CN204922953U - 一种高效率能量利用循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效率能量利用循环流化床锅炉，包括炉膛和锅筒；炉膛底端设置有燃烧机构，燃烧机构由燃烧器组成，燃烧器连接送风管和分料装置，送风管连接送风机构，分料装置连接给料机构，给料机构连接布风机，炉膛对应底端燃烧机构呈环形圆柱状向上延伸形成内外壁面，内外壁面均布置有受热面，炉膛靠近顶端的一侧出口连接烟道，烟道连接空气预热器。本实用新型采用环形同心圆柱的炉膛结构，成倍增加了相同占地面积锅炉的受热面，即有效增大锅炉容量，从而提升了锅炉热交换效率和频率，同时在布置燃烧器和送风管的时候有效利用了集中控制分散驱动原理，从而实现设备层面对燃烧控制的优化实现。

Description

一种高效率能量利用循环流化床锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，尤其是涉及一种高效率能量利用循环流化床锅炉。

背景技术

锅炉作为一种工业生产及集中供热过程中重要的动力设备，在人们的生产生活中都有着至关重要的作用。现有的循环流化燃煤方式在实际锅炉运转过程中仍存在诸多问题，特别是锅炉工业化、大型化、规模化转变时表现出的燃料燃烧热效率低、热交换时受热面积不足、燃烧控制方式粗放低效等问题一直影响循环流化锅炉的进步与发展；现有技术中对于的燃料的利用往往拘泥于面向功能的、单一的运用，从而使燃料燃烧过程中存在多种形式的热能消耗，同时传统的循环流化锅炉受热面积局限于炉膛四壁，从而直接制约了锅炉容量的大小，再者，现有技术对于炉膛燃料燃烧的控制实践中多拘泥于人工经验控制，而理论中的控制方法纷繁复杂不适合工业大规模投入使用。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种能量循环利用率高、燃料燃烧控制简单有效且能在有限占地面积里最大化锅炉容量的循环流化床锅炉。

本实用新型采用以下技术方案：一种高效率能量利用循环流化床锅炉，包括炉膛和锅筒；所述炉膛底端环形设置有燃烧机构，所述燃烧机构由均匀设置在炉膛环形底端的燃烧器组成，所述燃烧器连接送风管和分料装置，所述送风管连接送风机构，所述分料装置连接给料机构，所述给料机构连接布风机，所述炉膛对应底端燃烧机构呈环形圆柱状向上延伸形成内外壁面，所述内外壁面均布置有受热面，各受热面上下两端分别连接上集箱和下集箱，所述锅筒通过下降管与下集箱相连，所述上集箱通过导气管与锅筒连接，所述炉膛靠近顶端的一侧出口处设置有分离机构，所述分离机构连接烟道，所述烟道连接空气预热器。

作为一种改进，内外壁面呈同心圆柱结构。

作为一种改进，内外壁面所布置的受热面由围绕内外壁面的相互平行于炉膛纵轴的水冷壁管组成。

作为一种改进，水冷壁管中部弯折围成圆形吸热腔。

作为一种改进，分离机构连接返料机构，返料机构连接给料机构。

作为一种改进，空气预热器呈多个“U”型结构设置在烟道内，冷空气入口一端连接风源，热空气出口一端连接布风机和送风机构。

作为一种改进，水冷壁管、空气预热器迎风面管道覆盖有防磨瓦。

作为一种改进，燃烧器与分料装置通过燃烧煤测量装置和控制阀门连接。

作为一种改进，送风管与送风机构通过送风测量装置和风量调节门连接。

作为一种改进，风量调节门包括调节挡板，调节挡板设置于送风管内。

本实用新型的有益效果：采用环形同心圆柱的炉膛结构，成倍增加了相同占地面积锅炉的受热面，即有效增大锅炉容量，从而提升了锅炉热交换效率和频率，同时配合上下集箱和升降管的不同布置方法，可使锅炉内形成多组封闭自然循环回路，进一步增强了热传导，提高热利用率；在布置燃烧器和送风管的时候有效利用了集中控制分散驱动原理，实时、简明、有效地采集用以燃烧效率分析、建模、计算时所需的燃烧煤浓度、流速、流量及风速、风量等数据，同时相应阀口的设置也使得后续控制可以直接、有效地传达到每一个影响变量所对应的设备，以实现设备层面对燃烧控制的优化实现。

