专利名称：复合床低倍率循环流化床锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及到锅炉技术领域，具体为复合床式低倍率循环流化床锅炉。
背景技术：
作为一种清洁煤燃烧技术，循环流化床燃烧技术具有很多优点，如(1)可以实现中温燃烧，适宜于在燃烧过程中直接脱硫，且脱硫效率高。同时，由于燃烧温度低，其氮氧化物排放量低；(2)床料热容量大，可以有效地燃烧劣质煤，或其他固体燃料，燃烧效率高；(3)负荷调节性能好，运行操作简单；(4)可以实现压火热备用，在床温大于65(TC的条件下，可以直接投煤热启动；(5)燃料制备系统简单；(6)排出的灰渣活性好，易于实现资源综合利用。
随着循环流化床锅炉的大型化，目前几乎所有的大型循环流化床锅炉都只能选用较高的炉内飞灰物料循环倍率来提高炉膛截面热负荷，以解决锅炉容量增大后流化床燃烧室截面过大的问题。然而，高倍率循环流化床锅炉在应用中出现了一些难以解决的技术问题，如(1)耐火层和受热面磨损严重；(2)运行电耗高；(3)锅炉出力稳定性差；(4)回料装置内结渣堵塞事故发生频率高；(5)锅炉钢材耗量大；(6)锅炉初始烟尘浓度高。如能釆用运行稳定可靠、热效率高、能耗低的低循环倍率的循环流化床锅炉技术来实现循环流化床锅炉的大型化，必将会有效地解决较高循环倍率循环流化床锅炉所固有的技术问题。
发明内容
针对现有高倍率循环流化床锅炉的上述缺点，本发明提供了复合床式低倍率循环流化床锅炉。其可以有效地解决目前为了实现大型化而采用较高飞灰物料循环倍率的循环流化床锅炉所存在的炉膛耐火层和受热面磨损严重、运行电耗过高、锅炉出力稳定性差、故障率高等难以解决的问题，并具有运行可靠、热效率高和运行能耗低等优点。
本发明的技术方案是根据不同的锅炉的热力参数和燃料特性，沿炉膛高度分别设置有2~4层流化床燃烧室，燃烧室内设置有埋管受热面，采用低流化风速来减少耐火层和受热面的磨损和降低锅炉的运行电耗。同时，在各层流化床燃烧室的上部悬浮段设置有组合式二次风，保证挥发分和细小碳粒及时燃尽。由于采用多层流化床燃烧室，每层燃烧室可以独立运行，使启动和运行负荷调节更加灵活，负荷调节范围更广。 ■
其进一步特征在于所述锅炉采用塔式结构，在炉膛内分别设置有再热器、过热器和省煤器。锅炉炉膛出口上部设置有卧式空气预热器，在空气预热器入口处可以采用惯性分离的方式将烟气中携带的、较大粒径的未燃尽碳粒和灰粒分离出来，并通过其下部设置的沉降灰斗和沉降灰回送料腿将分离下来的碳粒和灰粒回送入流化床燃烧室。由于采用塔式结构，因此可将飞灰物料的低温气固旋风分离器设置在锅炉的上部、空气预热器后。由于旋风分离器设置在锅炉系统的低温部位，大大降低了所处理烟气的体积流量。这不仅会节省旋风分离器的材料，而且可选择多个小直径旋风筒组合形式来提高旋风分离器的气固分离效率。旋风分离器分离下的飞灰则通过灰斗和料腿，被飞灰物料回送机送入流化床燃烧室，形成飞灰的循环燃烧。此外，低温旋风分离器分离下来的飞灰物料的温度很低，不会发生再燃结渣，堵塞回料系统的问题，使飞灰循环系统的可靠性大大提高；
图1是本发明主视图的剖视图。
图2是图1中A-A截面的剖视图。图3是图1中B-B截面的剖视图。图中件号说明
1、下层给煤机；2、下层流化风室；3、下层流化床燃烧室；4、中层给煤机；5、中层流化风室；6、中层流化床燃烧室；7、沉降灰回送料腿；8、上层给煤机；9、上层流化风室；10、上层流化床燃烧室；11、沉降灰斗；12、空气预热器出口烟室；13、空气预热器后级受热面烟气通道；14、空气预热器前级受热面烟气通道；15、炉膛出口烟道；16、锅筒；17、再热器；18、炉膛；19、第二级过热器；20、第一级过热器；21、省煤器；22、左侧飞灰回送机；23、下层埋管受热面；24、左侧旋风分离器料腿；25、中层埋管受热面；26、左侧旋风分离器灰斗；27、左侧旋风筒组；28、上层埋管受热面；29、左侧旋风分离器入口烟室；30、左侧旋风分离器出口烟室；31、右侧旋风分离器出口烟室；32、右侧旋风分离器入口烟室；33、右侧旋风筒组；34、右侧旋风分离器灰斗；35、右侧旋风分离器料腿；36、右侧飞灰回送机；37、右侧空气预热器出口烟道；38、左侧空气预热器出口烟道；39、左侧旋风分离器出口烟道；40、右侧旋风分离器出口烟道；41、锅炉烟气出口。