会员体验
专利管家（专利管理）
工作空间（专利管理）
风险监控（情报监控）
数据分析（专利分析）
侵权分析（诉讼无效）
联系我们
交流群
官方交流：
QQ群： 891211   
微信请扫码    >>>
现在联系顾问~
首页 / 专利库 / 化学反应，工艺和试剂 / 流化床 / 流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统

流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统

阅读：460发布：2021-03-03

IPRDB可以提供流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统，由锅炉主体、布风板、风室、一次风风道构成，其特点是在一次风风道上并联连通有电磁感应加热器。一次风经电磁感应加热器加热，形成温度高达900℃以上的高温点火空气，进入锅炉主体内将布风板上的点火底料流化并逐渐加热至点燃。本发明具有：工艺及结构简单、容易实施；完全不用油、气等辅助燃料，点火成本低，经济效益好；点火过程中调控方便，操作简单，安全可靠，成功率高；日常维护量小，不污染环境等特点。兼有节能、节油、环保等三重作用，可广泛应用于电厂及供热系统中的流化床或循环流化床锅炉点火，具有极大的推广价值，实施后必将产生显著的社会效益、环境效益和经济效益。，下面是流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统专利的具体信息内容。

1. 一种流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统，包括锅炉主体、 布风板、风室、一次风风道，其特征在于在一次风风道上连通有点火风风道， 点火风风道经点火风阀门与电磁感应加热器进风口连通，电磁感应加热器出风 口与高温点火风风道连通，高温点火风风道与一次风风道或风室连通；在一次 风风道与点火风风道的交接处和一次风风道与高温点火风风道或风室的交接处 之间的一次风风道中连接有一次风阀门。

2. 根据权利要求1所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 其特征在于电磁感应加热器由导磁材料加热体、在加热体外周的不导磁材料保温 层、绕设在保温层外周的电感线圈组成，电感线圈与电源电路电连接。

3. 根据权利要求1或2所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火 系统，其特征在于加热体采用耐高温、抗氧化、导磁性好的材料铸造制成，其截 面形状为隔板形、圆孔蜂窝形、星形、放射形或放射加肋片形。

4. 根据权利要求3所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 其特征在于加热体材料选用Cr28Ni20MoW耐热钢、3YC52或Ni-Fe-Cr-Al基高 温合金。

5. 根据权利要求2所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 其特征在于保温层材料选用不导磁耐高温炉衬或不导磁陶瓷。

6. 根据权利要求2所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 其特征在于电源电路采用可控硅电源或IGBT电源。

7. 根据权利要求1所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 其特征在于在电磁感应加热器上电连接有温度自动监测闭环控制电路。

8. 根据权利要求1所述的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 其特征在于电磁感应加热器采用1组运行，或者采用2组或4组并联运行。

说明书全文

技术领域

本发明涉及流化床及循环流化床锅炉床下点火技术的改进，具体说是一种流 化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统。

