CN207688118U - 一种流化床锅炉的低温返料系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种流化床锅炉的低温返料系统，涉及热电技术领域。流化床锅炉的低温返料系统包括分离器，与所述分离器底部连通的返料器，以及与所述分离器顶部连通的脱硫装置，所述脱硫装置的烟气出口侧设有与所述返料器连通的第一烟气支路。本实用新型通过将锅炉脱硫之后的烟气作为返料风及流化风风源，取代现有的采用空气作为返料器返料风及流化风风源的方式，充分利用脱硫之后烟气低氧低温的特点，使得返料器能够在保证顺畅返料的前提下，抑制物料燃烧，降低了返料器内物料温度和锅炉主床温度，从而实现锅炉NOX初始排放量的大幅度降低并从根本上防止返料器结焦。
Description
技术领域
本实用新型涉及热电技术领域，尤其涉及一种流化床锅炉的低温返料系统。
背景技术
流化床锅炉燃烧系统中大量的物料需要通过外循环(即分离返料系统)重新进入炉膛燃烧。通常，中小型循环流化床锅炉一般不配置外置床换热器，此类锅炉燃用挥发分较低的无烟煤等难燃烬煤种时，煤颗粒在分离返料系统内继续燃烧，导致返料器内物料温度很高，甚至造成返料器超温结焦导致锅炉停炉。
目前，关于无外置床换热器的流化床锅炉实现低温返料的方法较少，主要是通过在旋风分离器的返料立管及返料器内部增加冷却换热管，金属换热管内的工质流经管内吸收旋风分离器的返料立管或者返料器内未燃尽物料释放的热量，加热的工质被用于锅炉给水或者其他用水处，而分离器分离下来的未燃尽热物料释放热的热量被吸收，降低温度之后的物料通过返料器返回炉膛继续燃烧。此种实现流化床锅炉低温返料的方法的核心是通过冷却换热方式降低物料温度，但是在此区域布置换热面物料冲刷剧烈，换热面易磨损，因此换热面使用寿命短必须经常换管检修，一定程度上影响了锅炉安全稳定运行。同时此区域空间狭小，布置过多的换热面会影响物料流动，尤其是返料器返料侧，难以保证返料的顺畅性。
因此，如何在保证返料顺畅及长时间稳定运行的前提下，实现返料温度的降低，是目前燃用难燃尽煤种的循环流化床锅炉亟待解决的一道技术难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种流化床锅炉的低温返料系统，以解决现有无外置床换热器流化床锅炉难以有效降低返料器内物料温度的问题。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种流化床锅炉的低温返料系统，包括分离器，与分离器底部连通的返料器，以及与分离器顶部连通的脱硫装置，脱硫装置的烟气出口侧设有与返料器连通的第一烟气支路。
分离器与脱硫装置之间沿烟气流向依次连通有空气预热器和除尘器，空气预热器的烟气入口侧设有与返料器连通的第二烟气支路。
作为优选，第一烟气支路与第二烟气支路汇合形成为烟气干路。
作为优选，第一烟气支路上设有第一循环风机、第一阀门、第一风量表和第一热电偶；第二烟气支路上设有第二循环风机、第二阀门、第二风量表和第二热电偶。
作为优选，烟气干路上设有第三循环风机、第三风量表和第三热电偶。
作为优选，返料器包括返料风风室和流化风风室，烟气干路分别与返料风风室和流化风风室连通。
作为优选，烟气干路与返料风风室连通的管路上设有返料风阀门，烟气干路与流化风风室连通的管路上设有流化风阀门。
作为优选，返料器中间设有舌形挡板形成为U形返料器，且返料器的出口与返料斜腿连通。
作为优选，返料器上设有位于舌形挡板两侧的返料侧和流化侧，其中返料侧与返料风风室连通，流化侧与流化风风室连通。
作为优选，返料器与分离器之间连通有返料立管。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过将锅炉脱硫之后的烟气作为返料风及流化风风源，取代现有的采用空气作为返料器返料风及流化风风源的方式，充分利用脱硫之后烟气低氧低温的特点，使得返料器能够在保证顺畅返料的前提下，抑制物料燃烧，降低了返料器内物料温度和锅炉主床温度，从而实现锅炉NOX初始排放量的大幅度降低并从根本上防止返料器结焦；进一步地，还可将空气预热器前的烟气作为返料风及流化风风源，从而抑制物料燃烧，降低了返料器内物料温度。
