本發(fā)明屬于循環(huán)流化床鍋爐領域，尤其涉及循環(huán)流化床鍋爐底渣高溫余熱的回收。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、高效爐內(nèi)脫硫、NOx原始排放低的優(yōu)點，在電力及很多工業(yè)領域得到了廣泛的應用。CFB鍋爐排渣溫度高達850℃以上，而排渣的物理熱損失將影響鍋爐效率1％以上。目前CFB鍋爐普遍采用水冷式滾筒冷渣器，利用水來冷卻高溫灰渣。故雖然CFB鍋爐排渣蘊含著大量的高溫熱量，該熱量最終只是變成了冷卻水的低品位熱，熱量未獲得有效的回收利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述問題，本發(fā)明提出一種以熔鹽為傳熱工質(zhì)回收CFB鍋爐底渣高溫余熱并用于儲熱的系統(tǒng)，CFB鍋爐底渣高溫余熱可被有效地回收利用。同時增加熔鹽儲熱系統(tǒng)，為不同需求的用戶提供熱水、蒸汽或電力等，可達到擴大客戶群體、增加經(jīng)濟收益的目的。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種回收循環(huán)流化床鍋爐底渣高溫余熱并用于儲熱的系統(tǒng)，包括循環(huán)流化床鍋爐，還包括低溫熔鹽儲罐、低溫熔鹽泵、高溫熔鹽泵、熔鹽滾筒冷渣器、高溫熔鹽儲罐、熔鹽給水加熱器、熔鹽蒸汽過熱器和熔鹽蒸汽發(fā)生器，熔鹽滾筒冷渣器用于以熔鹽為冷卻工質(zhì)對循環(huán)流化床鍋爐爐膛排出的底渣進行換熱降溫，各熔鹽滾筒冷渣器的排渣入口與循環(huán)流化床鍋爐爐膛排渣口連通，低溫熔鹽儲罐、低溫熔鹽泵、熔鹽滾筒冷渣器、高溫熔鹽儲罐、高溫熔鹽泵、熔鹽蒸汽過熱器、熔鹽蒸汽發(fā)生器和熔鹽給水加熱器間依次通過熔鹽管路連通構(gòu)成熔鹽循環(huán)，熔鹽給水加熱器、熔鹽蒸汽發(fā)生器和熔鹽蒸汽過熱器間還依次通過給水管路連通構(gòu)成水加熱管路，并設有熱水外供管路和蒸汽外供管路。

作為選擇，熔鹽滾筒冷渣器至少為一個，多個熔鹽滾筒冷渣器間并聯(lián)設置。

作為選擇，還包括至少一個水冷滾筒冷渣器，用于以水為冷卻工質(zhì)對熔鹽滾筒冷渣器排出的底渣進行換熱降溫，各水冷滾筒冷渣器的排渣入口分別各自與各熔鹽滾筒冷渣器的排渣出口連通。

作為選擇，還包括汽輪機組及發(fā)電機組，蒸汽外供管路與汽輪機組連通。

作為選擇，熔鹽滾筒冷渣器的滾筒筒壁由若干換熱管螺旋盤繞而成，管間由扁鋼連接，形成膜式壁筒壁；在滾筒內(nèi)部，由滾筒內(nèi)壁開始沿徑向方向排列若干換熱管，形成膜式壁 管屏，且膜式壁管屏沿滾筒軸向在滾筒內(nèi)壁螺旋盤繞形成槽道。

作為選擇，熔鹽為二元熔鹽、三元熔鹽、硝酸鹽或碳酸鹽。

前述本發(fā)明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護的方案；且本發(fā)明，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間可以任意組合。本領域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護的技術(shù)方案，在此不做窮舉。

