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循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法

阅读：1029发布：2020-05-11

IPRDB可以提供循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉膛（1）、设置在该炉膛（1）的底部的第一布风板（2）和排渣管（3），其中，所述循环流化床锅炉还包括用于使灰渣形成为流化状态的排渣床区域（4），该排渣床区域（4）设置在所述炉膛（1）的下部的外侧并且与所述炉膛（1）连通，所述排渣管（3）设置在所述排渣床区域（4）的底部。本发明公开了一种使用循环流化床锅炉的流化方法。该循环流化床锅炉能够减少排渣时细床料的损失，并且排渣管附近的物料流动性较好，不存在流动死区，温度场较均匀，热量利用率较高。，下面是循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉膛（1）、设置在该炉膛（1）的底部的第一布风板（2）和排渣管（3），其特征在于，所述循环流化床锅炉还包括用于使灰渣形成为流化状态的排渣床区域（4），该排渣床区域（4）设置在所述炉膛（1）的下部的外侧并且与所述炉膛（1）连通，所述排渣管（3）设置在所述排渣床区域（4）的底部。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述循环流化床锅炉还包括第二布风板（5），该第二布风板（5）设置在所述排渣床区域（4）的底部并且位于所述排渣管（3）的上方。

3.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述循环流化床锅炉还包括换热管束（6），该换热管束（6）设置在所述排渣床区域（4）内并且位于所述第二布风板（5）的上方。

4.根据权利要求3所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述换热管束（6）包括沿所述排渣床区域（4）的高度方向和宽度方向均布的多根换热管。

5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）和所述排渣床区域（4）之间设置有隔墙（7），该隔墙（7）的上部和下部分别形成有上通孔（8）和下通孔（9），所述排渣床区域（4）通过所述上通孔（8）和所述下通孔（9）与所述炉膛（1）连通。

6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述排渣床区域（4）具有侧壁和顶壁，所述排渣床区域（4）的顶壁形成为由外向内向上倾斜的形状。

7.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）的位于所述排渣床区域（4）的顶壁的上方的外壁形成为水冷壁。

8.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述排渣床区域（4）的侧壁和顶壁均由水冷管形成。

9.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述炉膛（1）的上部设置有排气口（10）。

10.一种使用循环流化床锅炉的流化方法，其中，所述循环流化床锅炉为根据权利要求

1-9中任意一项所述的循环流化床锅炉，通过所述第一布风板（2）向所述炉膛（1）内吹风，使得物料在所述炉膛（1）内形成为流化床进行燃烧，燃烧后产生的灰渣在风力作用下流动到所述排渣床区域（4）内再次流化形成排渣床，较大的灰渣从所述排渣管（3）排出，较小的灰渣再次流动到所述炉膛（1）内循环利用。

说明书全文

循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及火力发电领域，具体地，涉及一种循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法。

背景技术

[0002] 循环流化床锅炉作为一种燃料适应性广、燃烧效率高的清洁煤燃烧技术，近年来被广泛应用于火力发电领域。循环流化床锅炉主要以底渣形式排渣，为了控制床内的存料量和床高，防止大渣沉积，以保持良好的流化条件，从而避免结焦，需要对排渣程序、时机和流量进行控制。但是，从循环流化床锅炉排出的高温灰渣会带走大量的热量，且灰渣中残留有大量的S和N以及很多未完全反应的燃料和脱硫剂，这些灰渣会在锅炉外继续释放SO2和NOX，会对环境造成污染，并且燃烧和脱硫的效率均较低。对于高灰分的中低热值煤，不对灰渣进行冷却会造成2%以上的物理热损失。另外，一般灰渣处理设备可承受的温度大多数在150°C-300°C之间，所以需要对灰渣进行冷却。

[0003] 目前，大多数循环流化床锅炉采用底部排渣后，底渣直接进入冷渣器进行冷却的方式进行冷却，但是这样在排渣时随着底部大渣的排出，会有大量沉积在炉膛底部的密相区的细颗粒也随之排出，导致细床料损失较大，而这部分细床料对于维持循环流化床锅炉中的物料平衡、保证炉膛内固体颗粒的浓度至关重要，尤其是对一些燃烧后在炉膛内需要较长时间才能产生一定细床料沉积的煤种更是尤为重要。同时，由于底部排渣主要依靠重力下落，会在排渣口附近形成物料流动的死区，造成温度场不均，影响埋管换热效率，造成热效率较低。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉和使用循环流化床锅炉的流化方法，该循环流化床锅炉能够减少排渣时细床料的损失，并且排渣管附近的物料流动性较好，不存在流动死区，温度场较均匀，热量利用率较高。

[0005] 为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉膛、设置在该炉膛的底部的第一布风板和排渣管，其中，所述循环流化床锅炉还包括用于使灰渣形成为流化状态的排渣床区域，该排渣床区域设置在所述炉膛的下部的外侧并且与所述炉膛连通，所述排渣管设置在所述排渣床区域的底部。

