用于大量重灰的提取和空气/水冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于由固体燃料锅炉（１００）产生的大流量重灰的提取和空气／水冷却系统和能量回收，能够降低所提取的灰的最终温度，而不会增加流入锅炉的喉管的空气流量。当用于冷却过程所需的空气量超过允许进入锅炉的最大量时，由于灰本身形成的冷却环境的分离，系统能够在最适当的位置将过量的空气和可能的蒸汽送到烟气管道。根据在系统排放处灰的温度信号自动进行冷却系统的环境分离。如果冷却空气不足以将灰冷却，则可通过增加雾化水来提高冷却效率。增加的水流量通常根据灰流量和温度来计量，以确保注入水的完全蒸发，从而如果需要在排放处获得适于气动研磨和运输的干灰以与轻质灰混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对由固体燃料锅炉产生的大量重灰(heavyash)进行提取、 冷却和回收能量的系统和方法。
技术介绍
为了发电而对固体化石燃料的需求的持续增长使得越来越频繁地燃烧含 灰量高的煤和褐煤。在大功率锅炉中燃烧褐煤会产生大量的重灰，甚至高达100 吨/小时，这些灰通常包含高百分比的未燃烧物质。干式冷却或主要干式冷却这 么大量的重灰需要大量的冷却空气，甚至是高热值化石燃料的两倍或三倍。如EP0471 055 Bl所说明的那样，在某些已知灰提取和干式冷却系统中， 冷却空气一旦由于与灰进行热交换而被加热，就从锅炉底部引入锅炉内。因此， 最初产生的灰的量越大，通过上述方式由冷却空气供应到锅炉的热回收就越 大，既用于与空气进行热交换，又用于使未燃烧物质燃烧。但是，为了避免燃烧效率受到从底部而不是从燃烧器或从其它专用空气入 口引入燃烧室的空气的不利影响，和/或为了避免对氮氧化物(NOx)的产生造 成类似不希望的影响，锅炉设计者宁愿将该量限制到某一最大值，该值为总燃 烧空气的1.0-1.5%。由于上述原因，特别是如果这种灰量大、未燃烧物质含量高且因此温度高， 则已知冷却系统在以有效和经济的方式实施重灰的干式冷却或主要为干式的 冷却以及相关冷却空气的处置方面是成功的。尤其是，即使能成功实现这样的 冷却、热能回收和处置，它们的实现也给设备带来相当的复杂性，并因此带来 非常高的实施和操作成本。因此，本专利技术面临和要解决的技术问题是提供一种用于提取和冷却来自固 体燃料燃烧室的重灰的系统和方法，其能够避免以上参照现有技术提到的缺点。
技术实现思路
上述问题通过权利要求1所述的系统和权利要求46所述的方法来解决。 在本专利技术所附的权利要求书中陈述本专利技术的优选特征。 本专利技术提供某些重要的优点，借助于下文中的详细描述，会充分地认识这 些优点。主要优点在于，本专利技术允许对灰实施充分、有效且高效的干式冷却或主要 为干式的冷却，而不超过上述从底部引入到燃烧室内冷却空气的1.0-1.5%的限 值。这样的优点对于上述含重灰量高的煤的情形是特别地重要。这主要通过以下措施来获得将整个提取和运输系统分成具有不同气压的两个环境，第一个环境与燃烧室连接，且第二个环境与节约装置区域连接。其中这种分离能够向节约装置区域送去超过上述1.5%的某些空气以及其中可能包含的蒸汽。根据较佳且特别有利的实施例，通过该运输的灰的压头来实现所述环境分 离，而无需用于系统的附加装置。这还能够实现高温的大流量灰的上述有效冷 却，而且通过保持系统本身的构造和操作极其简化以有利于实施、操作和维修 成本。根据这种较佳实施例，本专利技术基本上能够通过将其应用的可能性拓宽到 来自含灰量高的煤或褐煤的大流量重灰而优化EP0 471 055 B1中描述的系统。 总结此后描述的较佳实施例的详细说明来说，本专利技术涉及用于由固体燃料 锅炉产生的大流量重灰的提取和空气/水冷却系统，能够降低所提取的灰的最终 温度，而不增加进入锅炉喉管的空气量，该量通常的值由锅炉设计者设定在总 燃烧空气量的约1.5%。当用于冷却过程所需的空气量超过允许进入锅炉的最 大量时，由于灰本身形成的冷却环境的分离，系统能够在最适当的位置将过量 的空气送到烟气管道。在排放处进行灰和/或流量测量时，冷却系统的环境分离由系统自动进行。 如果冷却空气不足以将灰冷却，则可通过增加雾化水来增加冷却效率。增加的 水流量通常根据灰流量和温度来计量，以确保注入水的完全蒸发，从而如果需 要在排放处获得适于气动研磨和运输的干灰。相对于空气，水具有很大的优点， 能够用相当低重量的水(在该情况所考虑的工作条件下比例约1: 100)有效地11冷却灰本身，且然后其能够显著地降低送到烟气管道的空气量。这能够减小烟 气量增加的负面影响直到使其实际上可忽略为止，烟气量的增加会造成可能的 装置尺寸过大且使用于处理烟气本身直到从烟囱放出为止所需的能量增加。 