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的最佳实施方案进行详细描述。复合床式低倍率循环流化床锅炉包括在炉膛18内的前部、沿高度方向从下到上设置的、与下层给煤机1相联通的下层流化床燃烧室3和其下部配置的下层流化风室2、与中层给煤机4相联通的中层流化床燃烧室6和其下部配置的中层流化风室5、并与上层给煤机7相联通的上层流化床燃烧室10和其下部配置的上层流化风室9。下层流化床燃烧室3内设置有下层埋管受热面23。中层流化床燃烧室6内设置有中层埋管受热面25。上层流化床燃烧室10内设置有上层埋管受热面28。在炉膛18内后部、沿高度方向从下到上布置有省煤器21、第一级过热器20、第二级过热器19、再热器17。炉膛出口烟道15设置在锅炉上部前侧，分别与炉膛18和空气预热器前级受热面烟道14相联通，空气预热器后级受热面烟道13则分别与空气预热器前级受热面烟道14和空气预热器出口烟室12相联通。空气预热器出口烟室12分别通过左侧空气预热器出口烟道38和右侧空气预热器出口烟道37与左侧旋风分离器入口烟室29和右侧旋风分离器入口烟室32相联通。左侧旋风分离器出口烟室30通过左侧旋风筒组27与左侧旋风分离器入口烟室29相联通，右侧旋风分离器出口烟室31则通过右侧旋风筒组33与右侧旋风分离器出口烟室32相联通。锅炉烟气出口 40则分别通过左侧旋风分离器出口烟道39和右侧旋风分离器出口烟道41与左侧旋风分离器出口烟室30和右侧旋风分离器出口烟室31相联通。在炉膛出口烟道15的下部设置有分别与其和沉降灰回送料腿7相联通的沉降灰斗10、沉降灰回送料腿7则与中层流化床燃烧室6相联通。在左侧旋风筒组27和右侧旋风筒组33的下部分别设置有左侧旋风分离器灰斗26和右侧旋风分离器灰斗34。左侧旋风分离器料腿24则分别与左侧旋风分离器灰斗26和左侧飞灰物料回送机22相联通。右侧旋风分离器料腿35则分别与右侧旋风分离器灰斗34和右侧飞灰物料回送机36相联通。左侧飞灰物料回送机22和右侧飞灰物料回送机36则分别在炉膛18的左右侧与下层流化床燃烧室3相联通。
锅炉运行时，下层给煤机l、中层给煤机4和上层给煤机8分别将煤或其他固体燃料送入下层流化床燃烧室3、中层流化床燃烧室6和上层流化床燃烧室10内燃烧。下层流化风室2、中层流化风室5和上层流化风室9则分别为下层流化床燃烧室3、中层流化床燃烧室6和上层流化床燃烧室10提供燃料燃烧所需的空气。下层埋管受热面23、中层埋管受热面25和上层埋管受热面28则分别将下层流化床燃烧室3、中层流化床燃烧室6和上层流化床燃烧室10内燃料燃烧产生的热量传递给在其内流动的工质。下层流化床燃烧室3、中层流化床燃烧室6和上层流化床燃烧室10内燃料燃烧产生的热烟气将在炉膛18内上升，依次冲刷炉膛18内设置的省煤器21、第一级过热器20、第二级过热器19、再热器17后，通过炉膛出口烟道15排出炉膛18。受到热烟气冲刷的省煤器21、第一级过热器20、第二级过热器19、再热器17也将热量传递给在其内流动的工质。排出炉膛18的热烟气将顺序进入炉膛出口烟气通道15、空气预热器前级受热面烟气通道14、空气预热器后级受热面烟气通道13和空气预热器出口烟室12。然后分别通过左侧空气预热器出口烟道38和右侧空气预热器出口烟道37进入左侧旋J^分离器入口烟室29和右侧旋风分离器入口烟室32，然后进入左侧旋风筒组27和右侧旋风筒组33，对热烟气中的飞灰进行分离。分离飞灰后的烟气将进入到左侧旋风分离器出口烟室30和右侧旋风分离器出口烟室31,然后分别通过左侧旋风分离器出口烟道39和右侧旋风分离器出口烟道41从锅炉烟气出口 40排出。从左侧旋风筒组27和右侧旋风筒组33分离下的飞灰则分别落入左侧旋风分离器灰斗26和右侧旋风分离器灰斗34，并通过左侧旋风分离器料腿24和右侧旋风分离器料腿35分别进入左侧飞灰物料回送机22和右侧飞灰物料回送机36,然后被这两个飞灰物料回送机分别在炉膛18的左右侧送入下层流化床燃烧室3，形成飞灰的循环燃烧。同时，在炉膛出口烟道15流动的热烟气中飞灰的一部分将沉降到其下部设置的沉降灰斗11中，并通过沉降灰料腿7，依靠重力回送到与其相联通的中层流化床燃烧室6内进行循环燃烧。