[0006] 优选地，所述循环流化床锅炉还包括第二布风板，该第二布风板设置在所述排渣床区域的底部并且位于所述排渣管的上方。

[0007] 优选地，所述循环流化床锅炉还包括换热管束，该换热管束设置在所述排渣床区域内并且位于所述第二布风板的上方。

[0008] 优选地，所述换热管束包括沿所述排渣床区域的高度方向和宽度方向均布的多根换热管。

[0009] 优选地，所述炉膛和所述排渣床区域之间设置有隔墙，该隔墙的上部和下部分别形成有上通孔和下通孔，所述排渣床区域通过所述上通孔和所述下通孔与所述炉膛连通。

[0010] 优选地，所述排渣床区域具有侧壁和顶壁，所述排渣床区域的顶壁形成为由外向内向上倾斜的形状。

[0011] 优选地，所述炉膛的位于所述排渣床区域的顶壁的上方的外壁形成为水冷壁。

[0012] 优选地，所述排渣床区域的侧壁和顶壁均由水冷管形成。

[0013] 优选地，所述炉膛的上部设置有排气口。

[0014] 本发明的另一方面提供一种使用循环流化床锅炉的流化方法，其中，所述循环流化床锅炉为上面所述的循环流化床锅炉，通过所述第一布风板向所述炉膛内吹风，使得物料在所述炉膛内形成为流化床进行燃烧，燃烧后产生的灰渣在风力作用下流动到所述排渣床区域内再次流化形成排渣床，较大的灰渣从所述排渣管排出，较小的灰渣再次流动到所述炉膛内循环利用。

[0015] 通过上述技术方案，本发明的循环流化床锅炉通过第一布风板向炉膛内吹风，使得物料（主要是煤炭粉末）在炉膛内流化形成为流化床，从而在炉膛内进行燃烧，并且炉膛的下部形成为密相区，燃烧后产生的灰渣沉积在密相区且在风力作用下流动到排渣床区域内，灰渣在排渣床区域内再次流化形成排渣床，较大的灰渣从排渣管排出，较小的灰渣再次流动到炉膛内循环利用。因此，该循环流化床锅炉能够减少排渣时细床料（较小的灰渣）的损失，使得循环流化床锅炉的流化性更好，提高燃烧和脱硫的效率，并且排渣管附近的物料流动性较好，不存在流动死区，温度场较均匀。

[0016] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0017] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0018] 图1是本发明的具体实施方式的循环流化床锅炉的剖视图；

[0019] 图2是本发明的具体实施方式的循环流化床锅炉的A-A剖视图。

[0020] 附图标记说明

[0021] 1 炉膛 2 第一布风板

[0022] 3 排渣管 4 排渣床区域

[0023] 5 第二布风板 6 换热管束

[0024] 7 隔墙 8 上通孔

[0025] 9 下通孔 10排气口

具体实施方式

[0026] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0027] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指如图1所示的沿高度方向的较高位置和较低位置，“内、外”是指如图1所示的沿长度方向的靠近中心的位置和远离中心的位置。

[0028] 如图1所示，本发明的一方面提供一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉膛1、设置在该炉膛1的底部的第一布风板2和排渣管3，其中，所述循环流化床锅炉还包括用于使灰渣形成为流化状态的排渣床区域4，该排渣床区域4设置在所述炉膛1的下部的外侧并且与所述炉膛1连通，所述排渣管3设置在所述排渣床区域4的底部。

[0029] 本发明的循环流化床锅炉通过第一布风板2向炉膛1内吹风，使得物料（主要是煤炭粉末）在炉膛1内流化形成为流化床，从而在炉膛1内进行燃烧，并且炉膛1的下部形成为密相区，燃烧后产生的灰渣沉积在密相区且在风力作用下流动到排渣床区域4内，灰渣在排渣床区域4内再次流化形成排渣床，较大的灰渣从排渣管3排出，较小的灰渣再次流动到炉膛1内循环利用。因此，该循环流化床锅炉能够减少排渣时细床料（较小的灰渣）的损失，使得循环流化床锅炉的流化性更好，提高燃烧和脱硫的效率，并且排渣管3附近的物料流动性较好，不存在流动死区，温度场较均匀。

[0030] 其中，如图1和图2所示，排渣床区域4对称地布置在炉膛1的两侧并且高于炉膛1的密相区，通常设置为3m～5m，使得较小的灰渣能够充分流化。

[0031] 如图1所示，为了使得灰渣在排渣床区域4内充分流化，优选地，所述循环流化床锅炉还包括第二布风板5，该第二布风板5设置在所述排渣床区域4的底部并且位于所述排渣管3的上方。通过第二布风板5向排渣床区域4内吹风，使得较小的灰渣形成为流化状态，进而流动返回到炉膛1内再次燃烧，而较大的灰渣从排渣管3排出，排渣管3通常设置在第二布风板5的中心位置，以便于灰渣的排出。

