帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，屬于工業(yè)鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及循環(huán)流化床鍋爐，解決現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐存在的床溫不穩(wěn)定、受熱面易磨損、結(jié)渣腐蝕、NOX化物排放濃度高的問(wèn)題。一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，包括與爐膛連通的分離器，分離器的頂部連通三個(gè)尾部豎直煙道，底部通過(guò)返料板與爐膛連通，豎直煙道的末端依次連接除塵器和引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)的出口由煙氣再循環(huán)管與爐膛底部連通。本發(fā)明采用煙氣再循環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)整體爐溫的平衡，抑制NOX的產(chǎn)生，燃料適應(yīng)性廣，燃燒穩(wěn)定性高。
【專利說(shuō)明】
帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及循環(huán)流化床鍋爐，具體涉及一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐。

【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐(CFB)是近年來(lái)迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒技術(shù)，在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，具有燃燒效率高、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣、高效低污染等優(yōu)點(diǎn)。然而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中容易產(chǎn)生以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)床溫不穩(wěn)定:鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，因燃料的物理特性、配風(fēng)、氣固比例等因素，床溫容易出現(xiàn)過(guò)高或過(guò)低等不穩(wěn)定現(xiàn)象，且可控性較差；
(2)受熱面磨損嚴(yán)重:循環(huán)流化床鍋爐在燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量灰粉及煙氣中含有的的大量飛灰粒，會(huì)猛烈撞擊和沖刷受熱面，造成嚴(yán)重的磨損；
(3)NOx排放濃度高:現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐煙氣中NO x含量約400-600mg/m3，普遍采用SNCR或SCR燃燒后脫硝技術(shù)，成本較高；
(4)結(jié)渣腐蝕情況嚴(yán)重:循環(huán)流化床鍋爐在燃燒高鈉煤時(shí)，堿金屬元素在高溫下會(huì)以氣體狀態(tài)揮發(fā)出來(lái)，隨著高溫?zé)煔膺\(yùn)動(dòng)，極易在鍋爐尾部煙道及上下行煙道等受熱面上凝結(jié)，最后形成沾污、積灰、結(jié)渣和腐蝕，進(jìn)而影響爐內(nèi)熱平衡，使排煙溫度升高，降低鍋爐的熱效率及可靠性。
[0003]為了解決現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐存在的床溫不穩(wěn)定、受熱面易磨損、結(jié)渣腐蝕、NO5^t物排放濃度高的問(wèn)題，而提供了一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，包括與爐膛連通的分離器，分離器的頂部連通三個(gè)尾部豎直煙道，底部通過(guò)返料板與爐膛連通，豎直煙道的末端依次連接除塵器和引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)的出口由煙氣再循環(huán)管與爐膛底部連通。
