊管上设置有出口。
作为本发明进一步的方案：所述省煤器组件包括省煤器、上集箱、下集箱，所述省煤器的上下两个端口分别设置有上集箱和下集箱，所述省煤器的管道为螺旋鳍片管，能够强化传热，降低流动阻力，减少金属消耗量，提高换热能力。
作为本发明进一步的方案：所述空预器组件包括一次风空气预热器和二次风空气预热器，所述一次风空气预热器设置在二次风空气预热器的下方。
作为本发明进一步的方案：所述点火燃烧器包括油枪、点火器电动进退驱动装置、连接金属软管、高能点火器和火焰检测器组成。
本发明的有益效果是：
本发明在锅炉膜式壁燃烧室采用膜式壁结构与炉膛连成一体将炉膛严密地包围起来，充分地保护着炉墙，因而炉墙只需敷上保温材料及密封涂料，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量，炉膛气密性好，漏风少，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率，安装快速方便。
燃烧后的煤烟尘颗粒通过钢架进入到旋风分离器内，在旋风分离器的配合下，能够实现煤渣、未燃尽煤颗粒与烟气的分离，把从炉膛飞出的固体颗粒从烟气中分离出来，实现了燃料循环燃烧，提高了燃烧效率，实现了脱硫剂循环利用，节约了脱硫剂用量，缩短启炉时间，节约成本。
通过过热器组件进行处理，有效的提高循环热效率，然后在省煤器组件和空预器组件的配合下，吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，更加的节能，实现锅炉烟气降氮，即降低锅炉初始NOX排放值，提高锅炉的热量利用率，降低电能的使用，使用的稳定性更好，能够使用劣质燃料，可以适用于多种废料的燃烧供能，燃料适应性广，有利于环境保护，负荷调节性能好，燃烧热强度大，炉内传热能力强，灰渣综合利用性能好。
附图说明
图1为本发明结构细化流程示意图；
图2为本发明整体结构示意图；
图3为图2中A处结构放大示意图。
图4为旋风分离器的主体结构示意图。
图中：1、钢架；2、膜式壁燃烧室；3、进煤管；4、流化床；5、点火燃烧器；6、锅筒；7、过热器组件；8、旋风分离器；9、省煤器组件；10、U型返料器；11、空预器组件；101、第一风帽；201、第二风帽；202、风板；203、进风装置；301、中心筒；302、水冷套；303、直筒；304、锥体；305、料腿；401、减温器；402、吊管；403、高温过热器；404、低温过热器；405、蒸气引出管；501、省煤器；502、上集箱；503、下集箱；601、一次风空气预热器；602、二次风空气预热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种循环流化床锅炉净化工艺，包括钢架1和膜式壁燃烧室2；所述钢架1一侧设置有膜式壁燃烧室2，其中，钢架1按其作用可划分为三部分，即顶板系统，梁、柱及支撑系统，平台楼梯系统平台除运转层采用压花钢板外，都采用栅架平台，楼梯踏板采用栅架。
栏杆和栏杆柱均采用Φ1”的镀锌管所述膜式壁燃烧室2的底部设置有流化床4和点火燃烧器5，所述钢架1的另一侧设置有烟道，烟道内竖直向下依次安装有过热器组件7、省煤器组件9和空预器组件11，所述钢架1的中部竖直固定有旋风分离器8，所述钢架1的顶侧安装有锅筒6，膜式壁燃烧室2采用膜式壁结构与炉膛连成一体将炉膛严密地包围起来，充分地保护着炉墙，因而炉墙只需敷上保温材料及密封涂料，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量，炉膛气密性好，漏风少，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率，安装快速方便。
所述流化床4上设置有第一风帽101，所述第一风帽101设置在膜式壁燃烧室2的底部，所述膜式壁燃烧室2的底部侧边连接有进煤管3，工作时，第一风帽101采用钟罩式大风帽，风帽自重大，布风均匀，流化稳定，不漏风，布置结构合理，流化稳定，防止床内局部结焦，防止大渣在床内沉积。
