CN206410126U - 用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，包括由前部竖井构成的炉膛、由尾部竖井构成的尾部烟道、设置在炉膛和尾部烟道之间的旋风分离器，炉膛由膜式水冷壁构成，炉膛下部是锥段结构的燃烧室，燃烧室内壁覆盖有由耐火材料构成的保温层，燃烧室上部的炉膛在前后膜式水冷壁上布置有大口径二次风和三次风进口，炉膛和尾部烟道之间布置有两个旋风分离器，炉膛和每个旋风分离器下部布置有两个循环灰回送装置。本实用新型可使整个炉膛温度控制在高钠煤不产生熔融性结渣的温度以下，以避免炉膛严重结焦对锅炉造成的危害，循环灰温度低保证循环灰系统不结焦，保证锅炉安全、稳定、高效运行。

Description

用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉

技术领域

本实用新型涉及循环流化床锅炉，具体是一种用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，属于热能动力设备。

背景技术

高钠煤的燃烧是一个全国及世界性的课题，目前的循环流化床锅炉普遍对新疆高钠煤的适应性差。从已运行的烧高钠煤的锅炉来看，炉膛容易结焦，循环灰系统一旦结焦，处理非常困难，尾部受热面积灰严重，影响锅炉出力，排烟温度很高，锅炉效率低。高钠煤的灰有很强的粘结性，容易出现结焦和积灰现象，要从根本上解决结焦和积灰问题，就要对燃烧方式、传热形式采取有效措施防止结焦和积灰，并对燃烧温度进行严格控制，这就对炉膛的燃烧组织和受热面的传热设计提出了很高的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有循环流化床锅炉燃烧高钠煤存在的上述问题，提供一种减少结焦和积灰的用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉。

本实用新型解决上述问题采用的技术方案是：

一种用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，包括锅炉炉体，前部竖井构成炉体，炉体设置有炉膛；尾部竖井构成尾部烟道，所述炉膛和尾部烟道之间通过旋风分离器相连接，炉膛下部锥段为浓相区，浓相区上面为稀相区，稀相区四周为膜式水冷壁，稀相区从下至上依次布置有二次风进口和三次风进口，二次风进口和三次风进口分别设置有喷嘴，二、三次风通过喷嘴进入炉体稀相区，炉膛内壁下部设置有耐火材料构成的保温层，

炉膛上部设置有蒸发吊挂管和高温过热器；

高温过热器上部设置有高温再热器；

高温再热器上部设置有二级过热器；

二级过热器上部设置有低温再热器及低温过热器；

低温再热器和低温过热器上部设置有蒸发管；

蒸发管上部设置有高温省煤器；

低温再热器及低温过热器至高温省煤器中间设有分隔屏，高温省煤器上方设有调节挡板；分隔屏上部与调节挡板相连接；

在炉膛内壁设置有防磨装置；尾部竖井的低温省煤器上段及下段设置有蒸汽吹灰器，蒸汽吹灰器的入口设置在尾部竖井后侧，蒸汽吹灰器采用固定式蒸汽吹灰器；

炉膛内上部受热面设置有伸缩式蒸汽吹灰器；

两个竖井之间由两个并列的旋风分离器柔性连通；

旋风分离器下部连接回送装置及螺旋除灰器；

经旋风分离器分离的回送灰经回送装置通过变频罗茨风机送入炉体；

回送装置包括上下设置的高位回送装置和低位回送装置；

当炉膛床温较高时通过低位回送装置回灰；

当炉膛床温较低时通过高位回送装置回灰；

分离器分离下来的多余的灰经螺旋除灰器排走。

所述炉膛为悬吊结构，所述尾部烟道为支承结构。

所述二次风和三次风的风箱分别布置在炉膛的前后膜式水冷壁外侧，每个风箱上连接有使热风沿炉膛宽度方向均匀分配的一排分风管。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其有益效果是：

燃烧室下部设置耐火层，而炉膛采用膜式水冷壁结构，炉膛底部燃烧室为浓相区，浓相区上为稀相区，稀相区下段为悬浮段，且稀相区面积远大于燃烧室内的浓相区面积。二次风和三次风进口布置在稀相区的悬浮段，根据燃烧需要送入空气，在三次风前燃烧为缺氧燃烧。通过控制高、低回送装置的回灰，可使整个炉膛温度控制在高钠煤不产生熔融性结渣的温度以下，以避免受热面严重结焦对锅炉造成的危害，保证锅炉安全、稳定、高效运行；由于温度和过量空气得到控制，降低了NOx的排放量。

旋风分离器为中温分离，整个循环灰系统安全可靠，无结焦的可能，避免了高温分离因高钠煤灰熔点低带来的循环系统结焦的风险。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图。

图中：旋风分离器1，低温省煤器2，空气预热器3，烟气出口4，给煤口5，回送装置6，回送风7，布风装置8，一次风9，风室10，浓相区11，二次风12，三次风13，稀相区14，吊挂管15，高温过热器16，蒸发管17，高温省煤器18，防磨装置19，耐火砖内衬20，螺旋除灰器21，变频调速电机22，锅筒23，伸缩式蒸汽吹灰器24，固定式蒸汽吹灰器25，高温再热器26，二级过热器27，低温再热器28，低温过热器29，调节挡板30，分隔屏31。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，目的仅在于更好地理解本实用新型内容。

