一种基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，包括依次连接的燃煤仓、燃烧室、旋风分离器、竖井、电除尘器和烟囱和干熄渣循环处理装置；干熄渣循环处理装置包括干熄炉和循环风机，干熄炉的上部设置有烟道，烟道连接竖井受热面的烟道入口，干熄炉的进料口连接燃烧室排渣通道，电除尘器出口烟道上设置分流烟道，干熄炉的底部经循环风机连接至分流烟道。其产生的有益效果是：排渣中在炉内燃尽后，采用循环流化床锅炉机组的烟气作为循环气体，它相对于干熄焦工艺利用N2惰性气体、会产生CO等有毒、易爆燃气体方面，该工艺更加安全可靠，对已燃尽的高温干熄渣第二次利用，可显著降低机组发电煤耗率，同时有效减少污染物排放。

Circulating fluidized bed boiler unit based on dry quenching slag technology

The utility model relates to a circulating fluidized bed boiler slag dry quenching technology based on coal warehouse, including in the combustion chamber, cyclone separator, shaft, electric precipitator and chimney and dry quenching slag recycling device connected; dry quenching slag recycling device comprises a dry quenching furnace and the circulation fan, the upper part of the dry quenching the furnace is arranged flue, flue connection shaft heating surface flue entrance, feed dry quenching furnace connected to the combustion chamber of the slag discharging channel, outlet ESP flue arranged on the bypass flue, the bottom of the dry quenching furnace circulating fan connected to the bypass flue. The beneficial effect is: as in furnace slag after the flue gas circulating fluidized bed boiler as circulating gas, it is relative to the CDQ process using N2 inert gas, will produce CO and other toxic and easy detonation gas, the process is more safe and reliable, the high temperature burned dry quenching slag second times using. Can significantly reduce the coal consumption rate, and effectively reduce pollutant emissions.