附图说明

图1是本实用新型循环流化床锅炉的平面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1所示，为本实用新型一种高效率能量利用循环流化床锅炉的一种具体实施例。包括炉膛1和锅筒2；炉膛1底端环形设置有燃烧机构11，燃烧机构11由均匀设置在炉膛1环形底端的燃烧器111组成，燃烧器111连接送风管112和分料装置113，送风管112连接送风机构3，分料装置113连接给料机构4，给料机构4连接布风机5，炉膛1对应底端燃烧机构11呈环形圆柱状向上延伸形成内外壁面12，内外壁面12均布置有受热面，各受热面上下两端分别连接上集箱13和下集箱14，锅筒2通过下降管15与下集箱14相连，上集箱13通过导气管16与锅筒2连接，炉膛1靠近顶端的一侧出口处设置有分离机构17，分离机构17连接烟道6，烟道6连接空气预热器7。

采用一种高效率能量利用循环流化床锅炉，设计炉膛1和锅筒2使得加热部分的炉和给水盛水部分的锅得以有机结合，炉膛1底部成环形均匀设置的燃烧器111可以有效防止因燃料分布、浓度等偏差造成的炉膛1内热负荷不均匀的问题，同时均匀设置的燃烧器111配合二次风的搅动作用可以使空气和燃气比更稳定，也使得设备数据采集所获得的控制信息偏差更小；燃烧器111和送风管112一一对应，送风管112合并后由送风机构3集中控制及燃烧器111和分料装置113一一对应，分料装置113合并后由给料装置4集中控制的布置方式，使得数据的采集和控制都更具体精确分散到单元设施中，而相应单元设施又逐级集中，实现了少数机构对多数单元设施同步控制集中处理的目的；炉膛1对应燃烧器111布置结构呈环形圆柱状向上延伸，该结构使得均匀分布的燃烧器111所产生的热量能稳定向上传输，同时每一个圆柱形的形成内外壁面12都可供布置受热面，大幅增加了相同占地面积锅炉的容量，同时由于受热面布置可选情况增多，受热面配合上集箱13、下集箱14和下降管15的不同布置方法，通过温差和密度差可使锅炉内形成多组封闭自然循环回路，同时该循环回路层层围绕在炉膛1四周，与炉膛1之间互为热传导，减少热损耗同时提高热的利用率；经炉膛1排出的烟气通过分离装置17进入烟道6，该烟气仍带有热量，将其连接空气预热器7以加热冷空气，所得加热空气经送风机构3和布风机5进入炉膛1。

作为一种改进的具体实施方式，内外壁面12呈同心圆柱结构，该结构不仅大幅增加了炉膛1受热面积，同时使得炉膛1内部温度场和流场分布更为均匀，有利于热传导地高效进行。

作为一种改进的具体实施方式，内外壁面12所布置的受热面由围绕内外壁面12的相互平行于炉膛1纵轴的水冷壁管18组成，水冷壁管，18能有效吸收炉膛1产生的大量辐射热，保护炉墙及受热面不致温度过高受损，

