本發(fā)明屬于流化床應用，尤其涉及一種cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、循環(huán)流化床鍋爐（cfb）因其出色的燃料適應性、較低的污染物排放以及良好的調(diào)峰性能，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中扮演著不可或缺的角色。然而，隨著可再生能源的迅猛發(fā)展和電網(wǎng)對調(diào)峰能力要求的日益提高，cfb鍋爐機組的快速變負荷能力成為了技術發(fā)展的焦點。傳統(tǒng)的cfb鍋爐設計在應對電網(wǎng)負荷的快速變化時，常常因為系統(tǒng)慣性大、響應速度慢而難以滿足需求。

2、為了提升cfb鍋爐的快速變負荷能力，研究者們已經(jīng)探索了多種技術方案。如優(yōu)化燃燒調(diào)整與控制、配風優(yōu)化控制、智能控制系統(tǒng)的設計、鍋爐水動力的保持和利用cfb鍋爐的儲能系統(tǒng)等。其中，高溫絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)作為一種儲能技術，能夠在電力負荷低谷時儲存能量，在高峰時快速釋放，從而提高鍋爐的負荷響應速度。盡管這些技術取得了一定的進展，但在實際應用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，儲能系統(tǒng)的效率和成本效益問題，以及在不同負荷下的最優(yōu)控制策略等。此外，cfb鍋爐在快速變負荷過程中的穩(wěn)定性和安全性也需要進一步的研究和改進。因此，開發(fā)新的技術以提高cfb鍋爐機組的快速變負荷能力，同時保證運行的環(huán)保性和經(jīng)濟性，是當前電力行業(yè)亟需解決的技術難題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)及方法,以解決上述的技術問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)及方法的具體技術方案如下：

3、一種cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，包括爐膛、分離器、儲料器、尾部煙道和除塵器，所述爐膛的出口連接到尾部煙道，所述尾部煙道連接到除塵器，所述爐膛的出口與尾部煙道之間連接有分離器，所述分離器底部回流連接到爐膛，所述尾部煙道連接儲料器，所述儲料器連接到爐膛，通過儲料器控制進入爐膛的床料量，以完成機組快速升降負荷調(diào)峰。

4、進一步的，所述爐膛包括布風裝置、一次風室和二次風口，所述一次風室設置在爐膛底部，所述布風裝置設置在一次風室上方，所述爐膛底部的一次風室通入空氣作為氣化劑，并通過布風裝置布風使得爐膛內(nèi)床料達到流化狀態(tài)，所述二次風口設置在爐膛側(cè)面，用于補充燃燒未完全所需的空氣。

5、進一步的，所述分離器包括煙氣進口、煙氣出口、料腿和回料管，所述煙氣進口設置在分離器一側(cè)，所述煙氣出口設置在分離器上方，所述煙氣進口連接爐膛的出口，所述煙氣出口連接到尾部煙道，所述料腿設置在分離器底部，未完全燃燒的床料沉積在料腿內(nèi)，所述料腿底部連接回料管，所述回料管連接到爐膛內(nèi)，用于回收未完全燃燒的床料。

6、進一步的，所述尾部煙道內(nèi)具有省煤器和空氣預熱器，所述分離器的煙氣出口連接到省煤器的進口，所述省煤器的出口連接到空氣預熱器的進口，所述空氣預熱器的進口連接到儲料器。

7、進一步的，所述儲料器包括儲料器風室、布風板、儲料器排渣管、輸料閥和輸料管，所述儲料器風室設置在儲料器底部，所述布風板設置在儲料器風室上方，所述輸料管設置在儲料器一側(cè)，連接到爐膛的一次風室內(nèi)，所述輸料閥設置在輸料管上，用于控制輸料管的流量，所述儲料器排渣管設置在儲料器一側(cè)，用于排渣。