工作過程為：熔鹽工作溫度范圍通常在260℃-600℃，且其性質(zhì)穩(wěn)定，可在常壓下工作。系統(tǒng)運行時，CFB鍋爐排渣先進入熔鹽滾筒冷渣器，由熔鹽吸收一部分高溫底渣熱量，升溫后的熔鹽溫度可達到560℃左右。從爐膛排出的高溫灰渣進入以熔鹽為冷卻介質(zhì)的熔鹽滾筒冷渣器，在熔鹽滾筒冷渣器中被熔鹽冷卻后進入后端水冷滾筒冷渣器繼續(xù)被冷卻至150℃以下排出。熔鹽吸熱后溫度升高，而后進入高溫熔鹽儲罐將熱量儲存起來；在需要提供熱水、高溫蒸汽或供熱發(fā)電時，高溫熔鹽由高溫熔鹽泵從高溫熔鹽罐中抽出，經(jīng)熔鹽給水加熱器加熱給水向用戶提供熱水；或依次進入熔鹽蒸汽過熱器、熔鹽蒸汽發(fā)生器和熔鹽給水加熱器與蒸汽及水換熱，產(chǎn)生滿足用戶參數(shù)需求的高溫蒸汽；或?qū)a(chǎn)生的高溫蒸汽送入汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電，為用戶提供電力。將熱量傳遞給工質(zhì)后，熔鹽溫度再次下降，而后回到低溫熔鹽儲罐，再由低溫熔鹽泵抽出進入熔鹽滾筒冷渣器完成熔鹽回路的循環(huán)。本專利中的低溫熔鹽儲罐、高溫熔鹽儲罐、低溫熔鹽泵、高溫熔鹽泵中所述高溫、低溫只是相對概念，并不具備絕對意義。

另一方面，一些企業(yè)或公司配有小型自用電廠以滿足廠用電的需求，但這些自用電廠常常因為煙氣排放不達標等被勒令停運整改，此時企業(yè)需向電網(wǎng)購電，增加了這類企業(yè)的經(jīng)濟支出。另外，一些工業(yè)企業(yè)需要使用高溫蒸汽進行生產(chǎn)活動等；一些電廠、工廠或居民區(qū)也需要供暖供熱。這些蒸汽或熱量的獲取往往需要額外的系統(tǒng)供應或向電網(wǎng)購電通過電力的方式實現(xiàn)，增加了這類用戶額外的經(jīng)濟投資。

采用該系統(tǒng)可以有效將現(xiàn)有燃煤電廠的余熱，如CFB鍋爐高溫底渣的余熱儲存起來，用于向上述用戶供電、供汽或供熱，則可達到有效回收熱量，同時擴大客戶群體、增加經(jīng)濟效益的目的。

本發(fā)明的有益效果：采用此設計，可以有效回收利用CFB鍋爐底渣的高溫余熱，同時，利用熔鹽吸收底渣余熱，并將熱量進行儲存，在需要時為不同需求的用戶提供熱水、蒸汽或電力等，可達到擴大客戶群體、增加經(jīng)濟收益的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1的裝置流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例2的裝置流程示意圖；

其中1-鍋爐本體，2-熔鹽滾筒冷渣器，3-水冷滾筒冷渣器，4-低溫熔鹽泵，5-高溫熔鹽泵，6-低溫熔鹽儲罐，7-高溫熔鹽儲罐，8-熔鹽蒸汽過熱器，9-熔鹽蒸汽發(fā)生器，10-熔鹽給水加熱器，11-汽輪機組，12-發(fā)電機組。

圖3是本發(fā)明實施例3的立面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例3的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

其中1-旋轉(zhuǎn)接頭，2-端蓋，3-防塵罩及出渣口，4-環(huán)形集箱，5-連接部件，6-進渣裝置，7-底座，8-后端支承，9-鏈輪，10-減速機，11-電動機，12-前端支承，13-筒壁螺旋盤繞換熱管，14-內(nèi)筒膜式壁小管屏換熱管，15-縱向擋板，16-支承圈，17-筒壁螺旋盤繞換熱管扁鋼，18-內(nèi)筒膜式壁小管屏扁鋼。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。