作为一种改进的具体实施方式，水冷壁管18中部弯折围成圆形吸热腔19，该吸热腔19能够更好地吸收热量，提高热效率。

作为一种改进的具体实施方式，分离机构17连接返料机构8，返料机构8连接给料机构3，该设计有效循环利用未燃尽燃料并收集处理其余燃烧未尽物。

作为一种改进的具体实施方式，空气预热器7呈多个“U”型结构设置在烟道6内，冷空气入口一端连接风源，热空气出口一端连接布风机5和送风机构3，“U”型结构设计使得空气预热器7内的冷空气和烟道6内的热烟气充分热传导，减少热损耗并加热冷空气，该受加热冷空气经由布风机5和送风机构3进入炉膛1内，提高整个锅炉系统的热利用率。

作为一种改进的具体实施方式，水冷壁管18、空气预热器7迎风面管道覆盖有防磨瓦10，防磨瓦10能保护锅炉受风面，减少管道磨损，维持锅炉持续可靠运行。

作为一种改进的具体实施方式，燃烧器111与分料装置113通过燃烧煤测量装置114和控制阀门连接115，该连接方式使得作为单元设施的燃烧器111能向分料装置113实时精确传输燃烧煤的浓度、流速、流量等数据，同时经上层系统处理所得的控制结果能通过分料装置113传至控制阀门115以达到整体系统对该单个燃烧器111的最优配置。

作为一种改进的具体实施方式，送风管112与送风机构3通过送风测量装置116和风量调节门117连接，该连接方式使得作为单元设施的送风管112能向送风机构3实时精确传输送风速、风量等数据，同时经上层系统处理所得的控制结果能通过送风机构3传至风量调节门117，以达到整体系统对该单个送风管112的最优配置。

作为一种改进的具体实施方式，风量调节门117包括调节挡板，调节挡板设置于所述送风管112内，通过调节挡板转动的角度改变送风的流道面积，从而调节送风机构3向该送风管112所输送的送风量，从而间接实现了对送风管112内风速、风量地控制。

Claims (10)

1.一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述锅炉包括炉膛(1)和锅筒(2)；所述炉膛(1)底端环形设置有燃烧机构(11)，所述燃烧机构(11)由均匀设置在炉膛(1)环形底端的燃烧器(111)组成，所述燃烧器(111)连接送风管(112)和分料装置(113)，所述送风管(112)连接送风机构(3)，所述分料装置(113)连接给料机构(4)，所述给料机构(4)连接布风机(5)，所述炉膛(1)对应底端燃烧机构(11)呈环形圆柱状向上延伸形成内外壁面(12)，所述内外壁面(12)均布置有受热面，各受热面上下两端分别连接上集箱(13)和下集箱(14)，所述锅筒(2)通过下降管(15)与下集箱(14)相连，所述上集箱(13)通过导气管(16)与锅筒(2)连接，所述炉膛(1)靠近顶端的一侧出口处设置有分离机构(17)，所述分离机构(17)连接烟道(6)，所述烟道(6)连接空气预热器(7)。

2.根据权利要求1所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述内外壁面(12)呈同心圆柱结构。

3.根据权利要求2所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述内外壁面(12)所布置的受热面由围绕内外壁面(12)的相互平行于炉膛(1)纵轴的水冷壁管(18)组成。

4.根据权利要求3所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述水冷壁管(18)中部围成圆形吸热腔(19)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述分离机构(17)连接返料机构(8)，所述返料机构(8)连接给料机构(4)。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述空气预热器(7)呈多个“U”型结构设置在烟道(6)内，一端冷空气入口连接风源(9)，另一端热空气出口连接布风机(5)和送风机构(3)。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述水冷壁管(18)、空气预热器(7)迎风面管道覆盖有防磨瓦(10)。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述燃烧器(111)与分料装置(113)通过燃烧煤测量装置(114)和控制阀门(115)连接。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述送风管(112)与送风机构(3)通过送风测量装置(116)和风量调节门(117)连接。

10.根据权利要求9所述的一种高效率能量利用循环流化床锅炉，其特征在于：所述风量调节门(117)包括调节挡板，所述调节挡板设置于所述送风管(112)内，通过调节挡板转动的角度改变送风的流道面积，从而调节所述送风机构(3)的送风量。