8、進一步的，所述儲料器外殼由鋼板制成內(nèi)襯絕熱材料和耐磨耐火材料，外殼外部由耐火保溫磚、保溫磚或保溫塊包裹，用于床料的保溫。

9、進一步的，所述輸料管與水平地面夾角為10~20°，固體顆粒可靠重力作用通過輸料管進入儲料器。

10、進一步的，所述儲料器與尾部煙道之間連接有煙氣閥，所述煙氣閥的進口與空氣預熱器出口連通，所述煙氣閥的出口與儲料器的儲料器風室連通；所述煙氣閥為電子閥或氣動閥，通過有線通訊或無線通訊的方式對煙氣閥進行調(diào)節(jié)。

11、進一步的，所述輸料閥為電子閥或氣動閥，通過有線通訊或無線通訊的方式對輸料閥進行調(diào)節(jié)，所述輸料閥的調(diào)節(jié)檔位設定為25%、50%、75%和100%，分別對應四分之一開度、半開狀態(tài)、四分之三開度和全開狀態(tài)。

12、本發(fā)明還公開了一種所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰方法，包括如下步驟：

13、在需要快速降負荷時，打開輸料閥，排出爐膛內(nèi)部分高溫床料，輸料管與水平地面呈15°夾角，固體顆粒靠重力作用通過輸料管進入儲料器中降低爐內(nèi)床料濃度，由此降低鍋爐熱負荷，將床料儲存在具有保溫性能的儲料器中；

14、在需要快速升負荷時，打開煙氣閥，將低溫煙氣從儲料器底部布風板通入，待煙氣從儲料器內(nèi)床料吸收熱量后，再打開輸料閥，將煙氣送入爐膛中，進行煙氣再循環(huán)，同時將儲料器內(nèi)的被煙氣流化的床料通過輸料管回送入爐膛，使得鍋爐內(nèi)床料濃度提高。

15、本發(fā)明的一種cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)點：①由于采用了儲料器，增加了動態(tài)調(diào)峰能力，設備簡單，結構緊湊；②通過儲料器控制進入爐膛的床料量，以完成機組快速升降負荷調(diào)峰；③通過使用煙氣閥來控制送出空氣預熱器的尾部煙氣流量大小，不僅提升了空氣預熱器冷端的溫度，有效減輕了堵塞和腐蝕的問題，還增強了整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。④利用尾部煙道對煙氣熱量進行燃燒回收，降低排煙熱損失，提高鍋爐的熱效率。

16、綜上，本發(fā)明通過系統(tǒng)設計和控制策略，提高了cfb鍋爐的動態(tài)吞吐能力和響應速度，更好的保障變負荷過程中的穩(wěn)定性和安全性，增強其在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的調(diào)峰能力，同時滿足環(huán)保排放的要求，具有更高的經(jīng)濟性。

技術特征：

1.一種?cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，包括爐膛（1）、分離器（5）、儲料器（8）、尾部煙道（17）和除塵器（16），所述爐膛（1）的出口連接到尾部煙道（17），所述尾部煙道（17）連接到除塵器（16），所述爐膛（1）的出口與尾部煙道（17）之間連接有分離器（5），所述分離器（5）底部回流連接到爐膛（1），其特征在于，所述尾部煙道（17）連接儲料器（8），所述儲料器（8）連接到爐膛（1），通過儲料器（8）控制進入爐膛的床料量，以完成機組快速升降負荷調(diào)峰。

2.根據(jù)權利要求1所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述爐膛（1）包括布風裝置（3）、一次風室（4）和二次風口（19），所述一次風室（4）設置在爐膛（1）底部，所述布風裝置（3）設置在一次風室（4）上方，所述爐膛（1）底部的一次風室（4）通入空氣作為氣化劑，并通過布風裝置（3）布風使得爐膛（1）內(nèi)床料達到流化狀態(tài)，所述二次風口（19）設置在爐膛（1）側(cè)面，用于補充燃燒未完全所需的空氣。