背景技术

我国的一次能源中，煤占71％，石油和天然气占25％。石油的年产量约为 1.7亿吨，2004年进口石油1.2亿吨，占世界石油贸易量的7％左右。未来20 年内中国对石油进口的依赖程度还要逐年增加，这将危及国家的能源安全。
流化床及循环流化床燃烧技术具有燃料适应性广、燃烧效率高、脱硫效果好、 NOX排放低、负荷调节范围大以及灰渣有利于综合利用等优点，近二十年来得 到迅速发展。
我国是循环流化床锅炉拥有量最多，也是发展最快的国家。至今，已有 35-480t/h不同蒸发量的循环流化床锅炉2000多台投入运行，总装机容量达到 25000MW。而且还有100多台蒸发量在410t/h以上的高压和超高压中间再热循 环流化床锅炉正在建设中。
循环流化床锅炉点火是锅炉启动最关键、相对较困难的阶段。国内外循环流 化床锅炉的点火经历了床上固态点火、流化态点火及床下点火等三个发展阶段。 循环流化床锅炉床下点火技术，因其点火方式稳定、起动时间短、点火成功率 高等优点而迅速被推广，并很快应用到大容量循环流化床锅炉上，国内外75t/h 以上的流化床及循环流化床锅炉均采用床下点火方式。
目前，流化床及循环流化床锅炉床下点火主要采用床下油枪点火。随着机组 容量向大型化发展，启动点火用油量也随之增加，从而提高了发电成本。以一 台240t循环流化床锅炉一次点火用油20t来算，就需要8万多元(人民币，以 下同)。每年平均点火20次，一台锅炉一年点火费用就将达到160万多元。
因此，这种床下油枪点火方式所带来的耗油量大、点火安全性差、日常维 护量大和燃油对环境产生的污染等问题，均成为制约循环流化床锅炉床下油枪 点火的主要因素，严重影响节约石油资源和建立节约型国家的基本国策的落实。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种将20℃左右的常温空气加 热到900℃以上的高温空气，作为流化床及循环流化床锅炉的点火源，从而实现 点火成本低、经济效益好，调控方便、操作简单、日常维护量小，无污染，可 靠性和安全性高的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统。
实现本发明目的的流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统的技术 方案是：
这种流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统，由锅炉主体、布风板、 风室、一次风风道构成，其特点是在一次风风道上连通有点火风风道，点火风 风道经点火风阀门与电磁感应加热器进风口连通，电磁感应加热器出风口与高 温点火风风道连通，高温点火风风道与一次风风道或风室连通；在一次风风道 与点火风风道的交接处和一次风风道与高温点火风风道或风室的交接处之间的 一次风风道中连接有一次风阀门。
所述的电磁感应加热器由导磁材料加热体、在加热体外周的不导磁材料保温 层、绕设在保温层外周的电感线圈组成，电感线圈与电源电路电连接。
为了提高电磁感应加热器的热转换效率，加热体应采用耐高温、抗氧化、导 磁性好的材料制成，其截面可为隔板形、圆孔蜂窝形、星形、放射形或放射加 肋片形等不同形状。根据使用时的技术要求，加热体可选用Cr28Ni20MoW耐 热钢、3YC52或Ni-Fe-Cr-Al基高温合金等不同材料。保温层可采用强度较高 的不导磁耐高温炉衬或不导磁陶瓷等不同材料。电源电路可采用可控硅电源或 IGBT电源等不同电路。
电源电路提供的交变电流在电感线圈中产生交变磁场使加热体发热，使从加 热体中流过的20℃左右的常温一次风，快速加热到温度高达900℃以上的高温 空气。电感线圈、电源电路等设备中可通以冷却水，以保证电感线圈、电源电 路等设备工作在正常的温度范围内。
在电磁感应加热器上还可连接有温度自动监测闭环控制电路，自动监测加热 体本身和加热体出口空气的温度，当温度高于设定温度时，自动关闭电源电路 并启动保护电路。
根据锅炉对点火高温空气的需要量，电磁感应加热器可采用一组运行，也可 采用至少一组并联运行。
本发明的结构简单，本专业的普通技术人员依据本发明技术方案和已有的锅 炉和电磁感应加热技术，采用常规工艺设备和通用电路均可实施。
本发明的有益效果在于：
1、高温空气床下点火系统完全不用油、气等辅助燃料，即可实现流化床或 循环流化床锅炉的冷、热态启动和稳燃，点火成本低，经济效益好；
2、高温空气床下点火全过程采用电磁感应加热技术，调控方便，操作简单；
3、高温空气床下点火系统省去了油枪点火所必需的油罐、输油管路等复杂 设备和防爆设施，点火简便、成功率高、安全性高；
4、高温空气床下点火系统日常维护量小，可靠性高；
5、高温空气床下点火及稳燃过程中无污染物排放，环境清洁。
本发明的高温空气床下点火系统兼有节能、节油、环保等三重作用，可广 泛应用于电厂及供热系统中的流化床或循环流化床锅炉点火，具有极大的推广 价值，实施后必将产生显著的社会效益、环境效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的高温空气床下点火系统一种实施例的结构示意图。
图2是图1中电磁感应加热器部分的结构示意图。
图3是图2中A-A向剖面结构示意图。
图4、5、6、7是电磁感应加热器中加热体的剖面结构示意图。
图中：1锅炉主体、2布风板、3风室、4一次风风道、5点火风风道、6点 火风阀门、7电磁感应加热器、8进风口、9出风口、10高温点火风风道、11 一次风阀门、12加热体、13保温层、14电感线圈、15电源电路、16水冷系统、 17温度自动监测闭环控制电路、18密封夹板。