【技术实现步骤摘要】

：本技术涉及一种循环流化床锅炉配套汽轮发电机设备，具体地说是利用干熄渣技术高效回收锅炉排渣物理显热、优化回收热量利用方式、最终提高机组整体经济性。
技术介绍
：循环流化床锅炉以其在低成本污染排放控制,以及低热值煤种适应性等方面的优势，在国际上被公认为是商业化程度最好的清洁煤燃烧技术之一。最近10多年来，我国在引进300MW机组循环流化床锅炉技术基础上，开发了具有自主知识产权的300MW机组、600MW配套的亚临界、超临界循环流化床锅炉。循环流化床锅炉主要优点是燃用低热值、高灰分的劣质煤适应性强，但因低热值煤种的收到基灰分一般30％～50％较高，排渣量占总灰量达40％，显热占燃煤低位发热量0.8～1.4个百分点，排渣温度达850℃，相对于环境具有高能级热量。调研发现：目前主要采用滚筒式冷渣器及流化床式冷渣器等，从整体来说，但因热量回收装置效率低、回收热量能级较低，这部分热量未充分利用，对全厂热效率影响很大。例如：云南某公司300MW亚临界机组循环流化床锅炉，燃用当地低热值褐煤，额定负荷下排放渣量39.4t/h，高温红渣显热巨大，排渣显热占燃煤发热量0.84个百分点。具体见(表：1)。(表1：)某300MW亚临界机组锅炉入炉煤发热量与排渣显热对照表注：数据来源某300MW亚临界机组运行记录为了回收利用排渣显热，锅炉设置四台滚筒冷渣器，将回收热量加热回热系统NO1、NO2两级低压加热器，以排挤抽汽增加发电。因冷渣器换热形式限制，凝水吸热量只有31.36％，而且回收热量能级较低，只能利用在NO1、NO2两级低压加热器。根据等效焓降理论，两级加热器的平均抽汽效率，也就是增加做功与加入热量之比为11.43％，最终增发电功率仅279kW。目前很多冶金企业采用了干熄焦工艺，它作为国家节能减排“十二五”规划重点推广技术，可显著提高能源利用效率，具体见《干熄焦节能技术规范》(YB/T4255-2012)。干熄焦锅炉工艺流程：干熄炉是干熄焦系统的重要组成部分。惰性气体N2作为循环气体在干熄炉内冷却炽热焦炭，吸收了红焦显热的高温惰性气体经过一次除尘器除去粗颗粒焦粉进入锅炉，给水经过给水预热器吸、省煤器、鳍片管蒸发器、光管蒸发器、一次过热器、二次过热器，最终产生过热蒸汽；被冷却的惰性气体经二次除尘器去除细颗粒焦粉，再由循环风机鼓入干熄炉继续冷却红焦。目前全世界大部分干熄焦锅炉产生的蒸汽主要用来发电或实行热电联产。国际上以日本新日铁、JFE、德国蒂森·斯梯尔·奥托公司干熄焦为代表技术较为先进，并形成了各自的特点。具体见(见表：2)。(表：2)乌克兰、日本、德国干熄焦技术对比表注：《干熄焦节能技术规范》(YB/T4255-2012)。干熄焦技术非常成熟，设备运行稳定可靠，对不同焦炭适应性强；循环流化床的排渣，是燃尽的块煤，干熄焦焦炭是焦化的块煤，两者涉及物料流化、换热等物性指标，如粒度分布、比重、比热等基本一致，完全可以选择干熄焦技术的普适工艺来冷却处理排渣，例如循环流化床锅炉的停炉操作过程就是一种干熄渣过程。根据干熄焦技术和干熄渣工艺，对所涉及到的有关参数计算，具体见(表：3)。(表3：)干熄焦与干熄渣基本参数对照注：数据来源于《干熄焦技术》潘立慧等编著(冶金工业出版社)。现有技术中未见将干熄渣技术应用于循环流化床锅炉机组设备中，有必要进行研究设计。
技术实现思路
：本技术提供一种基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，选择性能可靠的排渣冷却装置，将循环流化床锅炉排渣的物理显热高效回收。为实现上述专利技术目的，本技术所采取的技术方案如下：基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组包括依次通过烟道互相连接的燃煤仓、燃烧室、旋风分离器、竖井、电除尘器和烟囱；其特征在于：还包括干熄渣循环处理装置，所述干熄渣循环处理装置包括干熄炉和循环风机，所述干熄炉的上部设置有烟道，该烟道连接竖井受热面的烟道入口，干熄炉的进料口连接燃烧室排渣通道，电除尘器出口烟道上分流烟道，干熄炉的底部经循环风机连接至所述分流烟道，电除尘器出口的部分烟气经循环风机吸入干熄炉进行热交换后，送入竖井受热面。为了对再循环的高温烟气进行除尘，所述干熄渣循环处理装置还包括一次除尘装置，该一次除尘装置设置在干熄炉和竖井之间的烟道上。为了保证再循环热烟气温度与循环流床机组引入点主流烟气温度相匹配，一次除尘装置后的烟道与竖井接入点处设置有可调角度的烟气导流板。竖井内自上而下依次设置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器。为了保证燃烧室内燃煤循环流化床的正常燃烧，该装置还包括一次风机和二次风机，所述一次风机和二次风机分别通过管道连接在燃烧室的底部和下部位置，所述一次风、二次风流经空气预热器吸收烟气侧热量。