循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室。煙氣冷卻室設(shè)置于循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風(fēng)分離器和尾部對(duì)流煙道之間，包括頂壁、四周側(cè)壁和底壁，頂壁和四周側(cè)壁為膜式水冷壁，并且，該冷卻室內(nèi)的煙氣進(jìn)口處還設(shè)置有至少一組吊掛屏輻射式過(guò)熱器；吊掛屏輻射式過(guò)熱器的兩端為蒸汽出口集箱和蒸汽進(jìn)口集箱。本實(shí)用新型可以減少尾部對(duì)流煙道外壁粘結(jié)性積灰的生成，提高循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利說(shuō)明】循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍋爐領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐及其煙氣冷卻室。
【背景技術(shù)】
[0002]參照?qǐng)D1,圖1為循環(huán)流化床(Circulating Fluidized Bed,簡(jiǎn)稱CFB)垃圾焚燒鍋爐的結(jié)構(gòu)框圖，圖示鍋爐設(shè)備包括:依次連接的爐膛10、旋風(fēng)分離器12、尾部對(duì)流煙道16 ;并且，旋風(fēng)分離器12還連接有外置式換熱器14，該外置式換熱器的另一端連接爐膛10。原生垃圾經(jīng)過(guò)破碎、金屬分選等處理，進(jìn)入爐膛10開(kāi)始燃燒；燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?850?9000C )經(jīng)過(guò)爐膛上部的爐膛出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器12，除去絕大多數(shù)的飛灰顆粒，這些飛灰顆粒由返料腿進(jìn)入外置式換熱器14，與設(shè)置在外置式換熱器14內(nèi)的高溫過(guò)熱器進(jìn)行熱交換后，再通過(guò)返料斜管回到爐膛10繼續(xù)循環(huán)焚燒；同時(shí)，未被分離的飛灰進(jìn)入尾部對(duì)流煙道16中。
[0003]上述垃圾焚燒鍋爐設(shè)備中存在的問(wèn)題是:從旋風(fēng)分離器12中分離出來(lái)的煙氣溫度處于850°C?900°C，該溫度區(qū)間內(nèi)的煙氣在流經(jīng)對(duì)流煙道16時(shí)，將會(huì)逐漸冷卻，當(dāng)煙氣降溫至600°C?800°C時(shí)，其很容易在煙道壁面生成粘結(jié)性積灰。而粘結(jié)性積灰是非常有害的。
[0004]另外，從圖1可以看出，相關(guān)技術(shù)中，可以在旋風(fēng)分離器12和尾部流煙道16之間設(shè)置冷卻室18。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型旨在提出一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐及其冷卻室，以減少尾部對(duì)流煙道粘結(jié)性積灰的生成，提高循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。
[0006]第一方面，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種煙氣冷卻室，該煙氣冷卻室設(shè)置于循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風(fēng)分離器和尾部對(duì)流煙道之間，包括頂壁、四周側(cè)壁和底壁，所述頂壁和所述四周側(cè)壁為膜式水冷壁，并且，該冷卻室的煙氣進(jìn)口處還設(shè)置有至少一組吊掛屏輻射式過(guò)熱器；吊掛屏輻射式過(guò)熱器的兩端為蒸汽出口集箱和蒸汽進(jìn)口集箱。
[0007]進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中，還包括多個(gè)吹灰器；所述每一吹灰器的噴口向下且平行于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器。
[0008]進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中，所述吹灰器的噴頭可旋轉(zhuǎn)且可伸縮。
[0009]進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中還包括測(cè)溫裝置，貼于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器；所述吹灰器與所述測(cè)溫裝置信號(hào)連接，用于在所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器中的蒸汽溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，進(jìn)行積灰的吹掃。
[0010]進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中，所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器呈U型；所述蒸汽出口集箱和所述蒸汽進(jìn)口集箱設(shè)置于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器的兩端。
[0011 ] 進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中，所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器為單管集束結(jié)構(gòu)。[0012]進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中，還包括密封及固定裝置，布置在所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器的頂部，用于對(duì)所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器的穿墻處進(jìn)行密封，以及，對(duì)吊掛屏輻射式過(guò)熱器的吊裝固定。
[0013]進(jìn)一步地，上述煙氣冷卻室中，所述冷卻室中部還設(shè)置有一個(gè)豎直方向、具有膜式壁結(jié)構(gòu)的隔墻，所述隔墻將所述冷卻室劃分為靠近所述分離裝置的前室和靠近所述尾部對(duì)流煙道的后室。
