CN202993180U - 300mw亚临界循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种300MW亚临界循环流化床锅炉。我国国外流化床锅炉主要燃用优质商品煤不同。本实用新型具有给水系统、过热蒸汽系统、再热蒸汽系统，锅炉内具有H型纵向布置的单炉膛（1）和四个分离器，在炉膛左侧和右侧各安装两个分离器，单炉膛分别连接左侧烟道（2）和右侧烟道（3），左侧烟道和右侧烟道分别连接两个分离器，分离器的出口烟道（5）连接尾部对流双烟道（6），单炉膛内装有中温屏式过热器（7）和低温屏式再热器（8），单炉膛底部连接风道燃烧器（9）和冷渣器（10），四个分离器均连接回料阀（11），回料阀连接单炉膛下部，尾部对流双烟道下部装设省煤器（12），省煤器下部装有空气预热器（13）。本实用新型用于亚临界循环流化床锅。

Description

300MW亚临界循环流化床锅炉

技术领域：

本实用新型涉及一种用于锅炉烟道的300MW亚临界循环流化床锅炉。

背景技术：

流化床锅炉技术显示出其优良的环境排放特性，其污染控制成本是目前其它技术无法替代的。我国的流化床锅炉技术虽然起步较晚， 但经过近年来的飞速发展，已经成为了流化床锅炉装机容量最多的国家，但从容量来说却普遍偏低. 针对这种情况，我国自2003年我国正式引进ALSTOM公司300MW 等级循环流化床锅炉技术，自此我国的流化床锅炉在容量上已经与世界接轨。与国外流化床锅炉主要燃用优质商品煤不同，我国的流化床锅炉以矸石等劣质燃料为主，由于国外制造商在这方面经验不足，因此此类炉型在投运后陆续暴露了一系列问题，该炉型已逐渐淡出了国内市场，另外受引进技术的制约，无法开拓海外市场。为了给国内用户提供更加优良的产品，优化产业结构，并开拓海外市场，开发更加先进的、符合我国国情的大容量流化床锅炉势在必行。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种采用了H型布置与双烟道挡板调温相结合的布置的300MW亚临界循环流化床锅炉。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种300MW亚临界循环流化床锅炉，其组成包括：具有给水系统、过热蒸汽系统、再热蒸汽系统的锅炉，所述的锅炉内具有H型纵向布置的单炉膛和四个分离器，在所述的炉膛的左侧安装两个所述的分离器，在所述的炉膛的右侧安装两个所述的分离器，所述的单炉膛分别连接左侧烟道和右侧烟道，所述的左侧烟道连接两个所述的分离器，所述的右侧烟道连接两个所述的分离器，所述的分离器连接分离器出口烟道，所述的分离器出口烟道连接尾部对流双烟道，所述的单炉膛内装有中温屏式过热器和低温屏式再热器，所述的单炉膛底部连接风道燃烧器，所述的单炉膛下部连接冷渣器，所述的四个分离器均连接回料阀，所述回料阀连接所述的单炉膛下部，所述的尾部对流双烟道下部装设省煤器，所述的省煤器下部装有空气预热器。

所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的单炉膛包括燃烧室, 所述的燃烧室的蒸发受热面为膜式水冷壁及水冷屏结构, 所述的燃烧室下部装有裤衩形双水冷布风板和大直径钟罩式风帽，所述的单炉膛与所述的左侧分离器、所述的右侧分离器通过与水平成10°夹角的斜烟道连接。

所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的燃烧室的侧墙连接所述的左侧分离器和所述的右侧分离器，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器包括钢板外壳，所述的钢板外壳内部连接耐磨耐火材料层，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器上部均为圆筒形部分、下部为锥形部分，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器下部连接回料阀，所述的回料阀连接返料腿，所述的回料阀为自平衡式非机械型回料阀，所述的回料阀下部连接高压风机，所述的回料阀包括回料阀钢板外壳，所述的回料阀钢板外壳内连接内衬绝热材料层，所述的内衬保温材料层连接所述的耐磨材料层，所述的内衬保温材料层与所述的耐磨绝热材料层用拉钩、抓钉和支架固定在所述的回料阀钢板外壳上。