具体实施方式

下面结合附图和给出的实施例对本发明作进一步描述。本发明不限于实施 例，以本发明技术方案所作的等效改变均属于本发明的保护范围内。
实施例1：
参照附图1、2、3，这种流化床及循环流化床锅炉高温空气床下点火系统， 由锅炉主体1、布风板2、风室3、一次风风道4构成，在一次风风道上连通有 点火风风道5，点火风风道经点火风阀门6与电磁感应加热器7的进风口8连通， 电磁感应加热器的出风口9与高温点火风风道10连通，高温点火风风道与一次 风风道连通；在一次风风道与点火风风道的交接处和一次风风道与高温点火风 风道的交接处之间的一次风风道中连接有一次风阀门11。
电磁感应加热器由导磁材料加热体12、在加热体外周的不导磁材料保温层 13、绕设在保温层外周的电感线圈14组成，电感线圈与通用的可控硅电源电路 15电连接。加热体采用耐高温、抗氧化、导磁性好的Cr28Ni20MoW耐热钢材 料铸造制成，其截面形状为图3所示的隔板形。保温层采用强度较高的不导磁 耐高温炉衬。电源电路提供的交变电流在电感线圈中产生交变磁场，交变磁场 在加热体中产生感应涡流，使加热体迅速升温发热，加热通过加热体中的常温 一次风，形成温度高达900℃以上的高温点火空气。电感线圈和电源电路用水冷 系统16冷却，以保证工作在正常的温度范围内。在加热体上连接有通用的温度 自动监测闭环控制电路17，以自动监测加热体本身和加热体出口空气的温度， 当温度高于设定温度时自动关闭电源电路并启动保护电路。
加热体的截面形状，也可选用图4所示的圆孔蜂窝形、图5所示的星形、图 6所示的放射形或图7所示的放射加肋片形。电磁感应加热器的两端设有密封夹 板18，夹板外连接耐热钢管制成的进风口、出风口。
点火时，一次风阀门关闭、点火风阀门打开，一次风首先进入并联连通在 一次风风道上的电磁感应加热器的进风口，经电磁感应加热器加热后的高温空 气由出风口排出，经高温点火风风道进入一次风风道、风室，经布风板进入锅 炉主体内，将布风板上的点火底料流化并逐渐加热至点燃，完成床下点火。点 火后，一次风阀门打开、点火风阀门关闭，一次风经一次风风道、风室、布风 板直接进入锅炉主体内，维持锅炉正常运行。
实施例2：75t/h循环流化床锅炉高温空气床下点火系统
75t/h循环流化床锅炉高温空气床下点火系统的总体结构与实施例1相同， 本实施例中电磁感应加热器的加热体采用耐高温、抗氧化、导磁性好的3YC52 材料铸造制成，其截面形状为图3所示的隔板形；加热体长1.8m，直径0.5m， 内置13个隔板；保温层采用强度较高的不导磁陶瓷管；电源电路选用 250kw/1000HZ的中频可控硅可调电源。系统中并联布置2台电磁感应加热器。
实施例3：220t/h循环流化床锅炉高温空气床下点火系统
220t/h循环流化床锅炉高温空气床下点火系统的总体结构与实施例1相同， 本实施例中电磁感应加热器的加热体采用耐高温、抗氧化、导磁性好的 Ni-Fe-Cr-Al基高温合金材料铸造制成，其截面形状为图4所示的圆孔蜂窝形； 加热体长1.8m，直径0.5m，共开有56个直径20mm的孔，在加热体边缘开有 24个直径20mm的半圆孔；保温层采用强度较高的不导磁耐高温炉衬；电源电 路选用600kw/1000HZ的IGBT中频功率可调电源。系统中并联布置4台电磁 感应加热器。
为验证本发明的有益效果，本发明的发明人选取相同容量的循环流化床锅炉 作不同点火方式的性能对比试验。
试验例1：75t/h循环流化床锅炉点火性能对比试验
(1)某厂75t/h循环流化床锅炉高温空气床下点火试验
本试验例采用实施例2的循环流化床锅炉高温空气床下点火系统。
A、锅炉燃料为褐煤时的高温空气床下点火试验：
点火条件：