所述旋风分离器8的底部与膜式壁燃烧室2的底部联通，且联通位置设置有U型返料器10，采用非机械式U型返料阀，自平衡回灰，无需运行控制，供风简单，系统简化，有利于循环灰在炉内的均匀分布，所述旋风分离器8由直筒303、锥体304、料腿305和中心筒301组成，所述直筒303的底部连接有倒置的锥体304，所述锥体304的底侧固定有料腿305，所述直筒303的内部竖直穿插有中心筒301，所述U型返料器10的底部设置有第二风帽201，所述第二风帽201底侧设置有风板202，风板202与进风装置203连接，所述进风装置203由风机和进气管组成，其中，风机为罗茨风机，其优点为小流量，高压头，U型返料器10采用非机械式U型返料阀，自平衡回灰，无需运行控制，供风简单，系统简化，有利于循环灰在炉内的均匀分布。
所述旋风分离器8的顶部一侧与膜式壁燃烧室2的顶部连接，所述旋风分离器8的排气口位置设置有中心筒301，所述旋风分离器8的底部外侧设置有水冷套302，把从炉膛飞出的固体颗粒从烟气中分离出来，实现了燃料循环燃烧，提高了燃烧效率，实现了脱硫剂循环利用，节约了脱硫剂用量，缩短启炉时间，节约成本。
烟道的顶端端口与旋风分离器8的排气端口连接。
所述过热器组件7包括减温器401、吊管402、高温过热器403、低温过热器404和蒸气引出管405，所述减温器401与锅筒6通过蒸气引出管405连接，高温过热器403设置在低温过热器404上方，所述减温器401通过吊管402与高温过热器403和低温过热器404连接，且吊管402上设置有出口。
所述省煤器组件9包括省煤器501、上集箱502、下集箱503，所述省煤器501的上下两个端口分别设置有上集箱502和下集箱503，能够实现对烟气的降温处理，省煤器501的管道为螺旋鳍片管，能够强化传热，降低流动阻力，减少金属消耗量，提高换热能力。
所述空预器组件11包括一次风空气预热器601和二次风空气预热器602，所述一次风空气预热器601设置在二次风空气预热器602的下方，能够实现对烟气的降温处理。
所述点火燃烧器5包括油枪、点火器电动进退驱动装置、连接金属软管、高能点火器和火焰检测器组成，为提供床下一定体积和温度的烟气，完成流化床4启动的要求。
工作原理：在锅炉的使用时，产生大量的烟尘，在煤炭燃烧后，膜式壁燃烧室2采用膜式壁结构与炉膛连成一体将炉膛严密地包围起来，充分地保护着炉墙，因而炉墙只需敷上保温材料及密封涂料，简化了炉墙结构，减轻了锅炉总重量，炉膛气密性好，漏风少，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率，安装快速方便，燃烧后的煤烟尘颗粒通过钢架1进入到旋风分离器8内，在旋风分离器8的配合下，能够实现煤渣、未燃尽煤颗粒与烟气的分离，把从炉膛飞出的固体颗粒从烟气中分离出来，实现了燃料循环燃烧，提高了燃烧效率，实现了脱硫剂循环利用，节约了脱硫剂用量，缩短启炉时间，节约成本，
在烟气分离后，通过过热器组件7进行处理，有效的提高循环热效率，然后在省煤器组件9和空预器组件11的配合下，吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，更加的节能，实现锅炉烟气降氮，即降低锅炉初始NOX排放值，在过热器组件7的配合下，能够有效提高过滤的热效率，提高锅炉的热量利用率，降低电能的使用，使用的稳定性更好，能够使用劣质燃料，可以适用于多种废料的燃烧供能，燃料适应性广，有利于环境保护，负荷调节性能好，燃烧热强度大，炉内传热能力强，灰渣综合利用性能好；
其中，锅炉给水经给水操纵台引入省煤器501进口集箱，逆流经省煤器501管组到省煤器501出口集箱通过引出管进入锅筒6，通过集中下降管下降到水冷壁下集箱503，经膜式水冷壁蒸发受热，再进入锅筒6后进行汽水分离，饱和蒸汽从锅筒6由连接管引入顶棚管进口集箱，然后进入低温过热器404管系；经减温器401减温后引入高温过热器403，最后汇集进入集汽集箱，经主汽阀送往汽轮机。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种循环流化床锅炉净化工艺，包括钢架(1)和膜式壁燃烧室(2)，所述钢架(1)一侧设置有膜式壁燃烧室(2)，所述膜式壁燃烧室(2)的底部设置有流化床(4)和点火燃烧器(5)，其特征在于：所述钢架(1)的另一侧设置有烟道，烟道内竖直向下依次安装有过热器组件(7)、省煤器组件(9)和空预器组件(11)，所述钢架(1)的中部竖直固定有旋风分离器(8)，所述钢架(1)的顶侧安装有锅筒(6)。
