一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉，包括改造后的屏式受热面、改造后的返料系统、改造后的布风系统、改造后的二次风喷口系统、改造后的灰渣冷却系统以及改造后的脱硫剂添加系统；改造后的循环流化床锅炉，最终降低烟气中SO2和NOx浓度至改造前的30%～70%，降低飞灰浓度至改造前的70%～90%，无需新增设备即可使得锅炉运行环保特性显著增强。本实用新型专利技术还具有投资成本小，改造周期短，锅炉运行稳定等优点，在进行一体化改造的同时还能够同步解决锅炉原有受热面布置、风帽、分离器、冷渣器和石灰石输送系统等存在问题，全面提高锅炉运行的经济性、稳定性和安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉
本技术属于循环流化床锅炉环保改造
，具体涉及一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉。
技术介绍
循环流化床(Circulating Fluidized Bed, CFB)锅炉技术因其优越的环保性能和良好的燃料适应性在国内外得以迅速发展，最大容量已达600丽超临界等级。目前，国内CFB锅炉的主力机组已经发展到了 300MW，中国已经是世界上CFB锅炉投运数量最多，装机容量最大的国家。由于CFB锅炉在中国应用时间短、主要燃用的是劣质燃料，这些燃料热值低、硫分高、灰分高且难于燃烧，而其自身的流动特性、燃烧过程、传热特性又与常规煤粉炉不同，因此其在设计、运行、检修维护中所暴露的问题较多，对其环保性指标特别是大气污染物排放有显著影响。锅炉大气污染物主要包括S02、NOx和粉尘三部分，为加强环境保护、实现节能减排目标，国家环保部门已经推行了更为严格的环保标准，即《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，其较2003版的排放标准排放限值大幅度收紧。循环流化床(CFB)锅炉由于应用了炉内喷钙 脱硫、低温燃烧和分级燃烧等技术，绝大部分CFB锅炉可以直接满足环保要求，其SOjP NOx排放浓度一般为150~350mg/m3，粉尘排放浓度也较低。但是也有相当数量的CFB锅炉SO2和NOx排放浓度轻微超标(仅超过标准30~100mg/m3)，在现有技术背景下，这些轻微超标的CFB锅炉要实现SO2和NOx达标排放，需要安装炉外脱硫系统和SNCR脱硝系统，这会显著增加企业的运行成本且改造周期长、设备初投资极大。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉，能够在避免高昂设备投资和运行维护投入的前提下，充分发挥CFB锅炉的环保特性，满足国家最新环保标准的要求。为达到以上目的，本技术采用如下技术方案:一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉，包括改造后的屏式受热面A、改造后的返料系统B、改造后的布风系统C、改造后的二次风嗔口系统D、改造后的灰潘冷却系统E以及改造后的脱硫剂添加系统F ;所述改造后的屏式受热面A，增加了屏式受热面A的长度和管束数量，改造后的屏式受热面A最底部距离布风板Cl的距离为10~20m ;屏式受热面A下部I~2m区域完全覆盖有屏式受热面耐磨材料Al以防止气流冲刷磨损，同时屏式受热面A外侧安装有防止其变形的屏式受热面加强筋A2 ；所述改造后的返料系统B，在分离器入口烟道BI设置有分离器入口烟道导流装置B12，对进入分离器的烟气进行整流，并对分离器中心筒B4固定方式和结构形式进行了改造，分离器中心筒B4顶部固定方式为自由吊挂式固定，分离器中心筒B4和分离器筒体B2之间为自由配合，能够相对滑动；分离器中心筒B4结构改造形式采用下部筒径偏心布置，偏心距离为100?2000mm，下部筒径为上部筒径的30?80% ；所述改造后的布风系统C，在一次风室C3内安装有一次风室导流挡板C4，在布风板Cl上布置有风帽C2，风帽C2为钟罩式风帽；布风板Cl四周的风帽C2开孔率高于中心区域；所述改造后的二次风喷口系统D，采用多层二次风喷口布置，布置级数为2级或3级，分别为上二次风喷口 DH和下二次风喷口 DL或上二次风喷口 DH、中二次风喷口 DM和下二次风喷口 DL，所述上二次风喷口 DH、中二次风喷口 DM和下二次风喷口 DL的二次风沿炉膛密相区I高度方向分层倾斜向下送入，其倾斜角度5?65° ;所述改造后的灰渣冷却系统E，采用的冷渣器E2为风水联合冷渣器，利用冷渣器E2能够将一部分细灰回送炉膛密相区I，细灰的回送量为总灰渣量的5?30% ；所述改造后的脱硫剂添加系统F，在返料器返料管BlO上设置有脱硫剂添加口 F2，脱硫剂与分离器BA分离下来的热灰一起送入炉膛密相区I。