附图说明
现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本实用新型的实施方式进行描述，其中
图1是本实用新型实施方式提供的流化床锅炉的低温返料系统的结构示意图。
图中：
1、分离器；11、返料立管；12、返料斜腿；
2、返料器；21、返料风风室；22、流化风风室；23、舌形挡板；211、返料风阀门；212、流化风阀门；221、返料侧；222、流化侧；
3、脱硫装置；31、第一循环风机；32、第一风量表；33、第一热电偶；34、第一阀门；
4、空气预热器；41、第二循环风机；42、第二风量表；43、第二热电偶；44、第二阀门；
5、除尘器；51、第三循环风机；52、第三风量表；53、第三热电偶；
6、烟囱。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，本实施方式提供了一种流化床锅炉，流化床锅炉的低温返料系统，包括依次连接的分离器1、返料立管11、返料器2和返料斜腿12。流化床锅炉的燃煤中大部分的未燃尽物料通过分离器1(通常为旋风分离器)分离下来，并通过分离器1下部的返料器2将物料通过返料斜腿12送回锅炉(图中未示出)继续燃烧，烟气在旋风分离器中携带物料做离心运动，烟气氧含量少，物料在旋风分离器中很少燃烧，大部分物料在分离过程中冷却下来落入返料立管11中，并进入返料立管11下部的返料器2。
具体地，烟气经分离器1后分别经过空气预热器4、除尘器5和脱硫装置3，最后进入烟囱6排至大气。烟气经过脱硫装置3脱硫后，其温度降至80℃左右，含氧量在2.5％～6.0％，为此，从脱硫装置3的烟气出口侧设置第一烟气支路，将其作为返料器2的返料风及流化风风源，以代替现有的采用空气作为返料风及流化风风源的方式，充分利用脱硫之后烟气低氧低温的特点，使得返料器2能够在保证顺畅返料的前提下，抑制物料燃烧，降低了返料器2内物料温度和锅炉主床温度，从而实现锅炉NOX初始排放量的大幅度降低并从根本上防止返料器2结焦。
具体地，选用经过除尘器5和脱硫装置3的烟气，烟气中的硫氧化物浓度、粉尘浓度和烟气温度已经很低，能够防止循环风机的腐蚀及沾灰。第一烟气支路设有第一循环风机31，第一循环风机31的烟气入口侧设有第一风量表32、第一热电偶33和第一阀门34。可通过调节第一阀门34和第一循环风机31的变频开度来调整循环至返料器2的烟气量，第一风量表32来记录流经第一循环风机31的烟气量，第一热电偶33来测量脱硫装置3烟气出口侧的温度。
具体地，还可选用在空气预热器4的入口烟气，其温度范围在300～320℃，含氧量在2.5％～6.0％，空气预热器4的烟气入口侧设有与返料器2连通的第二烟气支路。第二烟气支路上设有第二循环风机41，第二循环风机41的烟气入口侧设有第二风量表42、第二热电偶43和第二阀门44。可通过调节第二阀门44和第二循环风机41的变频开度来调整循环至返料器2的烟气量，第二风量表42来记录流经第二循环风机41的烟气量，第二热电偶43来测量空气预热器4的烟气入口侧的温度。
具体地，第一烟气支路与第二烟气支路汇合形成用于供给返料器2风源的烟气干路。烟气干路上设有第三循环风机51，第三循环风机51的烟气出口侧设有第三风量表52和第三热电偶53，且烟气干路的烟气出口侧与返料器2连通。其中，第三循环风机51优选为罗茨风机，罗茨风机适用于低压力场合的气体输送加压，并具有压力选择范围宽，强制输气的特点，本实施方式中充分利用了罗茨风机入口为负压，从而达到了降低烟气循环风机的电耗。罗茨风机的出口风量为不大于罗茨风机选型风量的最大值，以保证系统的运行安全。通过第三风量表52记录流经第三循环风机51的烟气量，第三热电偶53来测量返料器2的入口烟气的温度。
具体地，罗茨风机的出口风量可根据返料器2物料温度降低程度及锅炉床温情况灵活调整，当返料温度高且锅炉床温高时，增大罗茨风机的出口风量；当锅炉床温较低时，减小罗茨风机的出口风量。优选地，本实施方式优先选用经过除尘器5和脱硫装置3的烟气，这是由于经过除尘器5和脱硫装置3的烟气相比于空气预热器4入口烟气的优点是温度更低，且经过除尘和脱硫，对管道、阀门和风机没有腐蚀或沾灰的影响。