[0014]本實(shí)用新型通過(guò)在冷卻室的煙氣進(jìn)口處設(shè)置吊掛屏輻射式過(guò)熱器，可使工質(zhì)從飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，同時(shí)結(jié)合冷卻室四周受熱面，使進(jìn)入尾部對(duì)流煙道受熱面煙氣溫度降低到600°C以下，避免尾部對(duì)流受熱面管束的高溫粘結(jié)性積灰問(wèn)題，提高鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和蒸汽溫度的可調(diào)節(jié)性。并且，相對(duì)于對(duì)流式過(guò)熱器設(shè)計(jì)，吊掛屏輻射式過(guò)熱器換熱強(qiáng)度大，可降低單位蒸汽溫升所需鋼材耗量，且不受結(jié)構(gòu)布置的限制。
[0015]第二方面，本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐，設(shè)置有上述的煙氣冷卻室。由于冷卻室的結(jié)構(gòu)及其技術(shù)效果在上面已經(jīng)做了詳細(xì)的說(shuō)明，故在此不再贅述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為相關(guān)技術(shù)中，循環(huán)流化床垃圾焚燒爐結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型煙氣冷卻室優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0020]I 蒸汽出口集箱
[0021]2 蒸汽進(jìn)口集箱
[0022]3 吊掛屏輻射式過(guò)熱器
[0023]4 吹灰器
[0024]5 測(cè)溫裝置
[0025]6 密封及固定裝置
[0026]7 前室
[0027]8 后室
[0028]9 對(duì)流受熱面
【具體實(shí)施方式】
[0029]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0030]參照?qǐng)D2，對(duì)本發(fā)明煙氣冷卻室的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]本實(shí)施例煙氣冷卻室設(shè)置于循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風(fēng)分離器和尾部對(duì)流煙道之間，包括頂壁、四周側(cè)壁和底壁，頂壁和四周側(cè)壁為膜式水冷壁，并且，該冷卻室內(nèi)的煙氣進(jìn)口處還設(shè)置有至少一組吊掛屏輻射式過(guò)熱器3 ;吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的兩端為蒸汽出口集箱I和蒸汽進(jìn)口集箱2。[0032]在本實(shí)施例中，冷卻室進(jìn)口處布置四組吊掛屏輻射式過(guò)熱器3，并且，吊掛屏輻射式過(guò)熱器3為單管集束結(jié)構(gòu)；吊掛屏輻射式過(guò)熱器3呈U型；蒸汽出口集箱I和蒸汽進(jìn)口集箱2設(shè)置于U型的吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的兩端。
[0033]本實(shí)施例通過(guò)在冷卻室的煙氣進(jìn)口處設(shè)置吊掛屏輻射式過(guò)熱器，可使工質(zhì)從飽和蒸汽變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，同時(shí)結(jié)合冷卻室四周受熱面，使進(jìn)入尾部對(duì)流煙道受熱面煙氣溫度降低到600°C以下，避免尾部對(duì)流受熱面管束的高溫粘結(jié)性積灰問(wèn)題，提高鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和蒸汽溫度的調(diào)節(jié)性。并且，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)流式過(guò)熱器設(shè)計(jì)，吊掛屏輻射式過(guò)熱器換熱強(qiáng)度大，可降低單位蒸汽溫升所需鋼材耗量，且不受結(jié)構(gòu)布置的限制。
[0034]本實(shí)施例中，煙氣冷卻室還包括多個(gè)吹灰器4 ;每一吹灰器4的噴口向下且平行于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱3。吹灰器4的噴頭可旋轉(zhuǎn)且可伸縮。從旋風(fēng)分離器中出來(lái)的煙氣流向縱向的吊掛屏輻射式過(guò)熱器3，由于吹灰器噴口向下且平行于吊掛屏輻射式過(guò)熱器的管路，因此，大大降低了冷卻室運(yùn)行煙氣阻力和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)能耗，進(jìn)一步提高了鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性。
[0035]并且，吊掛屏輻射式過(guò)熱器與吹灰器的配合，吊掛屏輻射式過(guò)熱器不容易積灰，因此可確保煙氣冷卻室與高溫?zé)煔庥行Q熱和鍋爐蒸汽有效溫升要求，避免了積灰而引起的蒸汽溫度達(dá)不到等實(shí)際問(wèn)題。由于吹灰器4為蒸汽噴吹裝置，與傳統(tǒng)燃?xì)饷}沖沖激波吹灰器相比，蒸汽噴吹裝置單位容積空間吹掃用能耗低。
[0036]本實(shí)施例煙氣冷卻室還包括測(cè)溫裝置5，其貼于吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的壁面；吹灰器4根據(jù)測(cè)溫裝置5測(cè)得的吊掛屏輻射式過(guò)熱器3中蒸汽的溫度吹掃積灰。也就是說(shuō)，吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的積灰情況可根據(jù)測(cè)溫裝置5檢測(cè):當(dāng)管壁溫度達(dá)到需要噴吹要求時(shí)，吹灰器4開(kāi)啟自動(dòng)噴吹?；蛘哒f(shuō)，在吊掛屏輻射式過(guò)熱器3中的蒸汽溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，進(jìn)行積灰的吹掃。
