专利名称：一种提高烟道吸热效率的循环流化床锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锅炉分离技术领域，主要针对以煤矸石为主的低热值燃料的燃烧利用，具体地说是ー种ー种提高烟道吸热效率的循环流化床锅炉。
背景技术：
循环流化床锅炉技术是近几十年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃煤技术。这项技术在电站锅 炉，エ业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，井向几十万千瓦及规模的大型循环流化床锅炉发展。循环流化床锅炉可分为两个部份，第一部分由炉膛、气固物料分离装置、固体物料再循环设备等组成，上述部分形成了ー个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道，内部布置有过热器，再热器，省煤器和空气预热器等。循环流化床燃烧是ー种在炉内使高速运行的烟气与其所携帯的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程，同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，将这部分颗粒送回炉内再次參与燃烧。反复循环的燃料在炉膛内燃烧的时间延长了，在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850°C左右，这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平(一般1300-1400°C )，并低于一般煤的灰熔点(1200-1400°C )，避免了灰熔化带来的高温结焦。这种低温燃烧方式好处较多，炉内结渣，及碱金属，析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，氮氧化合物生成量低。并可在炉内实现高效低成本的脱硫エ艺。从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动カ燃烧区(或过渡区)内。由于循环流化床锅炉采用低温燃烧方式，并有大量固体颗粒的強烈混合，这种状况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就决定于燃烧温度水平，循环流化床锅炉内燃料燃尽度很高，通常，性能良好的循环流化床锅炉燃尽率可达98-99%以上。目前，循环流化床燃料热值适用范围在3500大卡以上。随着燃料尤其是煤价上涨，ー些低热值燃料如煤矸石也被提到了日常研究课题中。循环流化床锅炉的运行风速是ー个重要的參数。一般运行风速为4-lOm/s。运行风速提高会使炉子更为紧凑，截面热负荷相应増大，此时为了保证燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和布置足够的受热面，必须増加炉膛高度。这样不仅磨损増加，而且锅炉造价増加。风机功率会増大，厂用电也会相应増加。但风速过低则发挥不了循环流化床的优点，因此对各种燃料都应具有最佳的运行风速。
发明内容为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种提高烟道吸热效率的循环流化床锅炉，确保以煤矸石为主的低热值燃料，在循环流化床锅炉炉膛中燃烧时的运行风速为最佳，提闻烟道的吸热效率，进而提闻锅炉的运行效率。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下[0008]一种提高烟道吸热效率的循环流化床锅炉，包含有炉膛、气固物料分离装置、固体物料再循环装置和对流烟道，所述炉膛和对流烟道通过气固物料分离装置连接，所述固体物料再循环装置与气固物料分离装置连接，所述对流烟道截面积扩大15-25%、受热面积扩大 25-35%。本实用新型增大烟道截面积和受热面积，使过热烟气能够充分与尾部受热面换热，提高了烟道的吸热效率，降低了烟气的纵向风速，保证了炉膛内部运行风速适合于低热值燃料的运行风速，提高锅炉运行效率，降低锅炉燃料成本，減少了固体废弃物造成的环境污染，社会经济及环境效益显著。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。如图所示为本实用新型的ー个具体实施例，包含有炉膛I、气固物料分离装置2、固体物料再循环装置4和对流烟道3，所述炉膛I和对流烟道3通过气固物料分离装置2连接，所述固体物料再循环装置4与气固物料分离装置2连接。该循环流化床锅炉为室内布置，由前部及尾部两个竖井组成。前部竖井为锅筒5和炉膛1，采用悬吊结构，自下而上依次为一次风室、浓相床、悬浮段。尾部竖井即为对流烟道3，采用支承结构，布置有高温过热器31、低温过热器32、低温省煤器33及管式空气预热器34，气固物料分离装置2采用两个并列的旋风分离器，连通于两个竖井之间，旋风分离器下部接回送装置41及灰冷却器42。对流烟道3采用轻型炉墙，由八根型钢柱承受锅炉全部重量，所述对流烟道3的截面积扩大15-25%，受热面积扩大25-35%。锅炉采用床上点火，分级燃烧，一次风率为60%，正常运行时，密相区为湍流床，床温始终控制在900で左右，这样既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，又造成了低温缺氧燃烧环境，降低了 NOx的生成量。在这一区域，燃料中大部分热量被释放。未燃尽的碳粒进入悬浮段，在ニ、三次风造成的氧化区内继续燃尽，悬浮段烟温可达912 °C左右。炉腔I的如部闻度提升，提闻了燃料的运行风速，截面热负荷相应增大，保证了燃料和石灰石颗粒有足够的停留时间和足够的受热面。高温烟气夹带着固体粒子向上流入旋风分离器进行气固分离。分离下来的再循环粒子一部分进入回送装置41，通过给料ロ被回送至密相床以控制床温，其余部分落入灰冷却器42。从旋风分离器出来的高温烟气流经对流烟道3，热量被高温过热器31、低温过热器
32、低温省煤器33及管式空气预热器34吸收，烟温降至137°C左右后排出锅炉。对流烟道3的截面积和受热面积增大，能使过热烟气能够充分的与尾部受热面换热，同时尾部受热面积加大，降低了烟气的纵向风速，减小了后部烟气的冲刷磨损，提高了烟道的吸热效率。锅炉采用干式出灰，灰的排放有三个途经，一是通过密相区底部的排渣ロ 43排放。ニ是通过分离器下部的灰冷却器排放。三是作为飞灰被除尘器收集排放。采用本实用新型可使燃料成本降低65.7%。而传统流化床锅炉运行过程中，燃料成本所占比重一般在70%以上，因此本实用新型可使总成本至少降低46%以上。同时燃料采取的是废弃的煤矸石资源，真正实现 了对煤矸石的“吃干榨尽”，实现零排放，保证了环境安全，节省了大量煤炭资源。
权利要求1. 一种提高烟道吸热效率的循环流化床锅炉，包含有炉膛(I)、气固物料分离装置(2)、固体物料再 循环装置(4)和对流烟道(3)，所述炉膛(I)和对流烟道(3)通过气固物料分离装置(2)连接，所述固体物料再循环装置(4)与气固物料分离装置(2)连接，其特征在于，所述对流烟道(3)截面积扩大15-25%、受热面积扩大25-35%。
专利摘要本实用新型公开了一种提高烟道吸热效率的循环流化床锅炉，涉及锅炉分离技术领域，包含有炉膛(1)、气固物料分离装置(2)、固体物料再循环装置(4)和对流烟道(3)，所述炉膛(1)和对流烟道(3)通过气固物料分离装置(2)连接，所述固体物料再循环装置(4)与气固物料分离装置(2)连接，所述对流烟道(3)截面积扩大15-25%、受热面积扩大25-35%。本实用新型增大后部烟道截面积和受热面积，使过热烟气能够充分与尾部受热面换热，降低了烟气的纵向风速，保证了炉膛内部运行风速适合于低热值燃料的运行风速，提高锅炉运行效率，降低锅炉燃料成本，减少了固体废弃物造成的环境污染，社会经济及环境效益显著。
文档编号F23C10/18GK202392785SQ20112052728
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者刘波, 杨宇东, 鲍寅, 黄德洪 申请人:中青国能低碳技术(北京)有限公司