具体地，返料器2包括返料风风室21和流化风风室22，烟气干路分别与返料风风室21和流化风风室22连通，烟气干路与返料风风室21连通的管路上设有返料风阀门211，烟气干路与流化风风室22连通的管路上设有流化风阀门212。返料器2中间设有舌形挡板23形成为U形返料器，且返料器2的出口与返料斜腿12连通。返料器2上设有位于舌形挡板23两侧的返料侧221和流化侧222，其中返料侧221与返料风风室21对应，流化侧222与流化风风室22对应。返料器2与分离器1之间连通有返料立管11，流化侧222位于返料立管11的底部，且与返料立管11共线。
具体应用时，来自烟气干路的烟气通过罗茨风机加压后分别送至返料风风室21和流化风风室22。根据循环流化床锅炉的燃烧状况可以调节返料风阀门211和流化风阀门212的开度，控制进入返料风风室21和流化风风室22的烟气量，进而控制返料器2的返料侧221和流化侧222中的烟气量，以达到合理分配低氧低温烟气，从而实现顺利返料，缩短物料在返料器2中的通过时间，降低物料温度，预防结焦，保证锅炉安全、稳定、经济运行。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流化床锅炉的低温返料系统，包括分离器(1)，与所述分离器(1)底部连通的返料器(2)，以及与所述分离器(1)顶部连通的脱硫装置(3)，其特征在于，所述脱硫装置(3)的烟气出口侧设有与所述返料器(2)连通的第一烟气支路。
2.根据权利要求1所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述分离器(1)与所述脱硫装置(3)之间沿烟气流向依次连通有空气预热器(4)和除尘器(5)，所述空气预热器(4)的烟气入口侧设有与所述返料器(2)连通的第二烟气支路。
3.根据权利要求2所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述第一烟气支路与第二烟气支路汇合形成为烟气干路。
4.根据权利要求2所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述第一烟气支路上设有第一循环风机(31)、第一风量表(32)、第一热电偶(33)和第一阀门(34)；所述第二烟气支路上设有第二循环风机(41)、第二风量表(42)、第二热电偶(43)和第二阀门(44)。
5.根据权利要求3所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述烟气干路上设有第三循环风机(51)、第三风量表(52)和第三热电偶(53)。
6.根据权利要求5所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述返料器(2)包括返料风风室(21)和流化风风室(22)，所述烟气干路分别与所述返料风风室(21)和所述流化风风室(22)连通。
7.根据权利要求6所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述烟气干路与所述返料风风室(21)连通的管路上设有返料风阀门(211)，所述烟气干路与所述流化风风室(22)连通的管路上设有流化风阀门(212)。
8.根据权利要求6所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述返料器(2)中间设有舌形挡板(23)形成为U形返料器，且所述返料器(2)的出口与返料斜腿(12)连通。
9.根据权利要求8所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述返料器(2)上设有位于所述舌形挡板(23)两侧的返料侧(221)和流化侧(222)，其中所述返料侧(221)与所述返料风风室(21)连通，所述流化侧(222)与所述流化风风室(22)连通。
10.根据权利要求9所述的流化床锅炉的低温返料系统，其特征在于，所述返料器(2)与所述分离器(1)之间连通有返料立管(11)。
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