CN202692032U - 一种采用煤矸石燃烧的流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，包括炉前煤斗、给煤机、下煤管、水冷壁、蒸化受热面、烟气出口、布风板、尾部竖井和排渣管，其中在锅炉的底部进风口位置安装有气旋风帽，且蒸化受热面全部安装在炉膛外。所述的气旋风帽上有使气体通过气旋风帽后形成旋转气流的气流通道。采用本实用新型的循环流化床锅炉，在流化床区减少受热面，形成燃烧所需要的高温区，而在其它区位增加受热面，热值范围在850千卡路里/千克以上的煤矸石或优质煤都能够很好的燃烧并产生足够的热量。

Description

一种采用煤矸石燃烧的流化床锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种循环流化床锅，特别涉及一种采用煤矸石燃烧的流化床锅炉。

背景技术

流化床是近几十年发展起来的一种新型燃烧设备，它采用流态化燃烧技术产生蒸汽、高温烟气、高温空气。可广泛应用于发电、造纸、建材、化工、冶炼等行业。目前，在我国煤炭开采和洗选过程中，每年要产生大量的煤矸石，其中只有不到15%的煤矸石被当做燃料利用，余下的煤矸石多遭遗弃。煤矸石之所以利用率低，其原因在于煤矸石是一种低热值、高灰分的劣质燃料，现在有不少研究都是在于如何充分利用煤矸石燃料来实现热交换，目前采用循环流化床锅炉能够很好的解决这一问题，但是对于热值过低的煤矸石，如1500千卡路里/千克以下的煤矸石，采用普通的循环流化床锅炉还存在诸多问题。也有一些学者研究出纯燃用低热值煤矸石的循环流化床锅炉装置，但是也只能适应1000千卡路里/千克以上的煤矸石，对于1000千卡路里/千克以下的煤矸石无能为力。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型的循环流化床锅炉，采用本实用新型的循环流化床锅炉，能够高效燃烧低热值的煤矸石，热值变化范围在850千卡路里/千克以上。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，包括炉前煤斗、给煤机、下煤管、水冷壁、蒸化受热面、烟气出口、布风板、尾部竖井和排渣管，其中在锅炉的底部进风口位置安装有气旋风帽，且蒸化受热面全部安装在炉膛外，所述的气旋风帽上有使气体通过气旋风帽后形成旋转气流的气流通道。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中所述的气流通道在气旋风帽外壁开口的正投影与在气旋风帽内壁开口的正投影不重合。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中所述的气流通道至少有两条。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中所有气流通道在气旋风帽外壁开口的正投影与在气旋风帽内壁开口的正投影偏离的方向一致。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中所有气流通道在气旋风帽外壁开口的正投影与在气旋风帽内壁开口的正投影偏离的角度一致。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中气流通道位于气旋风帽的侧壁上。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中采用的煤矸石热值越低，炉膛内水冷壁的面积越小。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中采用的煤矸石热值小于等于850千卡路里/千克时，取消水冷壁，蒸化受热面全部安装在尾部竖井内。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中采用的煤矸石热值大于850千卡路里/千克并小于950千卡路里/千克时，水冷壁面积按照每吨蒸汽布置为小于等于0.3平方米，适当增加尾部蒸化受热面。

上述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其中采用的煤矸石热值大于950千卡路里/千克时，水冷壁面积按照每吨蒸汽布置为小于等于0.5平方米，适当增加尾部蒸化受热面。

采用本实用新型的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，有如下优点：

1、通过对蒸发受热面进行优化，在流化床区减少受热面，形成燃烧所需要的高温区，而在其它区位增加受热面，以满足炉子热负荷要求。

2、在床内形成涡流，使床料横向混合和热质交换更好，燃烧更充分，有利于低热值煤矸石的燃尽。

3、热值范围在850千卡路里/千克以上的煤矸石或优质煤都能够很好的燃烧并产生足够的热量。

附图说明

1、图1为本实用新型所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉中实施例1的流化床的结构示意图。

2、图2为本实用新型所述的采用煤矸石燃烧的硫化床锅炉中实施例1所述的现有循环流化床的结构示意图。

3、图3为本实用新型所属的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉中实施例1所述的气旋风帽剖视图；

