CN205299497U - 一种循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，涉及循环流化床锅炉领域，包括燃料原料输送装置，炉膛，二次风装置，还包括与燃料原料输送装置连通的燃料分级装置，燃料分级装置还分别与炉膛以及炉膛的密相区连通，燃料分级装置将燃料原料输送装置输送的燃料原料分成至少两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，其他级的细煤粉由二次风装置送入炉膛。本实用新型是一种既能降低氮氧化物生成量又能实现燃料高效燃烧的循环流化床锅炉多重分级高效燃烧低排放燃烧系统。

Description

一种循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及循环流化床锅炉领域。

背景技术

循环流化床锅炉多采用密相区集中给煤，密相区上部二次风分级送风方式。随着锅炉容量不断增大，在燃用容易着火、燃尽的煤种时，燃料在密相区燃烧份额大，造成密相区温度偏高，稀相区燃烧份额小，放热量不足，炉膛稀相区温降过大，换热动力降低，需要换热面积增多。循环流化床锅炉炉内燃烧动力场直接影响到锅炉的整体性能，合理的燃料和风的给入方式是优化炉内燃烧的关键。循环流化床锅炉密相区作为燃料主燃区，燃烧份额大，放热多，但为了避免密相区受热面的磨损问题，敷设了大量低换热系数防磨浇注料，造成密相区受热面吸热量远远小于放热量，密相区超温严重影响到燃烧的安全性。

随着国家环保标准要求不断提高，现有和新建的循环流化床锅炉均面临着进一步降低炉内氮氧化物生成量的问题。尤其是对于燃用高灰分、粗粒径、高挥发分、高含氮量燃料的循环流化床锅炉，存在燃料沿炉膛高度方向的燃烧放热不均的问题，炉膛密相区燃烧放热集中，吸热较弱，炉膛中下部一般都会出现一个比较高的燃烧峰值温度，增加了热力型氮氧化物的生成。

降低炉内燃烧温度和分级配风是有效缓解NOx排放的主要方法，通过在密相区创造一个深度还原区可有效降低NO的产生，然而这样又会在很大程度上影响到燃料的充分燃烧，增加底渣含碳量，增加锅炉的机械不完全燃烧损失。对于本身就已经采用了空气分级燃烧技术的循环流化床锅炉而言，空气分级的程度越大，氮氧化物的减排程度也就越大；但是，随着空气分级的程度加大，炉膛内处于还原性气氛的区域也越大，这些区域出现结渣和高温还原性腐蚀的机率也将增加，底渣含碳量也会越大，将对锅炉的经济安全运行造成影响。因此，设计出既能降低氮氧化物生成量又能实现燃料高效燃烧的循环流化床锅炉多重分级高效燃烧低排放燃烧系统是十分必要的。

随着循环流化床锅炉容量的不断增大，炉膛蒸发受热面面积不断增大，受限于炉膛流化风速限制，炉膛截面尺寸固定，造成炉膛高度不断提高。循环流化床采用密相区给煤，密相区燃烧份额大，造成炉膛密相区温度过高，炉膛上部燃烧放热量少，炉膛出口温度降低太多，炉膛内上下温度偏差太大，不利于炉内温度场的稳定。

炉膛密相区集中给煤，造成密相区燃烧份额大，温度偏高；由于流化风速不足以满足密相区燃料的燃尽，且燃烧时间较短，造成大量未燃尽碳和CO在密相区上部，而炉膛截面尺寸过大，二次风穿透能力不足，造成炉膛中间局部缺氧，未燃尽损失较大。密相区高温和二次风口局部富氧有助于NO的生产，不利于控制NOx排放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种既能降低氮氧化物生成量又能实现燃料高效燃烧的循环流化床锅炉多重分级高效燃烧低排放燃烧系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，包括燃料原料输送装置，炉膛，二次风装置，还包括与燃料原料输送装置连通的燃料分级装置，燃料分级装置还分别与炉膛以及炉膛的密相区连通，燃料分级装置将燃料原料输送装置输送的燃料原料分成至少两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，其他级的细煤粉由二次风装置送入炉膛。

作为选择，燃料分级装置将燃料原料分成两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，第二级的细煤粉由二次风装置送入炉膛。

作为选择，燃料分级装置将燃料原料分成三级，二次风装置为两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，第二、三级的细煤粉分别由一二级二次风装置送入炉膛。