所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的尾部对流双烟道装有中隔墙过热器将所述的尾部对流双烟道分隔为前烟道和后烟道，所述的前烟道中具有所述的低温再热器系统，所述的低温再热器系统下面布置有所述的省煤器1，所述的后烟道中具有所述的二级过热器系统和所述的省煤器2，所述的二级过热器系统中具有高温过热器、低温过热器，所述的高温过热器下面布置所述的低温过热器，所述的低温过热器下面布置省煤器，所述的双烟道上部为膜式包墙过热器所包覆，所述的双烟道下部为单烟道，所述的单烟道下部布置有所述的空气预热器，所述的省煤器采用H型省煤器顺列布置或光管顺列布置，所述的空气预热器采用管式空气预热器或回转式预热器。

所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的过热器系统由包墙过热器、低温过热器、中温屏式过热器、高温过热器组成，在所述的低温过热器与所述的屏式过热器之间管道上布置有一级喷水减温器，所述的中温屏式过热器与所述的高温过热器之间管道上布置有二级喷水减温器；所述的中温屏式过热器布置在炉膛内，所述的低温过热器和所述的高温过热器布置在所述的双烟道的尾部烟道中。

所述的锅炉由所述的单炉膛、四个高温绝热分离器、四个所述的回料阀、尾部对流的所述的双烟道、八台冷渣器和一个所述的空气预热器组成。

有益效果：

1.本实用新型采用水冷布风板，大直径钟罩式风帽，具有布风均匀、防堵塞、防结焦和便于维修。

2.本实用新型的炉膛内布置高温屏式再热器和中温屏式过热器，以增加过热器系统和再热器系统的辐射受热面积，使过热汽温和再热汽温具有良好的调节特性。

3.本实用新型的燃烧室与双烟道包墙均采用水平绕带式刚性梁来防止内外压差作用造成的变形。

4.本实用新型锅炉设有膨胀中心，各部分烟气、物料的连接处设置性能优异的非金属膨胀节，解决了由热位移引起的三维膨胀问题，各受热面穿墙部位均采用成熟的密封技术设计，确保锅炉的良好密封。

5.本实用新型循环流化床燃烧用风分级送入燃烧室，以降低NOx的生成量，除从布风板送入的一次风外，还从燃烧室下部锥段分二层不同高度引入二次风，脱硫剂采用石灰石，以气力输送方式分八点送入回料阀斜腿，分八路进入炉膛，燃烧效果好。

6.本实用新型锅炉启动采用床上启动燃烧器和床下启动燃烧器结合的启动方式，以节省启动用油；床下布置有两只启动燃烧器（热烟发生器），床上布置八只启动燃烧器。

7.本实用新型的锅炉除在燃烧室、分离器、回料阀等有关部位设置非金属耐火防磨材料外，还在尾部对流受热面、燃烧室等有关部位采取了金属材料防磨措施，以有效保障锅炉安全连续运行。

8.本实用新型的锅炉采用支吊结合的固定方式，冷渣器和空气予热器为支撑结构，回料阀为支吊结合，其余均为悬吊结构。

9.本实用新型的布风板内侧排渣采用单炉膛双布风板结构，非常有利于给煤和排渣设备布置。给煤从侧墙回料阀给入，底渣从裤衩腿区域排出，这样既保证了排渣口远离给煤口，也保证了排渣口远离返料口，有效地防止了给煤和返料直接进入冷渣器，造成底渣损失，

10.本实用新型采用屏式受热面取代原有的外置式换热器的结构，不采用外置式换热器，整个锅炉系统简单，有利于设计院对电厂系统进行有效布置；再热器采用了挡板调温的方式，成熟可靠；

11. 本实用新型的大容量无外置式热交换器循环流化床的投运，在调试、运行控制的风险水平可控制在最低范围；降低了锅炉启停和甩负荷、MFT等工况下的热惯性，也无需高投资的紧急补水等辅助系统，对受热面的保护更加有利。

