CN1242067A - 循环式流化层蒸气发生器的燃料和吸附剂供给 - Google Patents

Abstract

用一种燃料供给系统将燃料送入一个循环的流化层蒸汽发生器(12)中,该供给系统包含一个以空气冲刷的斜管(34),用辅助燃烧空气(38)来悬浮并携带燃料进入流化层燃烧室(12)。燃料通过一个具有陡角度的重力供给斜管(32)被送给以空气冲刷的斜管(34)。以空气冲刷的斜管(34)是用一种抗磨损材料(40)加以衬里的。

Description

循环式流化层蒸气发生器的燃料和吸附剂供给

本发明的背景

本发明涉及循环式流化层蒸气发生器，并特别涉及燃料供给斜管和吸附剂供给装置。

流化层燃烧受到青睐，理由是很多的。它的一个突出特点是能够符合环保要求地燃烧高含硫量的燃料，而不要使用废气洗涤器。按照流化层燃烧方式，燃料中所含的硫绝大部分在燃烧过程中被一种吸附剂通常是石灰石所清除。按这种方法，产生的氮氧化物量是低的，因为燃烧反应发生时的温度低。

流化层燃烧的一种型式，是循环式流化层系统。在该系统中，炉子中的气体速度为常用鼓泡式流化层系统中的气体速度的三倍至四倍。微小的固体粒子被携带着通过炉子，因此，在整个炉子中存在着一种均一低密度气体/固体混合物。由于固体通过炉子的运动速度大大低于气体，从而获得明显的固体停滞时间。固体的长停滞时间与它的微小粒度相结合，便产生高的燃烧效率，而且以较低的吸附剂石灰石供给量可以清除很高的硫氧化物量。

流化层蒸气发生器带来的问题是，须向燃烧器供给微粒状的(粉末化或粉碎的)煤或石油焦炭燃料。由于这些燃料在成分上、粒度上以及水份上都变化很大，又因为燃料供给斜管在结构材料上和壁部摩擦系数上可能不一样，斜管的堵塞便会成为一个麻烦问题。虽然陡角度的斜管可以避免上述问题，但是对于斜管将燃料进给燃烧室烧嘴的那个部位来说通常是不行的。

本发明的概述

本发明涉及使用一种燃料供给系统将燃料送给到一个流化层中，该供给系统包含一个以空气冲刷的斜管或管段，使用辅助空气来悬浮燃料并将燃料带入燃烧室中。本发明还涉及到：将吸附剂送入燃料供给管中，与燃料混合，并以辅助空气随同燃料送入燃烧器中。说得具体一点，供给系统包含一个重力供给斜管，该斜管具有一个陡的角度以防止堵塞，它以一个较小的角度将燃料送入以空气冲刷的斜管或管段。以空气冲刷的斜管是用一种耐磨损材料加以衬里的。

对附图的简短说明

附图表示本发明的燃料供给系统，结合一种循环式流化层蒸气发生器。

对优选的实施例的描述

参照附图，一个典型的流化层燃料室系统从流化层炉子12开始加以绘示。粉状燃料(通常是粉末化的或粉碎的煤)和吸附剂(通常是石灰石)被送入炉子中，如下面将要描述的。主要的流化空气14被送入炉子12度部上的空气增压室16中。辅助燃烧空气也被送入炉子中，这一情况下面还将结合燃料和吸附剂供给系统的说明加以介绍。炉子12的底部是用耐火材料衬里的，以达到抗侵蚀和抗腐蚀的目的目的，而炉子的上部包含起蒸发作用的水壁。

从炉子12中随同废气带出的固体物在旋风分离器18中被从废气中分离出来。固体从旋风分离器的底部排出，流过一个已知的密封容器或虹吸密封装置20，固体物从该装置然后经过管子22回到炉子12中。固体物的一部分在被回收到炉子中之前可以流过流化层热交换器24以送到吸出热量的目的。废气处于旋风式分离器18的顶部，由管子26送入时对流区28，以达到热量回收的目的。然后，废气将在灰尘收集器加以典型处理，并用来预热进入的主要燃烧空气和辅助燃烧空气，以后被送入烟囱。

本发明的燃料供给系统是从燃料仓29开始的，仓中贮存着粉碎的或粉末化的煤或焦炭。燃料从料仓29流向重力供给器31，该供给器测量燃料的用量，并按选定的速率供给燃料。燃料从重力供给器31依靠重力下落，经过一个闸门30，进入燃料供给斜管装置的重力斜管32。上述重力斜管32依水平面倾斜55°至80°，最好是倾斜大约70°，设定这个倾斜度可适用于各种燃料，即使应用未抛光的不锈钢或炭钢作斜管材料代替被抛光的材料亦可。膨胀接头33起着套环的作用，以补偿热膨胀。

