CN205678661U - Cfb锅炉三次风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的CFB锅炉三次风系统，包含至少1台三次风机，其通过三次风管路连接CFB锅炉后的旋风分离器出口烟道，三次风管路穿过空气预热器之后，再与旋风分离器出口烟道相连，三次风机与空气预热器之间设有风门，空气预热器与旋风分离器之间设有空气流量计，空气预热器可采用管式或六分仓回转式空气预热器，本实用新型通过引入三次风系统，有效提升CFB锅炉的燃烧效率，减少污染物的排放。

Description

CFB锅炉三次风系统

技术领域

本实用新型涉及CFB锅炉，属于动力工程领域。

背景技术

目前世界上所有的CFB锅炉均按一次风、二次风供风方案配置锅炉燃烧所需用风，这两部分风（包括返料风及石灰石输送风）基本在密相区作为主流消耗了，结果造成三大、两性传质误区，即在炉膛深度方向存在“前、后富氧高灰区”，（即“富氧区”）；及中间“富燃料缺氧区”（即“缺氧区”）。

据国内科研机构在410t/h CFB锅炉布风板以上17.2m层测定，“富氧区”氧浓度高达8%，而“缺氧区”氧浓度仅为1%，且“缺氧区”深度几乎与布风板深度相同，“富氧区”氧浓度存在明显梯度，由近前、后邻水冷壁高浓度坡向中部“缺氧区”。

“富氧区”燃料主要来自中间物料横向移动，可燃物比例低，耗氧少；而“缺氧区”燃料主要来自炉底给煤随风向上或炉顶煤泥垂直下落，可燃物比例高，耗氧多。

由此可以看出，在“三大、两性误区”中，由于参与化学反应的物质化学当量不匹配，即不具备反应条件，均会造成化学燃烧反应恶化：不反应或反应弱，致使化学不完全燃烧热损失q3，特别是机械不完全燃烧热损失q4高于煤粉炉。

国内外锅炉厂商解决这一问题采取的主要技术措施包括：控制炉膛宽深比，且控制炉膛深度最大值在10.5m以下；采用裤衩型密相区；抬高炉膛高度。然而这些措施单一或综合采取后，CFB锅炉q4值仍远高于煤粉炉水平。

分离器无法捕捉的细小颗粒除在设有飞灰再循环系统时有机会重新进入炉内燃烧放出热量外，其余绝大部分只能成为飞灰排出。分离器分离下来的较大颗粒在被返料器回送炉膛后，经过多次循环燃烧、磨细后，还会有部分因最终不能重新回入炉膛，只能成为飞灰排出。

由此可见，现有的CFB锅炉与煤粉炉相比具有主要缺点：1、锅炉燃烧效率低，而其中机械不完全燃烧热损失q4大于煤粉炉尤其突出；2、风机耗电率高；3、空预器漏风率高。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种燃烧效率高的CFB锅炉。

本实用新型所采用的技术手段如下。

一种CFB锅炉三次风系统，包含至少1台三次风机，其通过三次风管路连接CFB锅炉后的旋风分离器出口烟道，所述三次风管路穿过空气预热器。

所述CFB锅炉三次风系统包含1或2台三次风机，其连接的三次风管路经过空气预热器之后，再与旋风分离器出口烟道相连。

所述三次风管路上设有风门，其设置于三次风机与空气预热器之间。

所述三次风管路上设有流量计，其设置于空气预热器与旋风分离器之间。

所述空气预热器为管式或六分仓回转式空气预热器。

本实用新型所产生的有益效果如下。

1、本实用新型的三次风系统，可使CFB锅炉燃料总燃尽率达到与煤粉炉相当的水平，预计可直接降低q3损失99%以上、q4损失95%以上，根据煤种等情况不同，合计可提高锅炉效率1~3%左右，从而延长地球有限的煤炭资源使用年限。