12.本实用新型的过热器和再热器系统都采用了对流＋辐射的布置方式，与单纯采用对流受热面的布置方式相比，锅炉汽温在较大负荷范围内的变化较小。之所以采取这样的布置方式，主要是考虑到当锅炉负荷变化时，对流过热器（再热器）与辐射过热器（再热器）的汽温变化特性是相反的，在对流过热器中，随着负荷增加，蒸汽的焓增增大，对流过热器的出口汽温将增加；而辐射过热器中正好相反，随着锅炉负荷的增加，由于炉膛内烟气温度变化不大，辐射传热量增加不多，跟不上蒸汽流量的增加，因而使工质的焓增减小，故随锅炉负荷的增加辐射过热器的出口汽温是下降的。在进行过热器（再热器）系统设计时，采用辐射与对流相结合，并采取适当的吸热量比例，使过热汽温和再热汽温都具有比较平稳的温度特性，保证锅炉在各种工况下的稳定运行。

13.本实用新型根据双布风板结构炉膛的特点，将冷渣器布置在炉膛中间，给煤口布置在炉膛外侧，可防止给煤与排渣短路，有利于降低底渣含碳量，提高燃烧效率，这是滚筒冷渣器与双布风板结合使用的另一个创新点。

14.本实用新型采用“H”型省煤器具有防磨、可靠性和综合经济性能高等优点，同时，完全能满足长期安全运行。

15.本实用新型采用H型布置与双烟道挡板调再热器汽温相结合的全新布置，同时采用滚筒冷渣器，布风板内侧排渣，取消外置床，炉膛内布置屏式受热面。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1的A-A向视图。

附图3是附图1的右视图。

附图4是附图1的汽水流程图。

具体实施方式：

实施例1：

一种300MW亚临界循环流化床锅炉，其组成包括：具有给水系统、过热蒸汽系统、再热蒸汽系统的锅炉，所述的锅炉内具有H型纵向布置的单炉膛1和四个分离器，在所述的炉膛的左侧安装两个所述的分离器4，在所述的炉膛的右侧安装两个所述的分离器，所述的单炉膛分别连接左侧烟道2和右侧烟道3，所述的左侧烟道连接两个所述的分离器，所述的右侧烟道连接两个所述的分离器，所述的分离器连接分离器出口烟道5，所述的分离器出口烟道连接尾部对流双烟道6，所述的单炉膛内装有中温屏式过热器7和低温屏式再热器8，所述的单炉膛底部连接风道燃烧器9，所述的单炉膛下部连接冷渣器10，所述的四个分离器均连接回料阀11，所述回料阀连接所述的单炉膛下部，所述的尾部对流双烟道下部装设省煤器12，所述的省煤器下部装有空气预热器13。

实施例2：

实施例1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的单炉膛包括燃烧室, 所述的燃烧室的蒸发受热面为膜式水冷壁及水冷屏结构, 所述的燃烧室内装有裤衩形双水冷布风板和大直径钟罩式风帽，所述的单炉膛与所述的左侧分离器、所述的右侧分离器通过与水平成10°夹角的斜管连接。

实施例3：

实施例1或2所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的燃烧室的侧墙连接所述的左侧分离器和所述的右侧分离器，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器包括钢板外壳，所述的钢板外壳内部连接耐磨耐火材料层，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器上部均为圆筒形部分、下部为锥形部分，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器下部连接回料阀，所述的回料阀连接返料退，所述的回料阀为自平衡式非机械型回料阀，所述的回料阀下部连接高压风机，所述的回料阀包括回料阀钢板外壳，所述的回料阀钢板外壳内连接内衬绝热材料层，所述的内衬绝热材料层连接所述的耐磨材料层，所述的内衬绝热材料层与所述的耐磨材料层用拉钩、抓钉和支架固定在所述的回料阀钢板外壳上。

实施例4：

实施例1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的尾部对流双烟道装有中隔墙过热器将所述的尾部对流双烟道分隔为前烟道和后烟道，所述的前烟道中具有所述的低温再热器系统，所述的低温再热器系统下面布置有所述的省煤器1，所述的后烟道中具有所述的二级过热器系统和所述的省煤器，所述的二级过热器系统中具有高温过热器、低温过热器，所述的高温过热器下面布置所述的低温过热器，所述的低温过热器下面布置省煤器，所述的双烟道上部为膜式包墙过热器所包覆，所述的双烟道下部为单烟道，所述的单烟道下部布置有所述的空气预热器，所述的省煤器采用H型省煤器顺列布置或光管顺列布置，所述的空气预热器采用管式空气预热器或回转式预热器。