所提出的系统在使用时主要由以下构成1. 锅炉和提取器之间的过渡料斗，提取器是已提到的EPO 471 055 Bl 中的主题的类型；2. 上述提取器；3. 灰压碎机；4. 压碎机和传送器-冷却器之间的过渡储存器，这种储存器例如是料斗 形式；5. 上述传送器-冷却器，其装备有适当的犁铧和用于喷射水的喷头，该犁铧具有将传送器自身上的灰混合的功能；6. 管线或管道，用于连接在传送器-冷却器(在后者的排放护罩区域内) 和用于处理锅炉烟气的系统的最适当的位置(通常在作为空气/烟气 交换器的电过滤器的下游，但可根据烟气管线成分，诸如是否存在 DeNOx禾口/或DeSOx系统和相关的配置更改选择)之间，用于放出超 过锅炉可接收的最大量的冷却空气；7. 最终排放装置，其能够将灰排放同时防止不受控制的空气进入系统(例如阀或震动提取器或仅是与其它运输或储存封闭装置的封闭连 接)；8. 灰-水混合器，在由于灰的反常情况(量大和/或温度高)系统不再能 够确保灰的充分冷却的情况下，其会由于流动转向器的驱动而可代替 前项7的最终排放装置启动，这种混合器又装备有 -连接管线或管道，用于湿空气流出到项6的管线；以及 -最终排放装置，与项7中描述的相同，能够将灰从系统排放同时防止外部空气再进入；9. 调节和控制系统，其能够确保操作的自动进行，如此后在操作说明书 部分中所描述的那样。附图说明本专利技术的其它优点、特征和应用模式从以示例而非限制目的示出的以下较 佳实施例的以下详细说明中显而易见。参照附图，附图中-图1示出示例本专利技术系统的较佳实施例处于提供两冷却环境之间压力分离的运行模式的总体布置图； -图2示出图1的系统的两冷却环境的分离区域的示意性纵向剖视图； -图3示出根据图2的线A-A截取的剖视-图4示出示例图1的系统处于不提供两冷却环境的所述分离的不同运行模式的总体布置图； -图5示出沿该最后一幅图的线B-B截取的图1的系统的具有双轴的连续混合器，该混合器装备有用于冷却水的喷嘴；以及 -图6示出示例图1的系统处于将仍然热的灰送到图5的混合器的运行模式的总体布置图。具体实施例方式首先参照图l，用在例如固体化石燃料热电厂的类型的、根据本专利技术的较 佳实施例的用于提取和冷却燃烧残渣的系统整体用附图标记1标示。如在说明 书中此后更好地理解的那样，系统1尤其适于处理例如由含灰量高的煤或褐煤 燃烧产生的大流量重灰。为了更清楚地说明，将在此后参照燃烧残渣从其从燃烧室(或锅炉)100 的底部的提取到其处置所遵从的路径对系统1的不同部件进行描述。在燃烧室100、或者最好是其过渡料斗105紧接的下游，系统1提供第一 提取和/或运输单元，具体是主要由高热阻钢制成的干式提取器9。这种提取器 9是本身已知的类型且在例如EP0 252 967中进行了描述，该专利以参见的方 式纳入本文。提取器9通过上述过渡料斗105收集向下沉积到燃烧室100内的 重灰。提取器9在其自身壳体的侧壁处具有外部冷却空气的多个入口孔，这些入 口孔沿提取器9本身的伸展以基本上规则的方式分布，且各入口孔都标以附图 标记IO。这些入口 IO可装备有用于调节量的装置或者可使其工作或不工作。此外，提取器9具有用于外部冷却空气的附加入口 19，较佳地也通过自动阀或 等效的流量调节装置来调节并基本上设置在提取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对重灰进行提取、冷却和回收能量的系统（１），所述系统是适于与燃烧室关联使用的类型，尤其是用于源于例如产能设备中固体化石燃料的大流量重灰，所述系统（１）包括：　（ａ）用于提取和运输来自所述燃烧室（１００）的重灰的装置（９、６）； 　（ｂ）冷却系统（１０、１１、１９、１７、１２），所述冷却系统用于冷却所述重灰，并布置在所述提取和运输装置（９和６）处并适于确定所述提取和运输装置处的冷却空气馈送，所述总体布置使得所述冷却空气的至少一部分从所述燃烧室的底部引入所述燃烧 室（１００）；　（ｃ）压力隔离装置（８），所述压力隔离装置适于确定所述提取和运输装置（９、６）的第一环境（９）和第二环境（６）之间的大气的分离，所述第一环境（９）连接至所述燃烧室（１００）的所述大气，而所述第二环境（６）能够连接至烟气 管道（１０１）；　（ｄ）控制装置，所述控制装置适于根据所述灰的温度和／或流量确定所述环境的压力隔离的启动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M马加莱狄，
申请(专利权)人：马迦迪动力股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]