[0006]進(jìn)一步地，所述的三個(gè)尾部豎直煙道中第一豎直煙道內(nèi)由上到下固定有水冷蒸發(fā)器和過(guò)熱器，第二豎直煙道內(nèi)由下到上固定有過(guò)熱器和省煤器，第三煙道內(nèi)由上到下固定有省煤器和空氣預(yù)熱器，其中第一、二豎直煙道的底部設(shè)置有沉降室，第二、三豎直煙道的上部預(yù)留有除硝空間。第一豎直煙道為下行煙道，布置有蒸發(fā)段受熱面與部分過(guò)熱受熱面，帶有下行沉降室，便于形成灰的沉降分離，可保證后續(xù)煙道受熱面的清潔，使灰濃度減小，從而減小燃燒產(chǎn)生的飛灰對(duì)受熱面的磨損；第二豎直煙道為上升煙道，布置過(guò)熱器與大部分省煤器，底部設(shè)有沉降室，上部預(yù)留SCR脫硝安裝空間，便于實(shí)現(xiàn)深度脫硝，且可保持SCR區(qū)域的煙氣溫度滿足370°C -420°C的最佳工作條件，實(shí)現(xiàn)最佳的脫硝溫度區(qū)域；第三豎直煙道為下行煙道，主要布置空預(yù)器受熱面和一部分省煤器受熱面，上部預(yù)留SCR脫硝安裝空間，其出口實(shí)現(xiàn)與除塵器入口的直接對(duì)接。
[0007]所述的分離器為偏心蝸殼式高效飛灰循環(huán)分離器；通過(guò)對(duì)入口煙速和煙氣旋流強(qiáng)度、分離器自身結(jié)構(gòu)的濃淡段構(gòu)成、高效固體物料分離器的流體力學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化的充分考慮，選擇偏心蝸殼式高效飛灰循環(huán)分離器，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)過(guò)程的床溫平衡作用，強(qiáng)化爐內(nèi)蒸發(fā)量受熱面?zhèn)鳠?，最終獲取較大的灰循環(huán)倍率。
[0008]所述的爐膛由耐火澆注料澆注，或者為整體絕熱爐膛結(jié)構(gòu)；區(qū)別于常規(guī)循環(huán)流化床爐型，以適應(yīng)垃圾、難燃煤種或其它理化特性較差的燃料燃燒，以獲得穩(wěn)定的低負(fù)荷/超低負(fù)荷和多變負(fù)荷的爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定性，具有很高的衛(wèi)燃帶高度，實(shí)現(xiàn)分區(qū)燃燒。
[0009]所述的分離器的入口和返料器返料斜腿上分別預(yù)留了 SNCR脫硝裝置噴氨位置。
[0010]所述尾部豎直煙道采用了大管徑、寬節(jié)距和高流速的設(shè)置結(jié)構(gòu)；尾部豎直煙道的上下行煙道易受污染部分的段落特別采用了大管徑、寬節(jié)距和高流速的特殊設(shè)置，以保證對(duì)低熔點(diǎn)的高鈉煤、松質(zhì)燃料、垃圾，以及其它動(dòng)植物廢棄物料的適應(yīng)性，盡可能減緩受熱面表皮的煙氣側(cè)結(jié)焦、結(jié)殼和粘結(jié)等灰垢污染物附著，確保各段受熱面的高效傳熱。
[0011]本發(fā)明流化床鍋爐采用3.5-4.6m/s低流化速度的CFB爐型整體設(shè)計(jì)概念，其中一次風(fēng)部分帶有煙氣再循環(huán)管，再循環(huán)煙氣為引風(fēng)機(jī)出口的潔凈煙氣，也可擴(kuò)展至二次風(fēng)的煙氣再循環(huán)引入方式，以獲得相對(duì)缺氧的密相區(qū)下部燃燒方式，用來(lái)產(chǎn)生對(duì)著火和燃盡過(guò)程的整體燃料放熱抑制作用，避免和防止?fàn)t膛內(nèi)部過(guò)早出現(xiàn)很高的爐內(nèi)床溫，以實(shí)現(xiàn)整體爐溫的均衡；在灰循環(huán)過(guò)程的協(xié)助下，利用二次風(fēng)深度分級(jí)和煙氣再循環(huán)抑制燃燒的作用，使整臺(tái)鍋爐的燃燒過(guò)程具備最佳的高效低氮燃燒行為，所反映出來(lái)的爐溫可控性要顯著優(yōu)于同型流化床。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)采用煙氣再循環(huán)技術(shù)，一方面可調(diào)節(jié)床溫，避免爐膛內(nèi)部過(guò)早出現(xiàn)很高的爐內(nèi)床溫，實(shí)現(xiàn)整體爐溫的平衡；另一方面可獲得相對(duì)缺氧的密相區(qū)下部燃燒方式，保證還原性氣氛，抑制NOx的產(chǎn)生；
(2)采用很高的衛(wèi)燃帶高度設(shè)置或整體絕熱爐膛設(shè)置、與爐內(nèi)低流速設(shè)置、煙氣再循環(huán)設(shè)置相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)良好的分區(qū)分級(jí)燃燒，并有效的調(diào)節(jié)床溫平衡，實(shí)現(xiàn)不同燃料包括難燃煤種、垃圾及其它理化特性較差燃料的穩(wěn)定燃燒；
