带有多功能旋风分离器的流化床锅炉制造技术

一种带有多功能旋风分离器的流化床锅炉，包括流化床锅炉燃烧室和设置在流化床燃烧室出口外的旋风分离器，所述的锅炉燃烧室包括燃烧室底部的布风板、布风板以上的高速流化区和燃烧室上部的气相燃烧区，所述的旋风分离器包括入口段、与入口段相通的外旋风筒，设置在外旋风筒内的排气筒和锥形灰仓，其特征在于：在所述的入口段上安装有一个气体燃尽风口；在所述的外旋风筒和排气筒之间设有一个气体燃尽风套筒，该套筒和排气筒之间形成环形狭缝，在气体燃尽风套筒的顶部设有热空气入口。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流化床锅炉，尤其涉及一种燃烧低热值高挥发份燃料的流化床燃烧设备，属能源环保
为了让高挥发份燃料中的气体成分在燃烧室中燃尽，现有的流化床通常采取增加炉高的方法。这种方法可以增加烟气高温流程，对气体成分燃尽有着直接的效果，但是其代价是巨大的。一台燃用生活垃圾的蒸汽出力为10吨的流化床锅炉，其建设金属耗量相当于一台蒸汽出力为35吨的燃煤锅炉。此外，增加炉高需要更大的通风机来维持燃烧室内的气力输送状态，对流化床锅炉的动力提出更高的要求，大幅提高了锅炉电耗。本专利技术的目的和任务是通过以下技术方案实现的一种带有多功能旋风分离器的流化床锅炉，包括流化床锅炉燃烧室和设置在流化床燃烧室出口外的旋风分离器，所述的锅炉燃烧室包括燃烧室底部的布风板、布风板以上的高速流化区和燃烧室上部的气相燃烧区，所述的旋风分离器包括入口段、与入口段相通的外旋风筒，设置在外旋风筒内的排气筒和锥形灰仓，其特征在于所述的入口段上安装有一个气体燃尽风口；在所述的外旋风筒和排气筒之间设有一个气体燃尽风套筒，该套筒和排气筒之间形成环形狭缝，在气体燃尽风套筒的顶部设有热空气入口。本专利技术的技术特征还在于所述的燃烧室内的气相燃烧区占整个燃烧室高度的1/3～1/2，其炉膛横截面为高速流化区炉膛横截面的2倍。这种燃烧室结构一方面可以在流化床密相区保持较高床速，保证密相区良好的流动性，另一方面可以在流化床上部保持较低的烟气流速，并在燃烧室截面突扩位置形成烟气涡流，为烟气中的气相可燃成分提供更大的燃烧空间和更长的烟气停留时间，以进一步提高燃烧效率。本专利技术所提供的带有多功能旋风分离器的流化床锅炉具有以下优点将流化床锅炉的燃烧空间从传统的燃烧室扩展到分离器，使流化床锅炉的分离器具有分离固体颗粒和燃尽挥发份的双重作用。利用燃烧室出口外包括分离器入口和分离器中的空间作为气体燃烧空间，一方面延长了烟气高温富氧流程，同时又不需要过度增加锅炉高度，便于将现有的流化床直接改造成燃用高挥发份燃料的锅炉，充分满足高挥发份燃料的燃烧要求，提高燃烧效率，降低有机类可燃成分的污染排放。图2为多功能旋风分离器的结构示意图。图3为图2的俯视图。图中1-分离器入口段，2-外旋风筒，3-排气筒，4-锥形灰仓，5-气体燃尽风口，6-排气筒套筒，7-布风板，8-高速流化区，9-气相燃烧区，10-热空气入口。所述锅炉燃烧室包括燃烧室底部的布风板7、布风板以上的高速流化区8和燃烧室上部的气相燃烧区9，在高速流化区以上占燃烧室高度1/3～1/2的气相燃烧区炉膛横截面发生突扩，其炉膛横截面为高速流化区炉膛横截面的2倍。