参见图1，一种用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，包括锅炉炉体，前部竖井构成炉体，炉体设置有炉膛；尾部竖井构成尾部烟道，所述炉膛和尾部烟道之间通过旋风分离器相连接，炉膛下部锥段为浓相区，浓相区上面为稀相区，稀相区四周为膜式水冷壁，稀相区从下至上依次布置有二次风进口和三次风进口，二次风进口和三次风进口分别设置有喷嘴，二、三次风通过喷嘴进入炉体稀相区，炉膛内壁下部设置有耐火材料构成的保温层，

炉膛上部设置有蒸发吊挂管15和高温过热器16；

高温过热器16上部设置有高温再热器26；

高温再热器26上部设置有二级过热器27；

二级过热器27上部设置有低温再热器28及低温过热器29；

低温再热器28和低温过热器29上部设置有蒸发管17；

蒸发管17上部设置有高温省煤器18；

低温再热器28及低温过热器29至高温省煤器18中间设有分隔屏31，高温省煤器18上方设有调节挡板30；分隔屏31上部与调节挡板30相连接；

在炉膛内壁设置有防磨装置；尾部竖井的低温省煤器上段及下段设置有蒸汽吹灰器，蒸汽吹灰器的入口设置在尾部竖井后侧，蒸汽吹灰器采用固定式蒸汽吹灰器；

所述尾部烟道内的三级空气预热器管箱入口两侧布置固定式蒸汽吹灰器；

炉膛内上部受热面设置有伸缩式蒸汽吹灰器；

尾部是尾部竖井受热面，采用支承结构，布置有低温省煤器2上段，锅炉尾部SCR装置，低温省煤器2下段及管式空气预热器3；

两个竖井之间由两个并列的旋风分离器1柔性连通；

旋风分离器1下部连接回送装置6及螺旋除灰器21；

经旋风分离器1分离的回送灰（控制床温）经回送装置6通过变频罗茨风机22送入炉体；

回送装置6包括上下设置的高位回送装置62和低位回送装置61；

当炉膛床温较高时通过低位回送装置61回灰；

当炉膛床温较低时通过高位回送装置62回灰；

从而更好的控制床温和炉膛温度，避免炉膛局部高温，从而降低NOx的生成量；

分离器1分离下来的多余的灰经螺旋除灰器21排走。

前后墙折弯处以下的燃烧室及旋风分离器1内部均设有防磨内衬，前部竖井采用敷管炉墙，外置金属护板；后部竖井采用护板式轻型炉墙。

所述炉膛为悬吊结构，所述尾部烟道为支承结构。

所述二次风和三次风的风箱分别布置在炉膛的前后膜式水冷壁外侧，每个风箱上连接有使热风沿炉膛宽度方向均匀分配的一排分风管。

本实施例所述的用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉由前部及尾部两个竖井烟道组成，前部竖井构成炉膛，炉膛为悬吊结构，尾部竖井构成的尾部烟道，尾部烟道为支承结构，炉膛与尾部烟道之间由两个并列的旋风分离器1柔性连通。前部竖井采用轻型保温炉墙，外置金属护板；后部竖井采用护板式轻型炉墙。

炉膛四周由膜式水冷壁组成，炉膛下部为浓相区，下部为稀相区，稀相区下段为悬浮段，悬浮段的前后膜式水冷壁上布置有大口径二次风进口12和三次风进口13，二次风和三次风的风箱分别布置在炉膛的前后膜式水冷壁外侧，每个风箱上连接有使热风沿炉膛宽度方向均匀分配的一排分风管；炉膛上段自下而上依次装有吊挂管15、高温过热器16、高温再热器26、二级过热器27、低温再热器28及低温过热器29、蒸发管17和高温省煤器18，低温再热器28及低温过热器29至高温省煤器18中间设有分隔屏31，高温省煤器18上方设有调节挡板30。分隔屏31将上部炉膛分成两个部分，通过调节挡板30的开度调整两个通道的烟气量，从而控制再热器温度。受热面均设置有伸缩式蒸汽吹灰器24，炉膛下段为稀相区，稀相区下段为悬浮段。

炉膛下部是锥段结构的燃烧室，燃烧室内为浓相区11，内壁覆盖有耐火砖内衬20构成的保温层；燃烧室下部是风室10，风室10设置有水冷布风装置8。

尾部烟道内自上而下布置有低温省煤器2和三级管式空气预热器3，低温省煤器2的上段及下段的入口后侧及三级管式空气预热器3的管箱入口两侧均布置有固定式蒸汽吹灰器25。

两个并列的旋风分离器1下部连接上下布置的两个回送装置6及螺旋除灰器21。经旋风分离器1分离下的回送灰经回送装置6从炉后通过变频罗茨风机7在不同高度送入炉膛；从旋风分离器1分离下来的多余的灰经螺旋除灰器21排走。