床料初始温度20℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料褐煤(干燥无灰基 Vr＝62％)，电磁感应加热器2台，每台空气流量20000m3/h。
点火过程与测试结果：
点火时，2台电磁感应加热器全功率投入，每台功率250kw/1000HZ，30 分钟时将初始25℃的点火空气加热到900℃的高温空气；60分钟时，床料可被 加热到350℃，此时向炉内掺入少量引子煤，控制投入引子煤量，使床温缓慢升 高至450℃，床料内固定碳开始燃烧，这个过程需20分钟时间；80分钟时完成 预热阶段，调节电磁感应加热器功率至150kw，保持高温空气900℃，加大向床 料投入引子煤量，当床温升高到650℃以上后，逐渐加大引子煤量，控制床温的 上升速度直到连续投煤；当床温升高到850℃时，点火完成，关闭电磁感应加热 器，投入一次风，进入正常运行阶段，整个点火过程2小时。
点火成本：
预热阶段：80分钟，耗电量250×2×4/3＝667KWH；预热结束到正常运行阶 段：40分钟，耗电量150×2×2/3＝200KWH。按厂电价0.3元/度计算，点火耗电 总成本：(667+200)×0.3＝260元。
B、锅炉燃料为烟煤时的高温空气床下点火试验：
点火条件：
床料初始温度20℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料烟煤(干燥无灰基 Vr＝36.5％)，电磁感应加热器2台，每台空气流量20000m3/h。
点火过程与测试结果：
点火时，2台电磁感应加热器全功率投入，每台功率250kw/1000HZ，30 分钟时将初始25℃的点火空气加热到900℃的高温空气；85分钟时，床料可被 加热到500℃，此时向炉内掺入少量引子煤，控制投入引子煤量，使床温缓慢升 高至630℃，床料内固定碳开始燃烧，这个过程需25分钟时间；110分钟时完 成预热阶段，调节电磁感应加热器功率至150kw，保持高温空气900℃，加大向 床料投入引子煤量，当床温升高到670℃以上后，逐渐加大引子煤量，控制床温 的上升速度直到连续投煤；当床温升高到850℃时，点火完成，关闭电磁感应加 热器，投入一次风，进入正常运行阶段，整个点火过程2小时30分钟。
点火成本：
预热阶段：110分钟，耗电量250×2×11/6＝917KWH；预热结束到正常运行 阶段：40分钟，耗电量150×2×2/3＝200KWH。按厂电价0.3元/度计算，点火耗 电总成本：(917+200)×0.3＝335元。
(2)75t/h循环流化床锅炉床下油枪点火试验：
75t/h循环流化床床下油枪点火，点火装置由油枪、高能点火器、旋流器、 稳焰器、燃烧室等组成。
A、锅炉燃料为褐煤时的床下油枪点火试验：
点火条件：
床料初始温度20℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料褐煤(干燥无灰基 Vr＝62％)，点火油枪额定工作进油压力2.0-2.5MPa，每支油枪额定耗油量 600kg/h，燃用0号柴油，配置2支油枪。
点火过程与测试结果：
点火开始时，2支油枪全部投入，燃油雾化后在点火风道中燃烧，产生1500℃ 左右的高温烟气，高温烟气再与一次风混合，形成约900℃的烟风混合物后进入 锅炉布风板下的风室中，通过布风板进入流化料层，对料层进行加热，此段时 间控制在30分钟；60分钟时，床料被加热到350℃，此时向炉内掺入少量引子 煤，控制投入引子煤量，使床温缓慢升高至450℃，床料内固定碳开始燃烧，这 个阶段需要20分钟时间；80分钟时，油枪出力可降低到300kg/h，保持高温空 气900℃，加大向床料投入引子煤量，当床温升高到650℃以上后，逐渐加大引 子煤量，控制床温的上升速度直到连续投煤，当床温升高到850℃时，点火完成， 关闭油枪，投入一次风，进入正常运行阶段，整个点火过程2小时。