2、由于锅炉效率的提高，单位时间内煤耗降低，本专利可直接减少污染物的排放，并提高灰渣（因含碳量降低）品质。同时，由于本实用新型按燃烧所需过量空气在炉膛外提供，炉膛内保持在还原气氛，大大利于降低NOx的生成浓度。

3、三次风机的压头远远低于一、二次风机的压头，可直接减少风机供风电耗。

4、应用本实用新型的CFB锅炉可取消飞灰再循环系统的配置。

5、还可同时降低尾部空预器受热面积碳燃烧的危险性。

本实用新型的方案性价比极高，尤其对于新锅炉的设计，受热面布置灵活性大；但对于在线锅炉的改造，则有较多工作要做，燃烧必然放热，需要依据实际情况调整受热面的布置。

附图说明

图1所示为本实用新型的三次风系统的连接流程图。

具体实施方式

本实用新型保护一种CFB锅炉三次风系统，包含至少1台三次风机31，其通过三次风管路连接CFB锅炉后的旋风分离器2出口烟道，所述三次风管路穿过空气预热器33。三次风管路上设有风门32，其可设置于三次风机31与空气预热器33之间。三次风管路上还设有流量计34，其设置于空气预热器33与旋风分离器2出口烟道之间。

如图所示的实施例，包含2台三次风机，其后分别连接三次风管路，每个三次风管路穿入空气预热器之前均设有风门32，2个三次风管路经过空气预热器之后合并，在合并的管路上设置流量计，最终连接旋风分离器出口烟道。三次风机的数量可以根据实际情况进行设定，并不限于1台或2台。

上述的空气预热器为六分仓回转式空气预热器，或者可选用现有的其他形式空预器，如管式空预器。

本实用新型的三次风系统，可使CFB锅炉炉膛1内及分离器出口后的燃料总燃尽率达到与煤粉炉相当的水平。预计可直接降低q3损失99%以上、q4损失95%以上，根据煤种等情况不同，合计可提高锅炉效率1~3%左右，从而延长地球有限的煤炭资源使用年限。

由于锅炉效率的提高，单位时间内煤耗降低，本专利可直接减少污染物的排放，并提高灰渣（因含碳量降低）品质。同时，由于本实用新型按燃烧所需过量空气在炉膛外提供，炉膛内保持在还原气氛，大大利于降低NOx的生成浓度。

另外，三次风机的压头远远低于一、二次风机的压头，可直接减少风机供风电耗。当采用六分仓回转式空气预热器时，由于增加了分仓数，用低压头三次风接触烟气侧及二次风侧，大大减少了空气漏入烟气侧的空气量，减少了引风机电耗，也减少了二次风漏风率，进一步降低二次风机电功率。

应用本实用新型的CFB锅炉还可以取消飞灰再循环系统的配置，还可同时降低尾部空预器受热面积碳燃烧的危险性。本实用新型的方案性价比极高，尤其对于新锅炉的设计，受热面布置灵活性大；但对于在线锅炉的改造，则有较多工作要做，燃烧必然放热，需要依据实际情况调整受热面的布置。

Claims (5)

1.一种CFB锅炉三次风系统，其特征在于，包含至少1台三次风机，其通过三次风管路连接CFB锅炉后的旋风分离器出口烟道，所述三次风管路穿过空气预热器。

2.如权利要求1所述的CFB锅炉三次风系统，其特征在于，包含1或2台三次风机，其连接的三次风管路均经过空气预热器之后，再与旋风分离器出口烟道相连。

3.如权利要求1所述的CFB锅炉三次风系统，其特征在于，所述三次风管路上设有风门，其设置于三次风机与空气预热器之间。

4.如权利要求1所述的CFB锅炉三次风系统，其特征在于，所述三次风管路上设有流量计，其设置于空气预热器与旋风分离器出口烟道之间。

5.如权利要求1所述的CFB锅炉三次风系统，其特征在于，所述空气预热器为回转式空气预热器时，采用六分仓。