本实用新型的工作过程简述如下：

锅炉采用床下点火，分级燃烧，一次风率为45-55％（根据煤质变化调整）。正常运行时，一次风经一次风机加压，流经一次风的三级管式空气预热器3，被加热的一次风经一次风热风道进入点火燃烧器的一次风进口9，然后再依次经过风室10、水冷布风装置8及风帽进入炉膛，流化床料，并提供浓相区燃烧所需的空气。浓相区为湍流床，由于循环灰的给入点位于浓相区，使得床温能够始终控制在850-890℃左右，这样的温度环境有利于石灰石与燃料中的硫发生反应,达到最佳的脱硫效果；空气的分级送入，又造成低温缺氧燃烧环境，降低了NOX 的生成量。在这一区域，燃烧中大部分热量被释放，未燃尽的粒径较小的碳粒进入了悬浮段继续燃烧，在悬浮段的前后墙布置的二、三次风风采用大口径进口，以增加二、三次风的刚度，增强穿透力，二、三次风的布置既满足沿炉膛截面的变化达到一定的烟速要求；又满足二、三次风有一定的穿透力的要求，这样二、三次风既能吹掉包裹在进入悬浮段未燃尽的碳粒上的灰壳，使得在悬浮段保证空气与炙热的碳粒及时有效的结合，又能在悬浮区段造成氧化环境，补充碳粒进一步燃烧所需的空气。其次保证沿炉膛高度有合理的烟速，以保证烟气含灰量的稳定，确保炉膛上部受热面的吸热。同时配合炉内传热和回灰量控制炉膛温度均匀。

另外，蒸发管15下部的炉膛高度达22米左右，而炉膛内的烟速在3.5m/s，所以烟气能在蒸发管15下部的炉膛停留在6秒以上，这样足以使旋风分离器1切割粒径以下的碳粒燃尽，保证高的燃烧效率，然后高温烟气夹带固体粒子向上依次流经吊挂管15、高温过热器16、高温再热器26、二级过热器27、低温再热器28及低温过热器29、蒸发管17和高温省煤器18以及分隔屏31的管束，约70-80％的热量被吸收，烟温降至390-650℃进入旋风分离器1进行气固分离。分离下来的再循环粒子一部分进入回送装置6在炉膛的不同高度回送至炉膛来控制床温和炉膛烟温，其余部分落入螺旋除灰器21，从旋风分离器1出来的烟气流经尾部竖井，热量被低温省煤器2和三级管式空气预热器3，烟温降至约130-150℃后由烟气出口4排出炉外。

Claims (4)

1.一种用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，包括锅炉炉体，前部竖井构成炉体，炉体设置有炉膛；尾部竖井构成尾部烟道，所述炉膛和尾部烟道之间通过旋风分离器相连接，炉膛下部锥段为浓相区，浓相区上面为稀相区，稀相区四周为膜式水冷壁，稀相区从下至上依次布置有二次风进口和三次风进口，二次风进口和三次风进口分别设置有喷嘴，二、三次风通过喷嘴进入炉体稀相区，炉膛内壁下部设置有耐火材料构成的保温层，

炉膛上部设置有蒸发吊挂管和高温过热器；

高温过热器上部设置有高温再热器；

高温再热器上部设置有二级过热器；

二级过热器上部设置有低温再热器及低温过热器；

低温再热器和低温过热器上部设置有蒸发管；

蒸发管上部设置有高温省煤器；

低温再热器及低温过热器至高温省煤器中间设有分隔屏，高温省煤器上方设有调节挡板；分隔屏上部与调节挡板相连接；

其特征在于：

在炉膛内壁上部设置有防磨装置；尾部竖井的低温省煤器上段及下段设置有蒸汽吹灰器，蒸汽吹灰器的入口设置在尾部竖井后侧，蒸汽吹灰器采用固定式蒸汽吹灰器；

炉膛内上部受热面设置有伸缩式蒸汽吹灰器；

两个竖井之间由两个并列的旋风分离器柔性连通；

旋风分离器下部连接回送装置及螺旋除灰器；

经旋风分离器分离的回送灰经回送装置通过变频罗茨风机送入炉体；

回送装置包括上下设置的高位回送装置和低位回送装置；

当炉膛床温较高时通过低位回送装置回灰；

当炉膛床温较低时通过高位回送装置回灰；

分离器分离下来的多余的灰经螺旋除灰器排走。

2.根据权利要求1所述的用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉膛为悬吊结构，所述尾部烟道为支承结构。

3.根据权利要求1所述的用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，其特征在于，所述二次风和三次风的风箱分别布置在炉膛的前后膜式水冷壁外侧，每个风箱上连接有使热风沿炉膛宽度方向均匀分配的一排分风管。

4.根据权利要求1所述的用于燃烧高钠煤的中温分离循环流化床锅炉，其特征在于，所述回送装置为可控制、调节灰回送量的专用于中温分离循环流化床的回送装置。