这种燃烧室结构一方面可以在流化床密相区保持较高床速，保证密相区良好的流动性，另一方面可以在流化床上部保持较低的烟气流速，并在燃烧室截面突扩位置形成烟气涡流，为烟气中的气相可燃成分提供更大的燃烧空间和更长的烟气停留时间，以进一步提高燃烧效率。上述带有多功能旋风分离器的流化床锅炉运行方式如下高挥发份燃料进入流化床燃烧室后悬浮在布风板7上高速流化区8中燃烧，燃烧过程中燃料挥发份受热析出，和烟气以及炉内蓄热介质在燃烧室中共同上升并发生气相燃烧，产生空间火焰，火焰可持续延伸至燃烧室出口和分离器入口1。在分离器入口处燃烧烟气被文丘里缩口加速，缩口处的气体燃尽风口5沿烟气流动的垂直方向吹入来自锅炉尾部空气预热器的气体燃尽风，将烟气流动区充分吹透，保证烟气的整个流动空间处在富氧状态。烟气夹带固体颗粒流入旋风筒2后沿旋风筒壁面旋转，其中的固体颗粒撞击在壁面上落入旋风筒下部的锥形灰斗4，而烟气向上翻转进入中心排气筒3排出。来自锅炉尾部空气预热器的气体燃尽风从排气筒套筒顶部的热空气入口10进入排气筒套筒6后再通过套筒和排气筒之间的狭缝吹出，与旋风筒中的旋转气流混合并燃烧，将烟气中的可燃气体燃尽，最终通过排气筒排出。权利要求1.一种带有多功能旋风分离器的流化床锅炉，包括流化床锅炉燃烧室和设置在流化床燃烧室出口外的旋风分离器，所述的锅炉燃烧室包括燃烧室底部的布风板、布风板以上的高速流化区和燃烧室上部的气相燃烧区，所述的旋风分离器包括入口段、与入口段相通的外旋风筒，设置在外旋风筒内的排气筒和锥形灰仓，其特征在于在所述的入口段上安装有一个气体燃尽风口；在所述的外旋风筒和排气筒之间设有一个气体燃尽风套筒，该套筒和排气筒之间形成环形狭缝，在气体燃尽风套筒的顶部设有热空气入口。2.按照权利要求1所述的流化床锅炉，其特征在于所述的气相燃烧区占整个燃烧室高度的1/3～1/2，其炉膛横截面为高速流化区炉膛横截面的2倍。3.按照权利要求1或2所述的流化床锅炉，其特征在于所述分离器入口段的内壁形状为文丘里缩口。全文摘要带有多功能旋风分离器的流化床锅炉，涉及一种燃烧低热值高挥发份燃料的流化床燃烧设备。本专利技术采用了具分离和燃尽挥发份双重功能的旋风分离器，该分离器包括一个其内壁形状为文丘里缩口的入口段，外旋风筒、排气筒以及设置在外旋风筒和排气筒之间的气体燃尽风套筒；在入口段上设有气体燃尽风口，在气体燃尽风套筒的顶部设有热空气入口。本专利技术将流化床锅炉的燃烧空间从传统的燃烧室扩展到分离器，既延长了烟气高温富氧流程，同时又不需要过度增加锅炉高度，便于将现有的流化床锅炉直接改造成燃用高挥发份燃料的锅炉。能够充分满足高挥发份燃料的燃烧要求，提高燃烧效率，降低锅炉烟气中有机类可燃成分的污染排放。文档编号F23C10/10GK1477329SQ03146389公开日2004年2月25日 申请日期2003年7月11日 优先权日2003年7月11日专利技术者吴占松, 李福金, 王英彪, 郭亮, 郑洽余 申请人:清华紫光环保有限公司, 清华大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴占松，李福金，王英彪，郭亮，郑洽余，
申请(专利权)人：清华紫光环保有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：