(3)低氮排放:采用煙氣再循環(huán)、二次風(fēng)深度分級(jí)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整臺(tái)鍋爐的高效低氮燃燒行為，在完全依賴低氮燃燒的模式下，所述循環(huán)流化床鍋爐在不同燃料的燃燒條件下均可實(shí)現(xiàn)NOx燃燒不超過(guò)180mg/m 3，個(gè)別燃料燃燒時(shí)NOx排放可達(dá)到100 mg/m 3左右；所述第二個(gè)煙氣上升段中預(yù)留了 SCR安裝位置，所述灰循環(huán)分離器和返料器斜腿上安裝預(yù)留了 SNCR噴氨位置，預(yù)計(jì)在低氮燃燒方式和SCR/SNCR相結(jié)合的情況下，可實(shí)現(xiàn)N0X<50 mg/m3的超潔凈排放；
(4)受熱面磨損少，并能防止沾污、結(jié)渣和腐蝕，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性高；
(5)燃料適應(yīng)性廣:區(qū)別于大中型電站CFB鍋爐，所述循環(huán)流化床鍋爐屬于小型工業(yè)燃煤CFB鍋爐或垃圾焚燒CFB鍋爐，比常規(guī)固體燃料CFB爐型有更高的潔凈排放性能，更強(qiáng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，和寬泛的燃料適應(yīng)能力，可適應(yīng)的燃料發(fā)熱量范圍達(dá)750Kcal~6000Kcal。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示的一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，包括與爐膛I連通的分離器2，分離器2的頂部連通三個(gè)尾部豎直煙道，底部通過(guò)返料板3與爐膛I連通，豎直煙道的末端依次連接除塵器8和引風(fēng)機(jī)9，引風(fēng)機(jī)9的出口由煙氣再循環(huán)管10與爐膛I底部連通。
[0015]其中分離器2為偏心蝸殼式高效飛灰循環(huán)分離器；三個(gè)尾部豎直煙道中第一豎直煙道內(nèi)由上到下固定有水冷蒸發(fā)器4和過(guò)熱器5，第二豎直煙道內(nèi)由下到上固定有過(guò)熱器5和省煤器6，第三煙道內(nèi)由上到下固定有省煤器6和空氣預(yù)熱器7，其中第一、二豎直煙道的底部設(shè)置有沉降室11，第二、三豎直煙道的上部預(yù)留有除硝空間；爐膛I由耐火澆注料澆注，或者為整體絕熱爐膛結(jié)構(gòu)；分離器2的入口和返料器3返料斜腿上分別預(yù)留了 SNCR脫硝裝置噴氨位置；尾部豎直煙道采用了大管徑、寬節(jié)距和高流速的設(shè)置結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，包括與爐膛(1)連通的分離器(2)，分離器(2)的頂部連通三個(gè)尾部豎直煙道，底部通過(guò)返料板(3)與爐膛(1)連通，豎直煙道的末端依次連接除塵器(8)和引風(fēng)機(jī)(9)，其特征在于，所述的引風(fēng)機(jī)(9)的出口由煙氣再循環(huán)管(10)與爐膛(1)底部連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述的分離器(2)為偏心蝸殼式高效飛灰循環(huán)分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述的三個(gè)尾部豎直煙道中第一豎直煙道內(nèi)由上到下固定有水冷蒸發(fā)器(4)和過(guò)熱器(5)，第二豎直煙道內(nèi)由下到上固定有過(guò)熱器(5)和省煤器(6)，第三煙道內(nèi)由上到下固定有省煤器(6)和空氣預(yù)熱器(7)，其中第一、二豎直煙道的底部設(shè)置有沉降室(11)，第二、三豎直煙道的上部預(yù)留有除硝空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述的爐膛(1)由耐火澆注料澆注，或者為整體絕熱爐膛結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述的分離器(2)的入口和返料器(3)返料斜腿上分別預(yù)留了 SNCR脫硝裝置噴氨位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有煙氣再循環(huán)的特殊循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述的尾部豎直煙道采用了大管徑、寬節(jié)距和高流速的設(shè)置結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F23C10/18GK104456545SQ201410813337
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】王歡, 王民發(fā), 郎鳳娥, 鄭旭娟, 郎鵬德 申請(qǐng)人:山西藍(lán)天環(huán)保設(shè)備有限公司