点火成本：
点火一次用油量2吨。按每吨油4000元计算，一次点火成本8000元。
B、锅炉燃料为烟煤时的床下油枪点火试验：
点火条件：
床料初始温度20℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料烟煤(干燥无灰基 Vr＝36.5％)，点火油枪额定工作进油压力2.0-2.5MPa，每支油枪额定耗油量 600kg/h，燃用0号柴油，配置2支油枪。
点火过程与测试结果：
点火开始时，2支油枪全部投入，燃油雾化后在点火风道中燃烧，产生1500℃ 左右的高温烟气，高温烟气再与一次风混合，形成约900℃的烟风混合物后进入 锅炉布风板下的风室中，通过布风板进入流化料层，对料层进行加热，此段时 间控制在45分钟；85分钟时，床料被加热到500℃，此时向炉内掺入少量引子 煤，控制投入引子煤量，使床温缓慢升高至630℃，床料内固定碳开始燃烧。这 个时间需要35分钟；120分钟时，油枪出力可降低到300kg/h，保持高温空气 900℃，加大向床料投入引子煤量，当床温升高到670℃以上后，逐渐加大引子 煤量，控制床温的上升速度直到连续投煤，当床温升高到850℃时，点火完成， 关闭油枪，投入一次风，进入正常运行阶段，整个点火过程2小时30分钟。
点火成本：
点火一次用油量3吨。按每吨油4000元计算，一次点火成本1.2万元。
试验例2：220t/h循环流化床锅炉点火性能对比试验
(1)某厂220t/h循环流化床锅炉高温空气床下点火：
本试验例采用实施例3的循环流化床锅炉高温空气床下点火系统。
A、锅炉燃料为褐煤时的高温空气床下点火试验：
点火条件：
床料初始温度22℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料褐煤(干燥无灰基 Vr＝62％)，电磁感应加热器4台，每台空气流量20000m3/h。
点火过程与试验例1基本相同，经点火试验测试，点火一次需要6小时，4 台600KW的电磁感应加热器，预热阶段3小时之内，全功率投入，耗电量为： 3×600×4＝7200KWH；预热后到正常运行阶段3小时，功率降低到300KW，耗 电量为：3×300×4＝3600KWH。
点火成本：
一次点火成本为：(7200+3600)×0.3＝3240元。
B、锅炉燃料为烟煤时的高温空气床下点火试验：
点火条件：
床料初始温度22℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料烟煤(干燥无灰基 Vr＝36.5％)，电磁感应加热器4台，每台空气流量20000m3/h。
点火过程与试验例1基本相同，经点火试验测试，点火一次需要8小时，4 台600KW的电磁感应加热器，预热阶段4小时之内，全功率投入，耗电量为： 4×600×4＝9600KWH；预热后到正常运行阶段4小时，功率降低到300KW，耗 电量为：4×300×4＝4800KWH。
点火成本：
一次点火成本为：(9600+4800)×0.3＝4320元。
(2)220t/h循环流化床锅炉床下油枪点火：
A、锅炉燃料为褐煤时的床下油枪点火试验：
点火条件：
床料初始温度22℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料褐煤(干燥无灰基 Vr＝62％)，点火油枪额定工作进油压力2.0-2.5MPa，每支油枪额定耗油量 600kg/h，燃用0号柴油，配置4支油枪。