實施例1：

參考圖1所示，圖中多段虛線表示灰渣流程，實線表示熔鹽流程，點劃虛線表示水/蒸汽流程。熔鹽為二元熔鹽、三元熔鹽、硝酸鹽或碳酸鹽等。一種回收循環(huán)流化床鍋爐底渣高溫余熱并用于儲熱的系統(tǒng)，包括循環(huán)流化床鍋爐，還包括低溫熔鹽儲罐6、低溫熔鹽泵4、高溫熔鹽泵5、熔鹽滾筒冷渣器2、高溫熔鹽儲罐7、熔鹽給水加熱器10、熔鹽蒸汽過熱器8和熔鹽蒸汽發(fā)生器9，熔鹽滾筒冷渣器2用于以熔鹽為冷卻工質(zhì)對循環(huán)流化床鍋爐鍋爐本體1爐膛排出的底渣進行換熱降溫，各熔鹽滾筒冷渣器2的排渣入口與循環(huán)流化床鍋爐鍋爐本體爐膛排渣口連通，低溫熔鹽儲罐6、低溫熔鹽泵4、熔鹽滾筒冷渣器2、高溫熔鹽儲罐7、高溫熔鹽泵5、熔鹽蒸汽過熱器8、熔鹽蒸汽發(fā)生器9和熔鹽給水加熱器10間依次通過熔鹽管路連通構(gòu)成熔鹽循環(huán)，熔鹽給水加熱器10、熔鹽蒸汽發(fā)生器9和熔鹽蒸汽過熱器8間還依次通過給水管路連通構(gòu)成水加熱管路，并設有熱水外供管路和蒸汽外供管路。作為選擇，如本實施例所示，還包括汽輪機組11及發(fā)電機組12，蒸汽外供管路與汽輪機組11連通。熔鹽滾筒冷渣器2的滾筒筒壁由若干換熱管螺旋盤繞而成，管間由扁鋼連接，形成膜式壁筒壁；在滾筒內(nèi)部，由滾筒內(nèi)壁開始沿徑向方向排列若干換熱管，形成膜式壁管屏，且膜式壁管屏沿滾筒軸向在滾筒內(nèi)壁螺旋盤繞形成槽道。

啟動前，在低溫熔鹽儲罐5中以電加熱的方式對熔鹽進行熔化并加熱到高于工作溫度，使其溫度具有一定的裕度，以避免其進入熔鹽滾筒冷渣器2后凝固，同時也避免了對熔鹽 滾筒冷渣器2本身的加熱，無需設置電熱絲等，簡化了熔鹽滾筒冷渣器2結(jié)構(gòu)，也使設備的檢修更加易于操作。

設備停運后，對于積留在熔鹽滾筒冷渣器2滾筒底部的熔鹽，可采用壓力空氣或蒸汽吹掃的方式進行排空。

實施例2：

參考圖2所示，圖2中多段虛線表示灰渣流程，實線表示熔鹽流程，點劃虛線表示水/蒸汽流程，點虛線表示冷卻水流程。本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于：還包括至少一個水冷滾筒冷渣器3，用于以水為冷卻工質(zhì)對熔鹽滾筒冷渣器2排出的底渣進行換熱降溫，各水冷滾筒冷渣器3的排渣入口分別各自與各熔鹽滾筒冷渣器2的排渣出口連通。