实施例5：

实施例1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的过热器系统由包墙过热器、低温过热器、中温屏式过热器、高温过热器组成，在所述的低温过热器与所述的屏式过热器之间管道上布置有一级喷水减温器，所述的中温屏式过热器与所述的高温过热器之间管道上布置有二级喷水减温器；所述的中温屏式过热器布置在炉膛内，所述的低温过热器和所述的高温过热器布置在所述的双烟道的尾部烟道中。

实施例6：

实施例1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，所述的锅炉由所述的单炉膛、四个高温绝热分离器、四个所述的回料阀、尾部对流的所述的双烟道、八台冷渣器和一个所述的空气预热器组成。

实施例7：

上述实施例所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，H型省煤器，尾部烟道内的受热面在布置时，根据烟温、烟气中灰含量选取合适的平均烟气流速，避免平均烟速过高，受热面磨损快，并且采用H型省煤器。其主要结构和性能特点如下：

结构特点：（1)高精度的鳍片焊接，确保烟气通道顺畅；（2)此种省煤器设计不容易产生磨损；

性能特点：（1)可靠性高，烟气侧挡板保护弯管部分；鳍片与烟气流顺向布置，减少磨损；减少烟气侧烟风阻力、水侧压降；降低引风机和给水泵的运行和投资成本。      

（2)减少积灰，烟气流通顺畅；具有良好防止飞灰磨损的鳍片节距；最大限度保证吹灰效果。

（3)可节省空间；综上所述，采用“H”型省煤器具有防磨、可靠性和综合经济性能高等优点，同时，完全能满足长期安全运行。

实施例8：

上述实施例所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，过热蒸汽系统流程由锅筒进入饱和蒸汽引出管进入尾部烟道两侧包墙进入尾部烟道前后包墙进入尾部烟道中间隔墙进入低温过热器进入一级减温器进入屏式过热器进入二级减温器到高温过热器。

实施例9：

上述实施例所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，再热蒸汽系统流程是来自汽轮机高压缸的蒸汽由两端进入再热器入口集箱，引入位于尾部竖井左烟道的低温再热器蛇行管，蒸汽逆流而上进入冷段再热器出口集箱，再自集箱两端引出，经连接管引向炉前，经由分配集箱进入高温屏式再热器向上进入热段再热器出口集箱,达到540℃的再热蒸汽最后两端引出，进入汽轮机中压缸。

一种300MW亚临界循环流化床锅炉的供热供气方法，本方法采用了H型布置与双烟道挡板调温相结合的布置； H型布置是将分离器对称布置于炉膛两侧，分离器用对称布置，双烟道挡板调温则是将双烟道的尾部烟道分为前烟道和后烟道，后烟道内布置过热器，前烟道内布置再热器，通过调整双烟道下部的挡板来实现再热汽温的调节；

炉膛、分离器、回料阀构成了循环流化床锅炉的核心部分既物料热循环回路，煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应，产生的烟气分别进入四个分离器，进行气固两相分离，经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。

所述的300MW亚临界循环流化床锅炉的供热供气方法，所述的锅炉汽水系统是锅炉给水经由电动闸阀、止回阀依次流入省煤器入口集箱、省煤器蛇形管，水在省煤器蛇形管中与烟气成逆流向上流动，被加热后汇集到省煤器出口集箱，再经省煤器出口连接管引到炉前，并从锅筒的底部分两侧进入锅筒；

由锅筒下部引出集中下水管，其中一部分集中下水管，向下引至水冷屏处，再通过分散下水管引向前后墙的水冷屏入口集箱；另一部分集中下水管与水冷壁下集箱相连接，单独向水冷壁供水，四面水冷壁的下集箱是相互连通的；