[0032] 为了充分利用、回收灰渣中具有的热量，如图1所示，优选地，所述循环流化床锅炉还包括换热管束6，该换热管束6设置在所述排渣床区域4内并且位于所述第二布风板5的上方。灰渣进入排渣床区域4后与换热管束6接触进行热量交换，从而能够将灰渣中的热量进行回收利用，提高循环流化床锅炉的热量利用率，并且降低从排渣管3排出的较大的灰渣的温度，降低冷渣器的工作负荷。

[0033] 为了使得灰渣与换热管束6充分接触，如图1和图2所示，优选地，所述换热管束6包括沿所述排渣床区域4的高度方向和宽度方向均布的多根换热管。设置多根换热管可以增大灰渣与换热管束6的接触面积，提高换热效率，充分利用灰渣中的热量，降低能耗。

[0034] 为了保证灰渣在炉膛1和排渣床区域4之间循环流动，如图1所示，优选地，所述炉膛1和所述排渣床区域4之间设置有隔墙7，该隔墙7的上部和下部分别形成有上通孔8和下通孔9，所述排渣床区域4通过所述上通孔8和所述下通孔9与所述炉膛1连通。参见图1的箭头所示的物料流动路线，物料在炉膛1内燃烧形成的灰渣主要沉积在炉膛1底部的密相区，灰渣从密相区由下通孔9流动到排渣床区域4内，并且在通过第二布风板5的风力作用下充分流化，较小的灰渣由上通孔8流动返回到炉膛1内再次流化燃烧，较大的灰渣沉积在排渣床区域4的底部由排渣管3排出，从而在循环流化床锅炉的内部形成物料的循环利用。隔墙7通常采用耐火材料制成。

[0035] 为了引导排渣床区域4内的较小的灰渣由排渣床区域4流向炉膛1内，如图1所示，优选地，所述排渣床区域4具有侧壁和顶壁，所述排渣床区域4的顶壁形成为由外向内向上倾斜的形状，从而排渣床区域4内流化的灰渣可以沿着顶壁流动，使得较小的灰渣能够向内流动到炉膛1内再次流化燃烧。排渣床区域4的顶壁与水平方向形成为30°～60°的夹角α，使得较小的灰渣的流动性更好。

[0036] 为了充分利用物料燃烧产生的热量，优选地，所述炉膛1的位于所述排渣床区域4的顶壁的上方的外壁形成为水冷壁。水冷壁充分吸收炉膛1内燃烧产生的热量，既保证循环流化床锅炉的正常运行，又能够利用物料燃烧产生的热量。

[0037] 为了充分利用灰渣中带有的热量，优选地，所述排渣床区域4的侧壁和顶壁均由水冷管形成。水冷管能够充分吸收灰渣中具有的热量，既保证循环流化床锅炉的正常运行，又能够利用灰渣中的热量。

[0038] 如图1所示，为了排出炉膛1内燃烧产生的废气，优选地，所述炉膛1的上部设置有排气口10，炉膛1内燃烧产生的废气由排气口10排出，并且通过旋风分离器进行分离，以保证废气达到排放要求。

[0039] 本发明的另一方面提供一种使用循环流化床锅炉的流化方法，其中，所述循环流化床锅炉为上面所述的循环流化床锅炉，通过所述第一布风板2向所述炉膛1内吹风，使得物料在所述炉膛1内形成为流化床进行燃烧，燃烧后产生的灰渣在风力作用下流动到所述排渣床区域4内再次流化形成排渣床，较大的灰渣从所述排渣管3排出，较小的灰渣再次流动到所述炉膛1内循环利用。

[0040] 循环流化床锅炉的炉膛1内的固体颗粒的浓度很高，尤其在炉膛1的底部形成密相区，密相区内有大量的沉积物料，而这些物料大多是大颗粒的灰渣，排渣床区域4与炉膛1的密相区之间形成物料的循环，物料流入排渣床区域4后在排渣床区域4中流化，保持排渣床区域4中的流化风速高于炉膛1的流化风速，较小的灰渣可以返回到炉膛1中，使得排渣床区域4形成为小型的流化床，其中，固体灰渣能够进行热交换，保证较高的换热效率，同时灰渣不易形成流动死区。

[0041] 由于排渣管3布置在排渣床区域4的底部，当较大的灰渣进入排渣床区域4后不会被排渣床区域4内的流化风流化，并且经过充分的换热后在重力作用下会向下运动，最终从排渣管3排出。较小的灰渣进入排渣床区域4后也会进行充分的换热，由于排渣床区域4的流化风速高于炉膛1的流化风速，较小的灰渣被吹回至炉膛1的密相区循环使用。这样既保证了大渣的排出，又使得细床料能够留存在炉膛1内，解决了较小的颗粒不易留存、排渣管3附近存在流动死区、未充分利用热量的问题。

[0042] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0043] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0044] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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	1027
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

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