具體而言：一種以熔鹽為傳熱工質(zhì)回收CFB鍋爐底渣高溫余熱并用于儲熱的發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)由CFB鍋爐本體1、熔鹽滾筒冷渣器2、水冷滾筒冷渣器3、低溫熔鹽泵4、高溫熔鹽泵5、低溫熔鹽罐6、高溫熔鹽罐7、熔鹽蒸汽過熱器8、熔鹽蒸汽發(fā)生器9、熔鹽給水加熱器10、汽輪機組11及發(fā)電機組12組成。從爐膛1排出的高溫灰渣(860℃)分成四部分，分別進入四臺熔鹽滾筒冷渣器2，在冷渣器中被熔鹽冷卻400℃后進入后端水冷滾筒冷渣器3繼續(xù)被冷卻至150℃以下排出(可低至90℃，水對應從30℃升溫至70℃)。每臺熔鹽冷渣器2中的熔鹽進口溫度290℃，0.1MPa；熔鹽吸熱后溫度升高(至560℃)，四臺熔鹽冷渣器2中的熔鹽匯集后進入高溫熔鹽儲罐7將熱量儲存起來；在需要提供熱水、高溫蒸汽或供熱發(fā)電時，高溫熔鹽由高溫熔鹽泵5從高溫熔鹽罐7中抽出，經(jīng)熔鹽給水加熱器10加熱給水向用戶提供熱水；或依次進入熔鹽蒸汽過熱器8、熔鹽蒸汽發(fā)生器9和熔鹽給水加熱器10與蒸汽及水換熱，產(chǎn)生滿足用戶參數(shù)需求的高溫蒸汽；或?qū)a(chǎn)生的額定參數(shù)的高溫蒸汽送入汽輪機組11做功，由發(fā)電機組12發(fā)電，為用戶提供電力。將熱量傳遞給工質(zhì)后，熔鹽溫度再次下降，而后回到低溫熔鹽儲罐6，再由低溫熔鹽泵4抽出進入熔鹽滾筒冷渣器2完成熔鹽回路的循環(huán)。

利用該系統(tǒng)可以有效利用CFB鍋爐高溫底渣余熱，并且將熱量進行儲存，在需要時為不同需求的用戶提供熱水、蒸汽或電力等，可達到擴大客戶群體、增加經(jīng)濟收益的目的。

實施例3：

參考圖3、4所示，前述實施例1、2的優(yōu)選熔鹽滾筒冷渣器，包括驅(qū)動機構(gòu)，以及通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動繞中心軸旋轉(zhuǎn)的滾筒，還包括支撐滾筒的支撐機構(gòu)。滾筒筒壁由若干換熱管(筒壁螺旋盤繞換熱管13)沿滾筒軸向螺旋緊密盤繞而成，管間由扁鋼(筒壁螺旋盤繞換 熱管扁鋼17)連接，形成膜式壁筒壁；在滾筒內(nèi)部，由滾筒內(nèi)壁開始沿徑向方向排列若干換熱管(內(nèi)筒膜式壁小管屏換熱管14)，管間由扁鋼(內(nèi)筒膜式壁小管屏扁鋼18)連接，形成膜式壁管屏，且膜式壁管屏沿滾筒軸向在滾筒內(nèi)壁螺旋盤繞形成槽道；滾筒進口和出口各有一個環(huán)形集箱4，與膜式壁筒壁的換熱管(筒壁螺旋盤繞換熱管13)及膜式壁管屏的換熱管(內(nèi)筒膜式壁小管屏換熱管14)連接。

作為選擇，如本實施例所示，滾筒內(nèi)膜式壁管屏形成的螺旋槽道的相鄰兩個節(jié)距之間，在滾筒內(nèi)壁上沿周向間隔布置了若干縱向擋板15，縱向擋板15同時沿滾筒軸向和徑向延伸，且在朝徑向延伸的同時還朝周向傾斜，傾斜方向與滾筒旋轉(zhuǎn)方向相反(參見圖2，縱向擋板15沿周向逆時針方向傾斜，而滾筒順時針方向旋轉(zhuǎn))。

作為選擇，滾筒一端開口為進渣端，另一端開口為出渣端，滾筒的進渣端設有進渣裝置6，滾筒的出渣端設有防塵罩及出渣口3。

作為選擇，驅(qū)動機構(gòu)包括環(huán)繞滾筒筒身的鏈輪9，以及帶動鏈輪9繞中心軸自轉(zhuǎn)的電動機11及其減速機10。

作為選擇，支撐機構(gòu)包括底座7、前端支承12、后端支承8和支撐圈16，前、后端支承12、8分別設于底座7上并位于滾筒前、后部，支撐圈16環(huán)繞滾筒筒身并分別支撐固定于前、后端支承12、8上。