作为选择，燃料分级装置为流化床，床下设置流化风室。

作为进一步选择，流化床采用二次风或冷风为流化风。

作为选择，二次风装置位于炉膛密相区上方。

作为选择，第一级的粗煤粒送入炉膛的位置距炉膛布风板不超过1米。

作为选择，第一级的粗煤粒送入炉膛的给煤口设置有给煤风管。

作为选择，炉膛出口连接有分离器，分离器分离下来的颗粒物重新送回炉膛密相区。

作为选择，燃料分级装置内部压力高于炉膛内压力。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案：如本实用新型，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：

1、由于直接送入密相区燃料量减少，降低密相区燃烧份额，可降低密相区温度。

2、细煤粉通过上部燃烧，增大燃烧空间，可提高上部炉膛温度，提高炉膛温度均匀性。

3、部分细颗粒燃料和挥发分通过二次风混合预热后，从密相区上部喷入炉膛内部，有助于着火和燃尽。挥发分和细煤粉在上部送入再燃，可有效还原NO，降低NOx排放值。

4、与单纯分级配风方法相比，该系统可有效降低底渣含碳量，提高锅炉燃烧效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的布置结构示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图中，1)外循环回料腿，2)密相区，3)主风室，4)给煤风管，5)给煤管，6)粗细分级流化床，7)给煤机，8)二次风装置，9)分离流化床风室，10)炉膛，11)分离器，12)立管，13)尾部水平烟道。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

参考图1、2所示，一台燃料分级空气分级燃烧的循环循环流化床锅炉系统主要包括燃烧系统、炉膛10、主风室3、分离器11。燃料和空气通过燃烧系统送入炉膛10内燃烧，合理的物料循环和空气动力场有利于炉内的燃烧。较细的颗粒通过炉膛10出口进入分离器11，大部分颗粒被分离器11分离下来，通过立管12和外循环回料腿1重新送回炉膛10密相区，烟气和飞灰进入尾部水平烟道13，加热尾部对流换热管束。

本发明采用小型类流化床6对宽筛分给煤按照粒径进行自选分级(两级或多级)，并在炉膛10高度方向分级给入。具体流程结合附图描述如下：

原煤通过给煤机7输送至粗细分级流化床6，床下设置流化风室9，流化风可采用热二次风或其他冷风（根据煤质情况和实际工程设计需要）。给煤在流化床内流化混合，较粗煤粒通过给煤管5送入炉膛密相区2燃烧，给煤口距布风板不超过1米，为了保证给煤的顺利给入，给煤口需要专门设置给煤风管4。较细的煤粉、热解挥发分被吹到上部和上二次风装置8充分混合，随高速喷管送入炉膛内燃烧，炉膛出口过量空气系数应该控制在1.1～1.4之间。

粗细分级流化床6将原煤分成两级的话，其中第一级的粗煤粒通过给煤管5送入炉膛10的密相区2，第二级的细煤粉由二次风装置8送入炉膛10。

粗细分级流化床6将原煤分成三级的话，对应二次风装置8为两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区2，第二、三级的细煤粉分别由一二级二次风装置送入炉膛10。

本系统运行过程中，要求燃料分级筛选系统内部压力高于炉膛内压力，通过压力差，将燃料送入给煤管5内，避免因炉内热烟气发窜导致系统内燃料点燃，烧坏燃烧系统。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，包括燃料原料输送装置，炉膛，二次风装置，其特征在于：还包括与燃料原料输送装置连通的燃料分级装置，燃料分级装置还分别与炉膛以及炉膛的密相区连通，燃料分级装置将燃料原料输送装置输送的燃料原料分成至少两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，其他级的细煤粉由二次风装置送入炉膛。

2.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：燃料分级装置将燃料原料分成两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，第二级的细煤粉由二次风装置送入炉膛。

3.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：燃料分级装置将燃料原料分成三级，二次风装置为两级，其中第一级的粗煤粒送入炉膛的密相区，第二、三级的细煤粉分别由一二级二次风装置送入炉膛。

4.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：燃料分级装置为流化床，床下设置流化风室。

5.如权利要求4所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：流化床采用二次风或冷风为流化风。

6.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：二次风装置位于炉膛密相区上方。

7.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：第一级的粗煤粒送入炉膛的位置距炉膛布风板不超过1米。

8.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：第一级的粗煤粒送入炉膛的给煤口设置有给煤风管。

9.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：炉膛出口连接有分离器，分离器分离下来的颗粒物重新送回炉膛密相区。

10.如权利要求1所述的循环流化床燃料粗细分级筛选分级燃烧系统，其特征在于：燃料分级装置内部压力高于炉膛内压力。