所述改造后的返料系统B，还包括对返料器BB的通流部分进行调整，返料器返料室B7的流通面积为返料器松动室B5的流通面积的1.5?3倍；返料器返料风室B8和返料器松动风室B6之间设有返料器风室隔板B9，应返料器返料室B7和返料器松动室B5之间设有返料器上隔板B11，以应对物料外循环量的增加。所述改造后的返料系统B，还包括在分离器中心筒B4内部安装有分离器中心筒内导流板B13。所述改造后的脱硫剂添加系统F，还包括脱硫剂采用气力输送方式，输送气源为压缩空气，使用的脱硫剂为石灰石、电石渣或高含钙物质，脱硫剂中CaO含量为52%以上，脱硫剂平均粒径为150?750 μ m，最大粒径小于2.0mm。所述分离器中心筒B4为耐热不锈钢，壁厚5?25mm。所述钟罩式风帽的阻力为2.5?5.5kPa，彼此之间的间距为100?400mm。所述上二次风喷口 DH、中二次风喷口 DM和下二次风喷口 DL之间对称或非对称布置，最底层下二次风喷口 DL位于布风板Cl上部400?1600mm，所述上二次风喷口 DH、中二次风喷口 DM和下二次风喷口 DL的风量均能够独立调节。所述脱硫剂添加系统F设置2套或2套以上，其中至少有I套系统为备用系统。本技术和现有技术相比，具有如下优点:1.可以同步降低锅炉烟气中S02、NOx和粉尘的排放浓度，改造后的锅炉的烟气排放能够满足国家最新环保标准要求，环境效益显著。2.避免了新增炉外脱硫系统和SNCR脱硝系统的高昂设备投入，不占用土地，改造周期短、风险小。3.改造不新增设备，不增加原有设备的检修维护工作量，无需新增人员，不会增加运行成本。4.在进行一体化改造的同时能够同步解决锅炉现有受热面布置、风帽、分离器、冷渣器和石灰石输送系统等存在问题，全面提高锅炉运行的经济性、稳定性和安全性。【附图说明】图1为一台循环流化床锅炉一体化改造实施前的整体结构示意图。图2为一台循环流化床锅炉一体化改造实施前的俯视图。图3为一台循环流化床锅炉一体化改造实施后的整体结构示意图。图4为一台循环流化床锅炉一体化改造实施后的俯视图。图5为屏式受热面改造前后比较示意图，其中:图5a为屏式受热面改造前示意图，图5b为屏式受热面改造后不意图。图6为屏式受热面加强筋加装示意图，其中:图6a为屏式受热面改造后示意图，图6b为图6a圆圈处的局部放大主视图，图6c为图6b的俯视图。图7为分离器改造前后比较示意图，其中:图7a为分离器改造前示意图，图7b为分离器改造后示意图。图8为分离器中心筒偏心结构示意图。图9为分离器中心筒内导流板布置示意图，其中:图9a为主视图，图9b为俯视图。图10为分离器中心筒自由吊挂式固定方式示意图。图11为返料器改造前后比较示意图，其中:图1la为返料器改造前示意图，图1lb为返料器改造后示意图。图12为风帽改造前后比较示意图；其中，图12a为风帽改造前示意图，图12b为风帽改造后示意图，改造后布风板Cl四周使用的风帽C2开孔率高于中心区域(圈虚所示风帽)。图13为二次风喷口系统布置示意图。图14为一台循环流化床锅炉一体化改造部分实施后的整体结构示意图。