CN86104304A

CN86104304A - 多床流体锅炉

Info

Publication number: CN86104304A
Application number: CN198686104304A
Authority: CN
Inventors: 乔根·伯格克维斯特
Original assignee: Asea Stal AB
Current assignee: ABB Stal AB
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1986-12-24
Also published as: KR870000545A; US4681065A; ES556378A0; EP0206340A3; EP0206340A2; ES8704252A1

Abstract

本发明介绍一种至少有二个可流体化床(7、8)的多床流体锅炉。在该多床流体锅炉中，普通燃料如煤被输送到第一床(7)，并且在该床(7)及在以后的床(8)中进行这种燃料的燃烧。本发明的特征在于：一种代用燃料(13)如木材碎片、废木材或废纸和垃圾等是适合于被供给第二床(8)的，这是为了在那里燃烧，于是对第二床(8)有一个较简单的燃料加料装置，以及增加了从第一床(7)到第二床(8)流体气体喷嘴抗堵塞等的保护装置。

Description

本发明介绍一种至少有二个可流体化床的多床流体锅炉，给第一个床以普通的煤燃料，并且在该床中进行燃料，接着在以后的床中燃烧。

在瑞典专利说明书8405746-2（相当于欧洲专利85114303.2说明书）中公开了上述类型的锅炉。本发明说明书描述了一种具有多床燃烧室的锅炉装置，这种多床燃烧室在第一个下面的燃烧室空间内有一个第一床，而在第二个上面的燃烧室空间内有一个第二床。本锅炉装置在燃烧室空间的底部装有若干喷嘴，这些喷嘴分别为喷射燃烧空气和燃烧气体使床流体化。

在用代用燃烧如废木、废纸和拉圾燃烧和辅助燃烧的情况下，由于燃料的特点，在本类型的锅炉中有喷嘴堵塞等危险。

本发明解决了与此有关的所有问题，其特征在于：把木材碎片、废木或废纸和拉圾等代用燃料提供给第二床并在那里被燃烧，因此对第二床有一个较简单的燃料加料装置，以及增加了第一床到第二床流体气体喷嘴抗堵塞等的保护装置。第二床较低的反压力或平衡压力可促进代用燃料的供给，在代用燃料的供给处的压力也可以经常低于周围大气压力。因此，防止了从第一床喷嘴到第二床喷嘴的堵塞。

于是，有可能使用一种低发热值的燃料，而且是一种水份含量高和碎片尺寸不规则的燃料，其通常具有差的使用性和运输性。在第二床未冷却的情况下，在用上述的代用燃料时，维持该床的燃烧温度是比较简单的。在两个床燃烧的情况下，第一床的废气将预热第二床，提供必需的压力降的分布和第二床优良的流体化作用，而可以被添加的附加空气作为二次空气。第二床底部的喷嘴将不会受到堵塞，例如由于燃料具有不规则尺寸碎片的缘故，因为这些燃料是被加到第二床内的。就锅炉内的反压力来说，横过第二床内的反压力较低，从而在必需的压力势垒方面容许有一个较简单的燃料加料装置。但仅仅在第二床燃烧的情况下，需要某个最小空气流，这是为了要在第二床底部喷嘴之间达到必需的压力流分布。在向第二床底下面输送废气期间，可以进一步减少空气流和燃烧载荷量，而维持第二床的流体化作用。

下面将参考附图较详细地举例说明本发明，其中附图有：

图1表示一种双床锅炉，图2为根据本发明及通过这些锅炉燃烧的三床锅炉。图3、4和5示出三床锅炉的另外使用，

图1中（1）表示具有两个被冷却的底（2）和底（3），从而把燃烧室（1）分成一个空气配给室（4），一个具有燃烧室空间（5）的第一个被冷却的流体化床（7）和一个具有燃烧室空间（6）的第二个未冷却的流体化床（8）。通过一些喷嘴（9）向第一床（7）提供主要的燃烧空气，这些喷嘴使床（7）的床料流体化，并且基本上烧掉所提供的燃料。

第一床（7）包括一个管簇（10），用以冷却上述流体化床，水的加热和/或产生蒸汽以及用于其他使用，如在下面将被提到。第二床（8）的底（3）装有喷嘴（11），燃烧气体通过这些喷嘴被提供给第二床（8），床（8）在第二个燃烧室空间（6）内流体化。底（3）装有二次空气的供给装置（14），它捅入到各个喷嘴（11）中的燃烧气体。

在锅炉的燃烧期间，把普通的燃料煤在（12）处通过在床（7）中的燃料分配器（33）输送给第一床（7）。通常，把这燃料输送到床（7）表面以下，第一床（7）的材料通常为惰性材料加一定数量的去硫剂。普通床的材料是由煤灰、石英砂和去硫剂（石灰石、白云石）组成。

