CN201225613Y - 燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉 - Google Patents

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贠小银
李和平
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Abstract

本实用新型公开了一种燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉，包括炉膛(4)，炉膛(4)的给料口与皮带给料机(3)相连接；皮带给料机(3)连接炉前料仓(2)，炉前料仓(2)通过输送皮带(14)与压缩成型设备(1)连接；在炉膛(4)四周壁面设有水冷蒸发屏受热面(5)，炉膛(4)的顶部出口与旋风分离器(6)连接，旋风分离器(6)的顶部出口连接烟道(13)。本实用新型可直接燃烧秸秆类生物质，具有给料顺畅、不易搭桥堵塞、流化均匀、床层不易结团、结焦，受热面耐高温腐蚀且燃烧效率高、燃料适应性广等特点。

Description

燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉，尤其是一种燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉。
背景技术
随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质(比如秸秆类生物质)能是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。在目前世界的能源消耗中，生物质能消耗占世界总能耗的14％，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。而在发展中国家，生物质能占较大的比重，达到50％以上。与化石燃料相比，生物质能具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性：生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中的SOx、NOx较少；3、生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳量相当于它燃烧时排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。
利用生物质能发电是生物质利用的一种重要方式之一。循环流化床燃烧技术作为一种成熟的技术已经广泛应用于煤炭、矸石、油页岩以及城市垃圾等低热值固体燃料领域，并且显示出了极强的适应性。其具有燃料适应性广，可同时燃用多种燃料；环保特性优越，排放满足国家标准；炉内热热均匀，热效率高；灰渣利用性高等优点。但是，目前使用的常规燃煤循环流化床锅炉并不适合直接燃烧秸秆类生物质，生物质燃料具有能量密度低、形状不规则、高挥发份、低灰份、灰质较轻、碱金属含量高等特点，采用常规的燃煤循环流化床锅炉容易造成给料不畅、易搭桥堵塞、流化不均匀、床层易结团、结焦以及受热面的高温腐蚀等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可直接燃烧秸秆类生物质的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉是这样构成的：它包括炉膛，炉膛的给料口与皮带给料机相连接；皮带给料机连接炉前料仓，炉前料仓通过输送皮带与压缩成型设备连接；在炉膛四周壁面设有水冷蒸发屏受热面，炉膛的顶部出口与旋风分离器连接，旋风分离器的顶部出口连接烟道。
上述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉中，在旋风分离器的下端接有返料器并与炉膛的密相区相连接，在返料器出口回料管上方设有床料及循环物料补充口。
前述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉中，所述的旋风分离器最好采用高温旋风分离器。
前述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉中，在烟道的第一级烟道中设有低温过热器；在烟道的第二级烟道中设有高温过热器和省煤器；在烟道的第三级烟道中设有省煤器和空气预热器。
前述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉中，所述的低温过热器采用的是屏式低温过热器；所述的高温过热器采用的是对流高温过热器。
与现有技术相比，本实用新型采用压缩成型设备将轻质、体积较大的秸秆类生物质压缩后固化成型，再送入炉膛中，避免了秸秆类生物质在输送过程中极易出现的搭桥和堵塞现象，保障了给料的顺畅和锅炉的安全运行，床层不易结团、结焦。炉膛内布置的水冷蒸发屏受热面，可使炉膛出口温度控制在750℃以下。通过加入防止物料结团的床料，可以使炉膛密相区的燃烧温度保持在800℃～850℃之间。采用的高温旋风分离器，分离效率较高，可以最大限度的分离循环物料，减少运行过程中循环物料的补充量。高温旋风分离器的顶部出口接一个竖直的尾部烟道，尾部烟道四周布置模式水冷壁，在尾部烟道的第一级烟道中布置屏式低温过热器，烟气纵向冲刷，可以防止过热器管壁上积灰，使屏式低温过热器出口的烟气温度低于600℃；烟气然后依次流过高温过热器、省煤器和空气预热器。
本实用新型还具有以下优点：(1)燃烧效率高。通过循环流化床内一、二次风的良好配比，实现了良好气、固混合，使得生物质在炉内燃烧均匀，一次燃尽程度高；采用高效的高温旋风分离器，可以有效地捕捉未燃尽的碳颗粒，通过返料器送回炉膛进行再燃，实现了生物质较高的燃烧效率。(2)燃料适应性广。本实用新型继承了循环流化床技术特点，可以燃用单一秸秆生物质，也可以燃烧多种生物质的混合燃料；秸秆生物质中水分波动对锅炉的燃烧影响非常小，还可以掺烧易燃的煤。(3)通过炉膛内受热面的合理布置以及燃烧组织，采用了含铝的床料和循环物料，可以有效地解决床层物料的结团和结焦等问题。(4)通过尾部受热面特殊的受热面布置，主要是采用了屏式纵向冲刷的低温过热器，而且采用烟气首先冲刷低温过热器然后是高温过热器，这样可以有效地降低过热器管壁的温度，抑制了生物质飞灰在过热器管壁上的沉积以及过热器管壁的高温腐蚀。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中，1—压缩成型设备；2—炉前料仓；3—皮带给料机；4—炉膛；5—水冷蒸发屏受热面；6—旋风分离器；7—返料器；8—床料及循环物料补充口；9—屏式低温过热器；10—对流高温过热器；11—省煤器；12—空气预热器；13—烟道；14—输送皮带。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例：如附图1所示。包括炉膛4，炉膛4的给料口与皮带给料机3相连接；皮带给料机3连接炉前料仓2，炉前料仓2通过输送皮带14与压缩成型设备1连接，压缩成型设备1用于对秸秆类生物质进行压缩成型。在炉膛4四周壁面设有水冷蒸发屏受热面5，该水冷蒸发屏受热面5可以进一步降低炉膛出口的烟气温度；炉膛4的顶部出口与高温旋风分离器6连接，高温旋风分离器6的下端接有循环回路以及返料器7并与炉膛4的密相区相连接，在返料器7出口回料管上方设有床料及循环物料补充口8。高温旋风分离器6的顶部出口连接尾部三回程对流烟道烟道13。在烟道13的第一级烟道中设有屏式低温过热器9，屏式低温过热器9出口的烟气温度控制在600℃左右；在烟道13的第二级烟道中依次设有对流高温过热器10、省煤器11；在烟道13的第三级烟道中设有省煤器11和空气预热器12。省煤器11和空气预热器12布置在锅炉对流烟道的最后或对流烟道的下方，进入这些受热面的烟气温度已不高，常把这两个部件统称为尾部受热面或低温受热面。省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水的一种热交换设备，它可以降低排烟温度，提高锅炉效率节省燃料。空气预热器也是一个利用尾部烟道中烟气的余热来加热空气的热交换设备，空气通过空气预热器后送入炉膛，由于送入炉内的空气温度提高，可使炉膛温度得到相应的提高，可使燃料迅速着火，改善或强化燃烧，保证低负荷下着火的稳定性。