2.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述流化床(4)上设置有第一风帽(101)，所述第一风帽(101)设置在膜式壁燃烧室(2)的底部，所述膜式壁燃烧室(2)的底部侧边连接有进煤管(3)，其中，所述第一风帽(101)为钟罩式大风帽，风帽自重大，布风均匀。
3.根据权利要求2所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述旋风分离器(8)的底部与膜式壁燃烧室(2)的底部联通，且联通位置设置有U型返料器(10)，其中，所述旋风分离器(8)由直筒(303)、锥体(304)、料腿(305)和中心筒(301)组成，所述直筒(303)的底部连接有倒置的锥体(304)，所述锥体(304)的底侧固定有料腿(305)，所述直筒(301)的内部竖直穿插有中心筒(301)，所述U型返料器(10)的底部设置有第二风帽(201)，所述第二风帽(201)底侧设置有风板(202)，风板(202)与进风装置(203)连接，所述进风装置(203)由风机和进气管组成，其中，第二风帽(201)为钟罩式大风帽，风帽自重大，布风均匀，流化稳定，不漏风，布置结构合理，流化稳定，防止床内局部结焦，防止大渣在床内沉积。
4.根据权利要求3所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述旋风分离器(8)的顶部一侧与膜式壁燃烧室(2)的顶部连接，所述旋风分离器(8)的排气口位置设置有中心筒(301)，所述旋风分离器(8)的底部外侧设置有水冷套(302)。
5.根据权利要求4所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：烟道的顶端端口与旋风分离器(8)的排气端口连接。
6.根据权利要求5所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述过热器组件(7)包括减温器(401)、吊管(402)、高温过热器(403)、低温过热器(404)和蒸气引出管(405)，所述减温器(401)与锅筒(6)通过蒸气引出管(405)连接，高温过热器(403)设置在低温过热器(404)上方，所述减温器(401)通过吊管(402)与高温过热器(403)和低温过热器(404)连接，且吊管(402)上设置有出口。
7.根据权利要求6所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述省煤器组件(9)包括省煤器(501)、上集箱(502)、下集箱(503)，所述省煤器(501)的上下两个端口分别设置有上集箱(502)和下集箱(503)，所述省煤器(501)的管道为螺旋鳍片管，能够强化传热，降低流动阻力，减少金属消耗量，提高换热能力。
8.根据权利要求7所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述空预器组件(11)包括一次风空气预热器(601)和二次风空气预热器(602)，所述一次风空气预热器(601)设置在二次风空气预热器(602)的下方。
9.根据权利要求8所述的一种循环流化床锅炉净化工艺，其特征在于：所述点火燃烧器(5)包括油枪、点火器电动进退驱动装置、连接金属软管、高能点火器和火焰检测器组成。
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- 2023-02-11 CN CN202310098785.XA patent/CN115930208A/zh active Pending
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