点火过程与试验例1基本相同，点火全过程需6小时。
点火成本：
一次点火耗油量8吨左右，点火成本为3.2万元。
B、锅炉燃料为烟煤时的床下油枪点火试验：
点火条件：
床料初始温度22℃，点火空气初始温度25℃，锅炉燃料烟煤(干燥无灰基 Vr＝36.5％)，点火油枪额定工作进油压力2.0-2.5MPa，每支油枪额定耗油量 600kg/h，燃用0号柴油，配置4支油枪。
点火过程与试验例1基本相同，点火全过程需8小时。
点火成本：
一次点火耗油量20吨左右，点火成本为8万元。
试验结果见下页“试验例1、2循环流化床锅炉点火性能对比试验结果对照 表”。
结论：经试验例1、2循环流化床锅炉点火性能对比试验表明，相同容量的 循环流化床锅炉床下高温空气点火比油点火有十分明显的优越性，尤其是一次 点火成本高温空气点火最多仅为油点火的10％左右，经济效益显著。和油点火 相比，高温空气点火没有复杂的油罐、输油管路等设备，安全性能大大提高。 由于不用油，既节约了大量的油资源，也克服了油燃烧所带来的污染和因点火 时煤油混烧不能投入电除尘器造成的环保问题。同时高温空气点火不存在油的 雾化、油枪烧坏和燃烧器内局部高温等问题，因此，具有点火成功率高、调控 方便、操作简单等特点。实施后必将产生显著的社会效益、环境效益和经济效 益。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
布风装置和循环流化床锅炉-专利编号CN106051754A 2020-05-12 795
循环流化床锅炉的脱硫系统-专利编号CN103272475A 2020-05-13 200
流化床-专利编号CN101846437A 2020-05-13 131
循环流化床锅炉的脱硫系统-专利编号CN103272475B 2020-05-12 358
循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法-专利编号CN103292320A 2020-05-11 1026
用于循环流化床锅炉的物料加入系统及循环流化床锅炉-专利编号CN104534463A 2020-05-11 196
流化床炉-专利编号CN103384796A 2020-05-13 543
循环流化床-专利编号CN205746808U 2020-05-11 707
循环流化床锅炉-专利编号CN204962738U 2020-05-11 448
循环流化床锅炉-专利编号CN203375441U 2020-05-12 470
高效检索全球专利

IPRDB是专利检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，专利查询、专利分析。

电话：13651749426

侵权分析

IPRDB的侵权分析产品是IPRDB结合多位一线专利维权律师和专利侵权分析师的智慧，开发出来的一款特色产品，也是市面上唯一一款帮助企业研发人员、科研工作者、专利律师、专利分析师快速定位侵权分析的产品，极大的减少了用户重复工作量，提升工作效率，降低无效或侵权分析的准入门槛。

立即试用

流化床热门专利
热门文章

IPRDB

最新中国发明专利 最新美国发明专利 技术领域 专利库 专利分类库 国际专利分类库

热门服务

会员版试用 API 数据接口 找代理 知嘟嘟专利交易 排行榜 大学排行榜 专利百科

关于我们

平台介绍 战略合作 网站地图

友情链接

知嘟嘟专利交易 国家知识产权局 中国商标网

联系方式


©2019-2023 上海吉码数字技术有限公司 版权所有，并保留所有权利 沪ICP备20016256号-6 沪公网安备31011702005475号