在（13）处合理地采用螺旋进料机、自动加煤机、下降杠（dropshaft）或气动进料装置把代用燃料（见上面）输送给第二床（8）。这种燃料在这里同输送给第一床（7）的没有燃尽的部分普通燃料一起燃烧。

可以把流体锅炉的废气供给（15）处，用以提高横过喷嘴（11）到第二床（8）的温度和压力降，例如，在第一床（7）燃烧不足或没有燃烧的情况下。

在上述第二床（8）燃烧室空间内较低的反压力促进了染料供给的压力势垒的情况。第二床（8）的单独燃烧需要某个最小的空气流，以使在第二个底（3）处的喷嘴（11）之间达到必需的压力流分布状态。

通过第一床（7）的管簇（10），可以供给热水或蒸汽，热水或蒸汽可以给第二床（8）底（3）的空气预热。床的材料通过管道（16）和（17）在床之间也能被再循环。因此，采用此方法也能实现第二床（8）的预热，而同时可以从第一床（7）的管簇（10）得到电能。

在上述第二床（8）中能够使压力保持在低于周围的大气压力。这促进染料的供给，因为热的废气在燃料系统中不含倒流。

对于一定的压力降可计算喷嘴（11）。如果第一床（7）是冷的，则压力降和流体化作用将较小，因此，在这第一床（7）中进行加热是有利的，例如在（15）处供给废气。

采用一个导向烧嘴加热第二床（8）可以使锅炉起动，热气把床（8）加热到自燃温度。于是可把热床材料从第二床（8）运到第一床（7），从而热床料通过燃料分配器（33）借助于燃料的喂入使第一床（7）燃烧。

导向烧嘴（18）通常在锅炉起动时使用，也可以被使用在第二床（8）的预热，例如在潮湿燃料的情况下，烧嘴（18）也可在锅炉起动以后使用。

用普通的方法把从第二床（8）逸出的燃烧气体输送到一个废气加热锅炉（图中没有示出），该废气加热锅炉被安装在燃烧机组之后。

燃烧添加剂如去硫剂也可以被输送到代用燃料（13）的某个供给道岔处。

图2表示一种三床锅炉，其中燃烧添加剂经由（26）输送，而二次空气或三次空气经由（19）输送。数字（20）表示为第三床（25）的排空装置。该排空装置（20）也可用在第二床（22）。通过管道（21）中的一根管子把代用燃料输送到第二床（22）。安装一个第三床和给第二床装备一个充满空气的装置（见24处），为扩大载荷范围变化的可能性创造条件。于是，可以在床（22）内完成锅炉的起动。第二床（22）和第三床（25）装有二次空气的供给装置。在第二床燃烧的情况下，三床锅炉的优点如下：

1，第三床可得到某个火花熄灭点。

2，有高的去硫作用的可能性。

3，叁段燃烧。

4，通过在第一和第二床的一个导向烧嘴，简化了锅炉的点火。

5，可以在第二床进行连续的低载荷燃烧。

6，在高载荷的情况下，可以在第一和第二床中进行燃烧。

7，较少氮的氧化物，这是由于三段燃烧具有低的起始温度和在最上面的燃烧床中有剩余空气的缘故。

在可供选择的三床锅炉方案中的第二床（22）的底部，在如图所示的（23）处分别喂入燃烧气体和流体空气;在二床锅炉的情况，喂入的气体是共同的。在可供选择的三床锅炉中，进入第二床的二次空气主要来清洁和用作三次空气，因为可把其他空气输送给压力通风系统（在24处），也可以把这种空气用作为第二次空气。在二床锅炉的情况下，二次空气装置有双重作用，即可供喷嘴的清洗和作为二次空气。

图3表示一种只用煤燃烧的三床锅炉。按刚才提到的次序来安置三床（27）、（28）和（29）的。

图3a表示仅有煤和以最大的载荷燃烧。于是第一床（27）和管簇（10）被过流体化，而第三床（29）的管簇（30）不受约束。二次空气和三次空气不是在（31）处喂入，就是在（24）处喂入，而燃烧和/或去硫剂可以在（32）处喂入。这样做是为了是适合以后废气加热锅炉（没有示出）的废气温度，以及为了控制有关氧化化合物（NO_X）和一氧化碳（CO）放出的含量。

图3b表示在最小载荷情况下的相应位置。在此情况下，降低第一床（27）的床高，如果甚至在较高的载荷下燃料中包含细的颗粒（即被粉碎得很细的颗粒），并且锅炉中的燃烧能被向上移动，于是，调节第三床（29）的床高有可能给废气加热锅炉保持正常的废气温度，因此或多或少的能被管簇（30）带走。