燃料从重力斜管32进入以空气冲刷的斜管34，斜管34是辅助空气管之一，它与炉子的辅助空气入口36之一相连。辅助空气38用作为燃料的输送空气。这种辅助空气的量和速度正好使得燃料悬浮在此空气中，而不是作为一种稠密的相借助一缓慢的空气流仅仅被推进。举例来说，辅助空气流为拾取和悬浮燃料所需的速度范围是：对之一英寸的煤粉，大约为70至110英尺/秒，通常大约为90英尺/秒。虽然斜管段34的角度不是关键性的，但是最好与水平面成20°角。

以按求的速度流动的空气将具有磨损性的燃料送入以空气冲刷的斜管34，这一点会引起较大的磨损倾向。因此，斜管34衬有一层抗磨损材料40，最好是一种陶瓷材料。

由于空气通过以空气冲刷的斜管34时，压力有损失，为了输送燃料并克服其压力损失，辅助空气压力必须高于常规的不输送燃料和不受压力损失影响时的辅助空气压力的目的。举个例子来说，上述压力损失可能在0.5英寸Hg柱或7英寸H₂O柱的数量级。为此较理想的做法是：用于输送燃料的辅助空气实际上取自主要空气风机，而不是取自辅助空气风机。再举一个特定的例子，来自主要空气风机的空气压力可以比来自辅助空气风机的空气压力高出大约15英寸H₂O柱。这一安排因此提供足够的空气压力以克服因燃料输送造成的所损失的压力，而且仍然保持高于燃烧室中的压力的足够压差。

本发明的另一特征是供给吸附剂如石灰石或白云石，通过喷嘴同心地送入到燃料供给斜管34中。有了这一安排，燃料和吸附剂借助辅助空气送入炉子中。由于在燃料和吸附剂之间存在紧密的接触，从而改善了对硫的捕获情况，并降低了吸附剂的消耗量。

对于燃料输送来说，辅助空气可以是热的，也可以是冷的(经过空气加热器)。燃料供给斜管最好是加以绝热的，这样就不必担心来自燃料中的湿气凝结在管壁上，并造成燃料粘附。较理想的做法是使用热的输送空气，这是因为冷的输送空气会降低锅炉的效率。

Claims (6)

1.一种把一种微粒状燃料送到一种流化层燃烧系统的方法，其中，该系统包含一个流化层炉子，它具有的用于供给主要燃烧空气和流化空气的，安置在炉子底部的装置，布置在炉子底部的上方用于供给辅助燃烧空气的若干个入口，本方法包括以下步骤：

a.将一种微粒状燃料送入一个重力供料斜管中；

b.使所述微粒状燃料从所述重力供料斜管进入一个以空气冲刷的并与所述辅助空气入口之一相连的斜管；

c.按照某种速度将辅助燃烧空气送给所述以空气冲刷的斜管，这样，所述微粒状燃料被悬浮在所述辅助空气中，而且所述辅助空气和悬浮的燃料经过所述的以空气冲刷的斜管和所述辅助空气入口，被送入所述流化层炉子中。

2.如权利要求1中所述的一种方法，还包含下述步骤，即将吸附材料喷入所述以空气冲刷的斜管中，并将所述吸附材料送入流化层炉子中，它是与所述微粒状燃料相混合的。

3.如权利要求2中所述的一种方法，其特征在于：所述吸附材料是同心地喷入到所述以空气冲刷的斜管的中心。

4.燃料供给装置，用于将一种微粒状燃料供送给一种流化层燃烧系统，其中该系统包含一个流化层炉子，它具有的供给主要燃烧空气和流化用空气被安置在炉子的底部的各装置，供给辅助燃烧空气被安置在所述炉子底部上方的若干个入口，包含：

a.一种重力供给斜管，用于接受所述微粒状燃料，并向下倾斜，与水平面成一定角度，使得所述微粒状燃料经过所述重力供给斜管下落到该斜管的下排料端；

b.一种以空气冲刷斜管，被安置在所述重力供给斜管的下排料端，并与所述辅助空气入口之一相连。

c.一些装置，用于将辅助燃烧空气送给所述以空气冲刷的供给斜管，经过所述重力供给斜管的所述下排料端，并通过所述辅助空气入口而进入所述流化层炉子中，在此情况下，所述微粒状燃料是悬浮在所述辅助空气中，并在悬浮状态下被喷入到所述的流化层炉子中。

5.如权利要求4中所述的燃料供给装置，其特征在于：所述以空气冲刷的供给斜管是用陶瓷衬里的。

6.如权利要求5中所述的燃料供给装置，还包括用来将吸附材料喷入以空气冲刷的装置。