[0037]測(cè)溫裝置5和吹灰器4信號(hào)連接，二者的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)吹掃運(yùn)行方式，大大減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0038]下面對(duì)煙氣冷卻室的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0039]鍋爐鍋筒出來(lái)的飽和蒸汽進(jìn)入蒸汽進(jìn)口集箱2，然后通過(guò)半順流半逆流輻射式過(guò)熱管屏3與高溫?zé)煔膺M(jìn)行主要以輻射方式的換熱，使工質(zhì)從飽和溫度提升至所需的過(guò)熱蒸汽溫度，然后通過(guò)蒸汽出口集箱I流出過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)。煙氣冷卻室過(guò)熱器中布置的測(cè)溫裝置5檢測(cè)出吊掛屏輻射式過(guò)熱器3運(yùn)行期間的管壁內(nèi)蒸汽的溫度，根據(jù)所設(shè)定的程序，當(dāng)檢測(cè)溫度達(dá)到需要吹灰器噴吹溫度時(shí)，將自動(dòng)啟動(dòng)吹灰器4對(duì)管束進(jìn)行吹掃清灰，當(dāng)測(cè)溫裝置反饋溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)吹灰器將自動(dòng)停止。
[0040]密封及固定裝置6布置在吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的頂部，用于對(duì)吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的穿墻處進(jìn)行密封，以及對(duì)吊掛屏輻射式過(guò)熱器3的吊裝固定。
[0041]此外，本實(shí)施例中，冷卻室中部還設(shè)置有一個(gè)豎直方向、具有膜式壁結(jié)構(gòu)的隔墻，隔墻將冷卻室劃分為靠近分離裝置的前室7和靠近尾部對(duì)流煙道的后室8。在后室8中設(shè)置有多個(gè)對(duì)流受熱面9。這樣設(shè)計(jì)的好處是，通過(guò)具有膜式水冷壁結(jié)構(gòu)的隔墻，進(jìn)一步通過(guò)輻射的方式與高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換。更加重要地，這樣設(shè)計(jì)，將可以提高煙氣冷卻室與尾部對(duì)流煙道在連接時(shí)的結(jié)構(gòu)性能。
[0042]第二方面，本實(shí)用新型還提供了一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐，包括依次連接的爐膛、旋風(fēng)分離器、和尾部對(duì)流煙道，旋風(fēng)分離器的返料口還與爐膛相連通；并且，旋風(fēng)分離器和尾部對(duì)流煙道之間，還設(shè)置有上述的煙氣冷卻室。
[0043]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣冷卻室，其特征在于，設(shè)置于循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐的旋風(fēng)分離器和尾部對(duì)流煙道之間，包括頂壁、四周側(cè)壁和底壁，所述頂壁和所述四周側(cè)壁為膜式水冷壁，并且， 該冷卻室內(nèi)的煙氣進(jìn)口處還設(shè)置有至少一組吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)； 吊掛屏輻射式過(guò)熱器的兩端為蒸汽出口集箱(1)和蒸汽進(jìn)口集箱(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣冷卻室，其特征在于， 還包括多個(gè)吹灰器(4)； 所述每一吹灰器(4)的噴口向下且平行于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣冷卻室，其特征在于， 所述吹灰器的噴頭可伸縮且可旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的煙氣冷卻室，其特征在于，還包括: 測(cè)溫裝置(5)，貼于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3);所述吹灰器(4)與所述測(cè)溫裝置(5)信號(hào)連接，用于在所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)中的蒸汽溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，進(jìn)行積灰的吹掃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣冷卻室，其特征在于， 所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)呈U型； 所述蒸汽出口集箱(1)和所述蒸汽進(jìn)口集箱(2)設(shè)置于所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣冷卻室，其特征在于， 所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)為單管集束結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣冷卻室，其特征在于， 還包括密封及固定裝置(6)，布置在所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)的頂部，用于對(duì)所述吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)的穿墻處進(jìn)行密封，以及對(duì)吊掛屏輻射式過(guò)熱器(3)的吊裝固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙氣冷卻室，其特征在于， 所述冷卻室中部還設(shè)置有一個(gè)豎直方向、具有膜式壁結(jié)構(gòu)的隔墻，所述隔墻將所述冷卻室劃分為靠近所述分離裝置的前室(7)和靠近所述尾部對(duì)流煙道的后室(8)。
9.一種循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐，包括依次連接的爐膛、旋風(fēng)分離器、和尾部對(duì)流煙道，并且，旋風(fēng)分離器的返料口還與爐膛相連通；其特征在于， 所述旋風(fēng)分離器和所述尾部對(duì)流煙道之間，還設(shè)置有如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的煙氣冷卻室。
【文檔編號(hào)】F23G5/46GK203731434SQ201320889224
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】馬長(zhǎng)永, 李詠梅, 王福核, 劉向坤, 鄧芙蓉, 姜鴻安 申請(qǐng)人:北京中科通用能源環(huán)保有限責(zé)任公司