Claims (5)

1、一种燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉，包括炉膛(4)，其特征在于：炉膛(4)的给料口与皮带给料机(3)相连接；皮带给料机(3)连接炉前料仓(2)，炉前料仓(2)通过输送皮带(14)与压缩成型设备(1)连接；在炉膛(4)四周壁面设有水冷蒸发屏受热面(5)，炉膛(4)的顶部出口与旋风分离器(6)连接，旋风分离器(6)的顶部出口连接烟道(13)。
2、根据权利要求1所述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉，其特征在于：旋风分离器(6)的下端接有返料器(7)并与炉膛(4)的密相区相连接，在返料器(7)出口回料管上方设有床料及循环物料补充口(8)。
3、根据权利要求1或2所述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉，其特征在于：所述的旋风分离器(6)是高温旋风分离器。
4、根据权利要求1或2所述的燃用秸秆类生物质循环流化床锅炉，其特征在于：在烟道(13)的第一级烟道中设有低温过热器(9)；在烟道(13)的第二级烟道中设有高温过热器(10)和省煤器(11)；在烟道(13)的第三级烟道中设有省煤器(11)和空气预热器(12)。
5、根据权利要求4所述的燃用秸秆类生物质的循环流化床锅炉，其特征在于：所述的低温过热器(9)是屏式低温过热器；所述的高温过热器(10)是对流高温过热器。
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