图中:A——屏式受热面B——返料系统C——布风系统D——二次风喷口系统E——灰渣冷却系统F——脱硫剂添加系统I—炉膛密相区2—炉膛稀相区3——煤仓4——落煤管5——尾本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉，其特征在于：包括改造后的屏式受热面(A)、改造后的返料系统(B)、改造后的布风系统(C)、改造后的二次风喷口系统(D)、改造后的灰渣冷却系统(E)以及改造后的脱硫剂添加系统(F)； 所述改造后的屏式受热面(A)，增加了屏式受热面(A)的长度和管束数量，改造后的屏式受热面(A)最底部距离布风板(C1)的距离为10～20m；屏式受热面(A)下部1～2m区域完全覆盖有屏式受热面耐磨材料(A1)以防止气流冲刷磨损，同时屏式受热面(A)外侧安装有防止其变形的屏式受热面加强筋(A2)； 所述改造后的返料系统(B)，在分离器入口烟道(B1)设置有分离器入口烟道导流装置(B12)，对进入分离器的烟气进行整流，并对分离器中心筒(B4)固定方式和结构形式进行了改造，分离器中心筒(B4)顶部固定方式为自由吊挂式固定，分离器中心筒(B4)和分离器筒体(B2)之间为自由配合，能够相对滑动；分离器中心筒(B4)结构改造形式采用下部筒径偏心布置，偏心距离为100～2000mm，下部筒径为上部筒径的30～80％； 所述改造后的布风系统(C)，在一次风室(C3)内安装有一次风室导流挡板(C4)，在布风板(C1)上布置有风帽(C2)，风帽(C2)为钟罩式风帽；布风板(C1)四周的风帽(C2)开孔率高于中心区域； 所述改造后的二次风喷口系统(D)，采用多层二次风喷口布置，布置级数为2级或3级，分别为上二次风喷口(DH)和下二次风喷口(DL)或上二次风喷口(DH)、中二次风喷口(DM)和下二次风喷口(DL)，所述上二次风喷口 (DH)、中二次风喷口(DM)和下二次风喷口(DL)的二次风沿炉膛密相区(1)高度方向分层倾斜向下送入，其倾斜角度5～65°； 所述改造后的灰渣冷却系统(E)，采用的冷渣器(E2)为风水联合冷渣器，利用冷渣器(E2)能够将一部分细灰回送炉膛密相区(1)，细灰的回送量为总灰渣量的5～30％； 所述改造后的脱硫剂添加系统(F)，在返料器返料管(B10)上设置有脱硫剂添加口(F2)，脱硫剂与分离器分离下来的热灰一起送入炉膛密相区(1)。...
【技术特征摘要】
1.一种应用一体化改造技术的循环流化床锅炉，其特征在于:包括改造后的屏式受热面(A)、改造后的返料系统(B)、改造后的布风系统(C)、改造后的二次风嗔口系统(D)、改造后的灰渣冷却系统(E)以及改造后的脱硫剂添加系统(F)； 所述改造后的屏式受热面(A)，增加了屏式受热面(A)的长度和管束数量，改造后的屏式受热面(A)最底部距离布风板(Cl)的距离为10~20m ;屏式受热面(A)下部I~2m区域完全覆盖有屏式受热面耐磨材料(Al)以防止气流冲刷磨损，同时屏式受热面(A)外侧安装有防止其变形的屏式受热面加强筋(A2)； 所述改造后的返料系统(B)，在分离器入口烟道(BI)设置有分离器入口烟道导流装置(B12)，对进入分离器的烟气进行整流，并对分离器中心筒(B4)固定方式和结构形式进行了改造，分离器中心筒(B4)顶部固定方式为自由吊挂式固定，分离器中心筒(B4)和分离器筒体(B2)之间为自由配合，能够相对滑动；分离器中心筒(B4)结构改造形式采用下部筒径偏心布置，偏心距离为100~2000mm，下部筒径为上部筒径的30~80% ; 所述改造后的布风系统(C)，在一次风室(C3)内安装有一次风室导流挡板(C4)，在布风板(Cl)上布置有风帽(C2)，风帽(C2)为钟罩式风帽；布风板(Cl)四周的风帽(C2)开孔率高于中心区域； 所述改造后的二次风喷口系统(D)，采用多层二次风喷口布置，布置级数为2级或3级，分别为上二次风喷口(DH)和下二次风喷口(DL)或上二次风喷口(DH)、中二次风喷口(DM)和下二次风喷口(DL)，所述上二次风喷口(DH)、中二次风喷口(DM)和下二次风喷口(DL)的二次风沿炉膛密相区(I)高度方向分层倾斜向下送入，其倾斜角度5~65° ; 所述改造后的灰渣冷却系统(E)，采用的冷渣器(E2)为风水联合冷渣器，利用冷渣器(E2)能够将一部分细灰回送炉膛密相区(I)，细灰的回送量为总灰渣量的5~30% ; 所述改造后的脱硫剂添加...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄中，徐正泉，江建忠，肖平，孙献斌，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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