3.根據(jù)權利要求1所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器（5）包括煙氣進口（12）、煙氣出口（13）、料腿（6）和回料管（2），所述煙氣進口（12）設置在分離器（5）一側(cè)，所述煙氣出口（13）設置在分離器（5）上方，所述煙氣進口（12）連接爐膛（1）的出口，所述煙氣出口（13）連接到尾部煙道（17），所述料腿（6）設置在分離器（5）底部，未完全燃燒的床料沉積在料腿（6）內(nèi)，所述料腿（6）底部連接回料管（2），所述回料管（2）連接到爐膛（1）內(nèi)，用于回收未完全燃燒的床料。

4.根據(jù)權利要求1所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述尾部煙道（17）內(nèi)具有省煤器（14）和空氣預熱器（15），所述分離器（5）的煙氣出口（13）連接到省煤器（14）的進口，所述省煤器（14）的出口連接到空氣預熱器（15）的進口，所述空氣預熱器（15）的進口連接到儲料器（8）。

5.根據(jù)權利要求1所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述儲料器（8）包括儲料器風室（10）、布風板（9）、儲料器排渣管（11）、輸料閥（7）和輸料管（21），所述儲料器風室（10）設置在儲料器（8）底部，所述布風板（9）設置在儲料器風室（10）上方，所述輸料管（21）設置在儲料器（8）一側(cè)，連接到爐膛（1）的一次風室（4）內(nèi)，所述輸料閥（7）設置在輸料管（21）上，用于控制輸料管（21）的流量，所述儲料器排渣管（11）設置在儲料器（8）一側(cè)，用于排渣。

6.根據(jù)權利要求1所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述儲料器（8）外殼由鋼板制成內(nèi)襯絕熱材料和耐磨耐火材料，外殼外部由耐火保溫磚、保溫磚或保溫塊包裹，用于床料的保溫。

7.根據(jù)權利要求5所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述輸料管（21）與水平地面夾角為10~20°，固體顆粒可靠重力作用通過輸料管（21）進入儲料器（8）。

8.根據(jù)權利要求5所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述儲料器（8）與尾部煙道（17）之間連接有煙氣閥（18），所述煙氣閥（18）的進口與空氣預熱器（15）出口連通，所述煙氣閥（18）的出口與儲料器（8）的儲料器風室（10）連通；所述煙氣閥（18）為電子閥或氣動閥，通過有線通訊或無線通訊的方式對煙氣閥（18）進行調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權利要求5所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于，所述輸料閥（7）為電子閥或氣動閥，通過有線通訊或無線通訊的方式對輸料閥（7）進行調(diào)節(jié)，所述輸料閥（7）的調(diào)節(jié)檔位設定為25%、50%、75%和100%，分別對應四分之一開度、半開狀態(tài)、四分之三開度和全開狀態(tài)。

10.一種如權利要求1~9任一項所述的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)的cfb鍋爐動態(tài)調(diào)峰方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術總結
本發(fā)明屬于流化床應用技術領域，公開了一種CFB鍋爐動態(tài)調(diào)峰系統(tǒng)及方法，包括爐膛、分離器、儲料器、尾部煙道和除塵器，所述爐膛的煙氣出口連接到尾部煙道，所述尾部煙道連接到除塵器，所述爐膛的出口與尾部煙道之間連接有分離器，所述分離器底部回流連接到爐膛，所述尾部煙道通過儲料器回流連接到爐膛，通過儲料器控制進入爐膛的床料量，以完成機組快速升降負荷調(diào)峰。本發(fā)明通過儲料器控制進入爐膛的床料量，以完成機組快速升降負荷調(diào)峰；通過使用煙氣閥來控制送出空氣預熱器的尾部煙氣流量大小，不僅提升了空氣預熱器冷端的溫度，有效減輕了堵塞和腐蝕的問題，還增強了整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

技術研發(fā)人員：朱莎弘,郜俊杰,王常斌,凌忠錢,劉茂省,張光學
受保護的技術使用者：中國計量大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6