左侧水冷壁、右侧水冷壁各有一个上集箱，前水冷壁、后水冷壁有一个共用的上集箱即顶棚集箱，水经集中下水管进入下集箱，然后经侧水冷壁至各自的上集箱，同时水经前水冷壁、后水冷壁至共用的上集箱即顶棚集箱，再由汽水引出管将汽水混合物引至锅筒进行汽水分离；被分离出来的水重新进入锅筒水空间，并进行再循环，被分离出来的饱和蒸汽从锅筒顶部饱和蒸汽连接管引出。

Claims (6)

1.一种300MW亚临界循环流化床锅炉，其组成包括：具有给水系统、过热蒸汽系统、再热蒸汽系统的锅炉，其特征是：所述的锅炉内具有H型纵向布置的单炉膛和四个分离器，在所述的炉膛的左侧安装两个所述的分离器，在所述的炉膛的右侧安装两个所述的分离器，所述的单炉膛分别连接左侧烟道和右侧烟道，所述的左侧烟道连接两个所述的分离器，所述的右侧烟道连接两个所述的分离器，所述的分离器连接分离器出口烟道，所述的分离器出口烟道连接尾部对流双烟道，所述的单炉膛内装有中温屏式过热器和低温屏式再热器，所述的单炉膛底部连接风道燃烧器，所述的单炉膛下部连接冷渣器，所述的四个分离器均连接回料阀，所述回料阀连接所述的单炉膛下部，所述的尾部对流双烟道下部装设省煤器，所述的省煤器下部装有空气预热器。

2.根据权利要求1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，其特征是：所述的单炉膛包括燃烧室, 所述的燃烧室的蒸发受热面为膜式水冷壁及水冷屏结构, 所述的燃烧室下部装有裤衩形双水冷布风板和钟罩式风帽，所述的单炉膛与所述的左侧分离器、所述的右侧分离器通过与水平成10°夹角的斜烟道连接。

3.根据权利要求1或2所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，其特征是：所述的燃烧室的侧墙连接所述的左侧分离器和所述的右侧分离器，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器包括钢板外壳，所述的钢板外壳内部连接耐磨耐火材料层，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器上部均为圆筒形部分、下部为锥形部分，所述的左侧分离器与所述的右侧分离器下部连接回料阀，所述的回料阀连接返料腿，所述的回料阀为自平衡式非机械型回料阀，所述的回料阀下部连接高压风机，所述的回料阀包括回料阀钢板外壳，所述的回料阀钢板外壳内连接内衬绝热材料层，所述的内衬保温材料层连接所述的耐磨材料层，所述的内衬保温材料层与所述的耐磨绝热材料层用拉钩、抓钉和支架固定在所述的回料阀钢板外壳上。

4.根据权利要求1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，其特征是：所述的尾部对流双烟道装有中隔墙过热器将所述的尾部对流双烟道分隔为前烟道和后烟道，所述的前烟道中具有所述的低温再热器系统，所述的低温再热器系统下面布置有所述的省煤器1，所述的后烟道中具有所述的二级过热器系统和所述的省煤器2，所述的二级过热器系统中具有高温过热器、低温过热器，所述的高温过热器下面布置所述的低温过热器，所述的低温过热器下面布置省煤器2，所述的双烟道上部为膜式包墙过热器所包覆，所述的双烟道下部为单烟道，所述的单烟道下部布置有所述的空气预热器，所述的省煤器采用H型省煤器顺列布置或光管顺列布置，所述的空气预热器采用管式空气预热器或回转式预热器。

5.根据权利要求1或4所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，其特征是：所述的过热器系统由包墙过热器、低温过热器、中温屏式过热器、高温过热器组成，在所述的低温过热器与所述的屏式过热器之间管道上布置有一级喷水减温器，所述的中温屏式过热器与所述的高温过热器之间管道上布置有二级喷水减温器；所述的中温屏式过热器布置在炉膛内，所述的低温过热器和所述的高温过热器布置在所述的双烟道的尾部烟道中。

6.根据权利要求1所述的300MW亚临界循环流化床锅炉，其特征是：所述的锅炉由所述的单炉膛、四个所述的高温绝热分离器、四个所述的回料阀、尾部对流的所述的双烟道、八台冷渣器和一个所述的空气预热器组成。

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