本发明专利也可采用在炉膛18内的前部、沿高度方向从下到上设置二层、四层或五层流化床燃烧室的结构方式。左侧飞灰物料回送机22或右侧飞灰物料回送机36也可采用与中层流化床燃烧室6或上层流化床燃烧室10相联接的设置方式。
权利要求
1、复合床式低倍率循环流化床锅炉，包括在炉膛18内的前部、沿高度方向从下到上设置的下层流化床燃烧室3、中层流化床燃烧室6和上层流化床燃烧室10。在炉膛18内后部、沿高度方向从下到上布置有省煤器21、第一级过热器20、第二级过热器19、再热器17。炉膛出口烟道15设置在锅炉上部前侧，分别与炉膛18和空气预热器前级受热面烟道14相联通，空气预热器后级受热面烟道13则分别与空气预热器前级受热面烟道14和空气预热器出口烟室12相联通。空气预热器出口烟室12分别与左侧旋风分离器入口烟室29和右侧旋风分离器入口烟室32相联通。左侧旋风分离器出口烟室30通过左侧旋风筒组27与左侧旋风分离器入口烟室29相联通，右侧旋风分离器出口烟室31则通过右侧旋风筒组33与右侧旋风分离器出口烟室32相联通。锅炉烟气出口40则分别与左侧旋风分离器出口烟室30和右侧旋风分离器出口烟室31相联通。在左侧旋风筒组27和右侧旋风筒组33的下部分别设置有左侧旋风分离器灰斗26和右侧旋风分离器灰斗34。左侧旋风分离器料腿24则分别与左侧旋风分离器灰斗26和左侧飞灰物料回送机22相联通。右侧旋风分离器料腿35则分别与右侧旋风分离器灰斗34和右侧飞灰物料回送机36相联通。左侧飞灰物料回送机22和右侧飞灰物料回送机36则分别在炉膛18的左右侧与下层流化床燃烧室3相联通。
2、 根据权利要求1所述的复合床式低倍率循环流化床锅炉，其特征在于炉膛18内沿高度方向从下到 上设置的、有埋管受热面的下层流化床燃烧室3、中层流化床燃烧室6和、上层流化床燃烧室IO。本发明 专利也可采用在炉膛18内的前部、沿高度方向从下到上设置二层、四层或五层流化床燃烧室的结构方式， 其工作原理相同。
3、 根据权利要求1所述的复合床式低倍率循环流化床锅炉，其特征在于锅炉采用塔式结构，在炉膛 18内、沿高度方向从下到上布置有省煤器21、第一级过热器20、第二级过热器19、再热器17。
4、 根据权利要求1所述的复合床式低倍率循环流化床锅炉，其特征在于将左侧旋风筒组17和右侧旋 风筒组33设置在空气预热器出口烟室12的后部，其分离下的飞灰则分别通过左侧飞灰物料问送机22和 右侧飞灰物料回送机36送入下层流化床燃烧室3，形成飞灰循环燃烧。本发明专利也可采用将左侧飞灰物 料回送机22或右侧飞灰物料回送机36设置成与中层流化床燃烧室6或上层流化床燃烧室10相联通的结 构方式，其工作原理相同。
全文摘要
本发明为复合床式低倍率循环流化床锅炉。采用塔式结构，沿炉膛高度设置有多层流化床燃烧室，燃烧室内设置有埋管受热面，每层燃烧室可以独立运行，采用低流化风速来减少耐火层和受热面的磨损和降低锅炉的运行电耗。在炉膛内分别设置有再热器、过热器和省煤器。锅炉炉膛出口上部设置有卧式空气预热器，其后设置有低温气固旋风分离器，分离下来的飞灰物料通过其灰斗和料腿送入飞灰物料回送机，然后被送入流化床燃烧室，形成飞灰的循环燃烧。由于低温旋风分离器分离下来的飞灰物料的很低，不会发生再燃结渣，堵塞回料系统的问题，使飞灰循环系统的可靠性大大提高。
文档编号F23C10/10GK101482264SQ20081020975
公开日2009年7月15日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者芃 董 申请人:哈尔滨工大格瑞环保能源科技有限公司