为了在燃煤燃烧时进行炉内脱硫，所述燃烧室进料口还连接有燃煤仓、石灰石仓。为了实现对过程工艺的调节控制，还包括DCS系统，DCS系统包括控制主机、显示屏和数据传感收集装置，所述DCS系统分别与燃煤仓、石灰石给料装置、一次风机、二次风机、空气预热器、引风机连接。便于设备系统及工艺流程的监控与安全预警，所述数据传感收集系统包括设置在燃烧室上部、旋风分离器出口、竖井内各级受热面入口、干熄炉、一次除尘装置、电除尘装置上的烟气侧及汽水侧的温度或压力传感元件。本技术具有的有益效果如下：为了提高排渣显热回收效率，同时提高其回收热量的能级水平，本申请通过对相关行业深入调研，将钢铁行业干熄焦技术应用于循环流化床锅炉机组中，具有较好的利用价值。选择性能可靠的排渣冷却装置，将循环流化床锅炉排渣物理显热高效回收，能够利用它产生高品位的热量，并结合循环流化床锅炉机组热力系统特点，根据有关分析及等效焓降节能理论，系统性地优化热量利用在锅炉侧或汽轮机的回热系统的具体部位等，实现燃烧低热值劣质煤高效发电目标。利用干熄焦技术的普适工艺来处理冷却循环流化床排渣，提供一种可行的干熄渣高效余热回收装置，并与现有亚临界或超临界机组热力循环特性相融合，可以得到一种基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组排渣显热回收工艺。因排渣中的可燃物已在炉内燃尽，采用循环流化床锅炉机组的烟气作为循环气体，它相对于干熄焦工艺利用N2惰性气体、会产生CO等有毒、易爆燃气体方面，该工艺更加安全可靠；对已燃尽的高温干熄渣第二次利用，可显著降低机组发电煤耗率，同时有效减少污染物排放，在减少污染物排放方面的环保收益也非常显著。采用该装置可以净增加发电功率：2583kW，而采用现有冷渣器回收热量增加电量279kW。本技术是滚筒冷渣器系统增发电量9.26倍，按照机组每年运行小时数为5500h；则每年增加发电量：2583kw×5500h＝1420.65万kWh；上网电价按0.4元/kwh；每年增加售电收入：1420.65万kWh×0.4元/kwh＝568.26万元；按照火电项目建设静态投资4000元/kW；因此投资为：2583kW×4000元/kW＝1033.2万元，投资回收年限：1033.2万元/568.26万元＝1.8年，消耗同样燃料时，300MW机组每年可以增加发电量1420.65万kWh。附图说明图1是本技术的结构示意图；图中：1-燃煤仓，2-石灰石仓，3-燃烧室，4-旋风分离器，5-过热器，6-再热器，7-省煤器，8-空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，包括依次通过烟道互相连接的燃煤仓、燃烧室、旋风分离器、竖井、电除尘器和烟囱；其特征在于：还包括干熄渣循环处理装置，所述干熄渣循环处理装置包括干熄炉和循环风机，所述干熄炉的上部设置有烟道，该烟道连接竖井受热面的烟道入口，干熄炉的进料口连接燃烧室排渣通道，电除尘器出口烟道上设置分流烟道，干熄炉的底部经循环风机连接至所述分流烟道，电除尘器出口的部分烟气经循环风机吸入干熄炉进行热交换后，送入竖井受热面。

【技术特征摘要】
1.一种基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，包括依次通过烟道互相连接的燃煤仓、燃烧室、旋风分离器、竖井、电除尘器和烟囱；其特征在于：还包括干熄渣循环处理装置，所述干熄渣循环处理装置包括干熄炉和循环风机，所述干熄炉的上部设置有烟道，该烟道连接竖井受热面的烟道入口，干熄炉的进料口连接燃烧室排渣通道，电除尘器出口烟道上设置分流烟道，干熄炉的底部经循环风机连接至所述分流烟道，电除尘器出口的部分烟气经循环风机吸入干熄炉进行热交换后，送入竖井受热面。2.根据权利要求1所述的基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，其特征在于：所述干熄渣循环处理装置还包括一次除尘装置，该一次除尘装置设置在干熄炉和竖井之间的烟道上。3.根据权利要求2所述的基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，其特征在于：所述的一次除尘装置后的烟道与竖井接入点处设置有可调角度的烟气导流板。4.根据权利要求2所述的基于干熄渣技术的循环流化床锅炉机组，其特征在于：所述竖井内自上而下依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙久启，黄启龙，蔡培，闫水保，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院，南京电力设备质量性能检验中心，
类型：新型
国别省市：江苏;32