在图4中，图4a表示在最大载荷情况下的位置，图4b表示在最小载荷情况下的位置，当仅仅用生物燃料进行燃烧时。在最大载荷情况下（图4a），第一床（27）的管簇（10）被暴露出，而第三床（29）的管簇（30）被流体化。相反在最小载荷情况下（图4b），第一床（27）的管簇和第三床（29）的管簇被完全地或部分地暴露出，所使用的能量可以被控制，从及可以适应废气加热锅炉的废气温度。

图5表示一种三床锅炉（27-29）采用煤燃烧和生物燃料的组合燃烧的情况。在此情况下，调节第一床（27）和第三床（29）中的流体高度来适合废气加热锅炉的一些需要。

可以把第二床（28）经由第一床（27）向第三床（29）移去。

在第一床（27）的燃烧期间同时向第二床（28）和第三床（29）的底部添加补充燃烧空气可以达到多段燃烧。

用另一种方法，仅仅在第二床（28）燃烧期间可以向第三床（29）的底部添加二次空气。

在第一床（27）和第二床（28）的燃烧期间，可以调节空气，以便达到多段燃烧。通常第二床（28）和第三床（29）的底部添加二次空气。

可以用许多在如下权利要求范围内的方法改变上述的装置。

对根据图2、3、4和5的可选择的三床锅炉来说，图1中的运输装置（17）也可以被使用在第二床和第三之间的运输。

Claims

1、一种多床的流体床锅炉至少具有二个可流体化的床(7、8)，在该锅炉中普通燃料如煤被输送到第一床(7)，并在本床(7)及以后的床(8)中进行这种燃料的燃烧，其特征在于：代用燃料(13)如木材碎片、废木材或废纸和拉圾等被安排输送给第二床(8)，以便在那里燃烧，因此对第二床(8)有一个较简单的燃料加料装置，以及增加了从第一床(7)到第二床(8)流体气体喷嘴抗堵塞等的防护装置。

2、根据权利要求1所述的锅炉，其进一步的特征在于：这种燃烧是适合于在三床锅炉（27、28、29）中进行的，从而在第一床（27）中仅仅进行煤的燃烧，其能量是适合于受床（27）的管簇（10）上的过流体化的变化控制的，最上面的床（29）的管簇（30）或是完全暴露，或是部分浸没，在燃料部分地含有被粉碎得很细的颗粒情况下，第一床（27）的管簇（10）暴露出一个相应的范围。

3、根据权利要求1所说的锅炉，其进一步的特征在于：生物燃料适合于被输送到第二床（28），所使用的能量同第三床（29）的管簇（30）过流体化的增加或减少相适应。

4、根据权利要求1所述的锅炉，其进一步的特征在于：煤是适合于被装到第一床（27）的，而生物燃料是适合于被装到第二床（28），过流体化的程度适合于第一床（27）的管簇（10）和第三床（29）的管簇（30）。

5、根据权利要求1所述的锅炉，其进一步的特征在于：废气适合于被输入第一床（7）（在15处）的燃烧室空间，用以增加横过第二床（8）喷嘴（11）的温度和压力降，例如在第一床（7）中低燃烧或没有燃烧的情况下。

6、根据权利要求1所述的锅炉，其进一步的特征在于：在第二床（8）后面安置一个第三床（25），从而除了代用燃料外，普通燃料也可能被输送到第二床（8），于是达到增加低载荷操作的可能性。

7、根据权利要求1、5或6中的任何一个权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：至少有一个导向烧嘴（18）适合于在锅炉起动后也被运转，该导向烧嘴是捅入第一床（7）的，这是为了控制通过第二床（8）的喷嘴（11）的压力降和/或为了进行预热。

8、根据权利要求1、5-7中的任何一个权利要求所述的锅炉，其进一布的特征在于：燃料添加剂如去硫剂适合于供给第一床（27）和/或第二床（28）以及第三床（29）。

9、根据权利要求1-8中的任何一个权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：第二床（28）的床材料适合于供给第一床（27）并且反之亦然（16、17、20）。

10、根据权利要求1-9中的任何一个权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：用普通方法把供水和/或供蒸汽的管簇安装在一床（27）中，另一方面，通过管簇供给水和蒸汽的方式可以把管簇用作一个热源。

11、根据上述权利要求中的一个或更多的权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：安装装置以便容许第二床（28）经由第一床（27）被移动到第三床（29）。

12、根据上述权利要求中的一个或更多的权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：在第一床（27）的燃烧期间，补充的燃烧空气适合于同时被输送到第二床（28）和第三床（29）的底部。

13、根据权利要求1-11中的一个或更多的权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：二次空气适合于供给仅仅在第二床（28）的燃烧期间。

14、根据权利要求1-11中的一个或更多的权利要求所述的锅炉，其进一步的特征在于：在第一床（27）和第二床（28）的燃烧期间，燃烧空气是可调的，以便达到多段燃烧，二次空气适合于被供给在第三床（29）的底部。