作為選擇，滾筒的兩端還分別設有旋轉(zhuǎn)接頭1。

具體而言，作為示例，一種以熔鹽為冷卻介質(zhì)的滾筒冷渣器結(jié)構(gòu)，主要部件包括：1-旋轉(zhuǎn)接頭，2-端蓋，3-防塵罩及出渣口，4-環(huán)形集箱，5-連接部件，6-進渣裝置，7-底座，8-后端支承，9-鏈輪，10-減速機，11-發(fā)電機，12-后端支承，13-筒壁螺旋盤繞換熱管，14-內(nèi)筒膜式壁小管屏換熱管，15-縱向擋板，16-支承圈，17-筒壁螺旋盤繞換熱管扁鋼，18-內(nèi)筒膜式壁小管屏扁鋼。

滾筒壁由多根換熱管(筒壁螺旋盤繞換熱管13)螺旋盤繞而成，相鄰管間用扁鋼(筒壁螺旋盤繞換熱管扁鋼17)連接；若管數(shù)較多，則可在滾筒進口進行分組，均勻分布在滾筒進口圓周上，而后進行緊密盤繞。

滾筒內(nèi)部，從內(nèi)筒壁開始沿滾筒徑向方向排列多根換熱管(內(nèi)筒膜式壁小管屏換熱管14)，管間由扁鋼(內(nèi)筒膜式壁小管屏扁鋼18)連接，形成膜式壁小管屏，小管屏沿滾筒軸向在筒內(nèi)壁螺旋盤繞形成槽道，一方面作為灰渣向前推送的通路，一方面增加內(nèi)部受熱面，提高冷渣器換熱能力；本方案中螺旋膜式壁小管屏各換熱管的規(guī)格相同。

冷渣器中所有換熱管內(nèi)傳熱工質(zhì)均為高溫熔鹽。

滾筒進口端和出口端各設有一個旋轉(zhuǎn)接頭1。

滾筒進口和出口各有一個環(huán)形集箱4，與筒壁螺旋盤繞換熱管13及內(nèi)筒膜式壁小管屏換熱管14連接。

本專利中采用螺旋盤管式膜式壁，以減少熔鹽流通的并聯(lián)管子根數(shù)，從而減少流通截面積，保證熔鹽流速。

另一方面，本專利筒體內(nèi)部設置膜式壁小管屏，工質(zhì)采用熔鹽，換熱溫差減小，在不增大設備體積的條件下，在滾筒冷渣器內(nèi)部形成更多的受熱面，以保證足夠的換熱量。

此外，小管屏形成的螺旋槽道還可以成為灰渣沿滾筒軸向運動的通路，起到推動灰渣在滾筒內(nèi)輸運的作用。

滾筒內(nèi)螺旋槽道相鄰兩個節(jié)距之間布置了若干縱向擋板15，起到加強底渣擾動、強化傳熱的效果。

具體的，對一600MWCFB鍋爐，排渣量114.3t/h，每臺熔鹽換熱器出力30t/h。經(jīng)設計計算，采用典型的二元熔鹽(60％NaNO₃+40％KNO₃)，熔鹽滾筒冷渣器滾筒外徑2.22m，進口到出口長9.4m，換熱管規(guī)格均為38×4mm。內(nèi)筒螺旋管屏換熱管根數(shù)7根，管間扁鋼寬8mm，厚6mm，管屏高度332mm，螺旋節(jié)距20mm，螺旋圈數(shù)47圈。滾筒外壁盤繞管根數(shù)4根，管間扁鋼寬8mm，厚10mm，單根換熱管盤繞圈數(shù)51圈。冷渣器內(nèi)熔鹽流動總阻力0.57MPa，熔鹽流量13.688kg/s，管內(nèi)熔鹽流速1m/s。冷渣器總傳熱面積293.20m²。經(jīng)計算，若此冷渣器接入設計系統(tǒng)加熱熱風，每年可節(jié)省煤耗15600t左右，可節(jié)約燃煤投資470萬元左右。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。