4、图4为本实用新型所述的气旋风帽中实施例1所述的气旋风帽A-A剖视图；

具体实施方式

实施例1：一种纯烧煤矸石的XF-SⅠ型循环流化床锅炉

改造用循环流化床锅炉如图2所示，包括炉膛1，尾部竖井2，循环通道3，蒸化受热面4，水冷壁5以及布风板。

首先在炉膛1内安装气旋风帽7，如图3所示，我们采用的气旋风帽7在风帽7的侧壁开孔，形成气流通道，如图4所示，气流通道在气旋风帽7的外壁开口的正投影与在气旋风帽7内壁开口的正投影不重合，且偏离方向和角度一致。

其次在炉膛1内拆除水冷壁5，如图1所示。

煤矸石送入炉膛1后，采用木炭点火，通过布风板6以及气旋风帽7，在炉膛1内产生旋流。由于没有水冷壁5吸热，煤矸石燃烧后放出的热量用于提升炉子本体、烟气和灰渣的温度，并不断加热后续入炉的煤矸石。提升炉膛1温度可达到950～1000℃，从而使高灰分、高水分、低热值的煤矸石能充分燃烧。这些高温烟气和夹带一部分尘粒流入炉膛后部2，由蒸发受热面4吸收热量，生产蒸汽；一部分尘粒通过内循环通道3重新进入炉膛1循环燃烧。煤矸石入炉燃烧后，其放出的热量约12％耗于灰渣热损失，约14％的热量耗于排烟热损失，固体未完全燃烧热损失约15％，气体未完全燃烧热损失约0.5％，散热损失约2.5％，有效热利用率为约56％，即送入炉内1000kg、发热值为850千卡路里的煤矸石可生产压力1.27Mpa、温度194℃的蒸汽740kg。

本炉的特点：与烧优质煤的锅炉相比，炉膛没有水冷壁5受热面，而对流管受热面布置较多，约为25～32m²/吨汽，省煤器受热面约为23～28m²/吨汽，以确保本炉烧低热值煤矸石时能达到设计的额定出力。

实施例2

采用上述实施例1中循环流化床锅炉，放入热值约为1000千卡路里/千克的煤矸石，按每吨蒸汽布置水冷壁的面积为0.5平方米，适当增加对流换热面，采用木材点火使其燃烧，测量炉膛的温度为900-950度，若需要饱和温度194度和1.27兆怕的蒸汽，则1吨煤矸石可以产生1000千克重量的符合条件的蒸汽。

实施例3

采用上述实施例1中循环流化床锅炉，放入热值约为900千卡路里/千克的煤矸石，按每吨蒸汽布置水冷壁的面积为0.3平方米，并增加对流换热面，采用木材点火方式使其燃烧，测量炉膛的温度为900-950度，若需要饱和温度194度和1.27兆帕的蒸汽，则1吨煤矸石可以产生850千克重量的符合条件的蒸汽。

Claims (10)

1.一种采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，包括炉前煤斗、给煤机、下煤管、水冷壁、蒸化受热面、烟气出口、布风板、尾部竖井和排渣管，其特征在于在锅炉的底部进风口位置安装有气旋风帽，且蒸化受热面全部安装在炉膛外；所述的气旋风帽上有使气体通过气旋风帽后形成旋转气流的气流通道。

2.如权利要求1所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于所述的气流通道在气旋风帽外壁开口的正投影与在气旋风帽内壁开口的正投影不重合。

3.如权利要求1所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于所述的气流通道至少有两条。

4.如权利要求3所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于所有气流通道在气旋风帽外壁开口的正投影与在气旋风帽内壁开口的正投影偏离的方向一致。

5.如权利要求4所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于所有气流通道在气旋风帽外壁开口的正投影与在气旋风帽内壁开口的正投影偏离的角度一致。

6.如权利要求1所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于气流通道位于气旋风帽的侧壁上。

7.如权利要求1所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于采用的煤矸石热值越低，炉膛内水冷壁的面积越小。

8.如权利要求7所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于 采用的煤矸石热值小于等于850千卡路里/千克时，取消水冷壁，蒸化受热面全部安装在尾部竖井内。

9.如权利要求7所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于采用的煤矸石热值大于850千卡路里/千克并小于950千卡路里/千克时，水冷壁面积按照每吨蒸汽布置为小于等于0.3平方米，适当增加尾部蒸化受热面。

10.如权利要求7所述的采用煤矸石燃烧的流化床锅炉，其特征在于采用的煤矸石热值大于950千卡路里/千克时，水冷壁面积按照每吨蒸汽布置为小于等于0.5平方米，适当增加尾部蒸化受热面。 

Images