一种应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，包括膜式水冷壁围成的水冷风室、给料口、膜式水冷壁围成的炉膛、膜式壁构成的屏式换热面、旋风分离器及与其上部连通的竖向空烟道，所述空烟道的受热面由汽冷包墙构成，所述空烟道的下游设横向的水平烟道，水平烟道内依次设置低温级对流受热面、省煤器受热面和空气预热器受热面。采用本实用新型专利技术应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，解决了高钠煤在尾部对流受热面沾污粘结问题，某些具有强沾污倾向的煤种价格便宜如碱金属含量很高的新疆准东煤，可通过本循环流化床锅炉得到有效的利用，提高电厂经济效益，促进煤炭开采、销售及电力发展，市场应用前景广阔。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及流化床锅炉，尤其涉及一种应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，属于流化床锅炉

技术介绍
循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。在国际上，这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；最近几年，国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起。循环流化床(CFB)燃烧技术具有燃料适应性广、负荷调节范围大、燃烧效率高、污染物排放少、燃烧后的灰渣可综合利用等优点，是一种洁净燃烧锅炉。近些年，CFB锅炉技术不断向大型化发展。随着循环流化床锅炉应用领域的不断拓展，燃用某些特殊燃料的循环流化床锅炉出现了一些困扰锅炉设计人员和电厂运行人员的难题。主要问题表现在:在燃用高碱金属煤种及生物燃料的电站锅炉上，由气态碱金属诱发的对流受热面沾污粘结问题已严重影响到锅炉安全、高效、连续运行，成为行业非常重视但难以克服的难题。新疆地区多个电厂在燃用高碱金属煤时发生严重沾污，满负荷连续运行一周就必须停炉清理，而由于锅炉结构的限制，在尾部烟道内的对流受热面沾污粘结后，空间受限，清理粘结非常困难，费时、费力，目前没有很好的办法来解决这一难题。近年来我国新疆地区煤炭开采及电力发展迅猛，国家已在新疆地区规划四大煤田，其中准东煤田预测储量达到3900亿吨，按照目前我国火电年用煤量计算可以提供长达100年的煤炭。准东煤有热值中等灰分极少的优点，但准东煤灰有其特殊性，灰中碱性物质如钾、钠等的含量远高于普通煤。在燃烧过程中灰中碱金属释放并诱发对流受热面严重沾污，如受热面管子被煤灰包裹而影响受热面换热，并阻塞烟气通道，电厂被迫停止生产。新疆地区该煤种分布广储量大，这一难题已严重制约了新疆电力发展，如不解决甚至影响到国家西电东送的战略布局。另外，经研究发现，当烟气温度在区间Tl (低温)-T2(高温)内时，其锅炉受热面最容易沾污，也就是说当烟气温度高于Τ2或低于Tl对流受热面就不沾污。
技术实现思路
本技术的目的在于:提供一种应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，解决现有流化床锅炉在燃烧过程中，尾部对流受热面容易发生沾污的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。本技术的目的是通过下述技术方案来实现:一种应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，包括膜式水冷壁围成的水冷风室、给料口、膜式水冷壁围成的炉膛、膜式壁构成的屏式换热面、旋风分离器及与其上部连通的竖向空烟道，所述空烟道的受热面由汽冷包墙构成，所述空烟道的下游设横向的水平烟道，水平烟道内依次设置低温级对流受热面、省煤器受热面和空气预热器受热面。作为一种优选方式，所述旋风分离器的底部设一 U形自平衡回料器，U形的一端与旋风分离器连通，另一端与炉膛的下部连通，自平衡回料器形成一个即可将旋风分离器分离下来的固体颗粒送回炉膛，又可利用位于U形内的固体颗粒来防止炉膛内烟气反串至旋风分离器的非机械式平衡装置。作为一种优选方式，所述空烟道、低温级对流受热面、省煤器受热面及空气预热器受热面下方分别设置一用于接灰的灰斗。作为一种优选方式，所述水平烟道分为左右两烟气通路，在水平烟道的中部设有用于调节其左右两侧烟气份额的烟气调节挡板。作为进一步优选，所述水平烟道为双烟道或单烟道。作为进一步优选，所述旋风分离器为蒸汽冷却式旋风分离器、水冷式旋风分离器或绝热式旋风分离器。作为进一步优选，所述旋风分离器为两个。作为进一步优选，所述旋风分离器为单个或多个。本技术中部分零件的作用如下:水冷风室:将流化空气引入炉膛；给料口:用于将燃料或其他物料送入燃烧室；炉膛:用于燃料燃烧并对工质换热；屏式换热面:用于加热工质，产生过热和/或再热蒸汽；旋风分离器:由膜式壁围成的或者由钢板加耐磨耐火料围成，是一种烟气惯性分离装置，用于将炉膛出来的热烟气气固分离，分离后的干净烟气进入空烟道受热面，分离出的固体粒子进入自平衡回料器；自平衡回料器:用于将旋风分离器分离下来的固体颗粒连续不断地送回炉膛内循环燃烧，同时利用固体颗粒建立的料位防止炉膛的烟气返串至旋风分离器；空烟道:由膜式气冷包墙围成受热面，用于烟气和工质换热；水平烟道:由钢板围成；低温级对流受热面:为过热器和/或再热器受热面，用于烟气和工质换热；省煤器受热面:用于加热给水，并降低排烟温度；空气预热器受热面:用于加热燃烧用空气，并降低排烟温度；灰斗:用于接空烟道以及低温级受热面、省煤器受热面、空预器受热面的灰；烟气调节挡板:用于调节分成左右两条烟气通路水平烟道的左右两侧烟道烟气份额的装置，对于水平烟道不分成左右两条烟气通路的锅炉则不需要此装置。与现有技术相比，本技术的有益效果:采用本技术应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，解决了高钠煤在尾部对流受热面沾污粘结问题，某些具有强沾污倾向的煤种价格便宜如碱金属含量很高的新疆准东煤，便可通过本循环流化床锅炉得到有效的利用，为电厂燃用强沾污倾向煤种解决后顾之忧，提高电厂经济效益，促进煤炭开采、销售及电力发展，市场应用前景广阔。 附图说明图1是本技术应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉的结构示意图；图2为图1的俯面结构示意图。图中:1_水冷风室，2-给料口，3-炉膛，4-屏式换热面，5-旋风分离器，6-自平衡回料器，7-空烟道，8-水平烟道，9-低温级对流受热面，10-省煤器受热面，11-空气预热器受热面，12-灰斗，13-烟气调节挡板。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。如图1-2所示，本技术应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，其包括膜式水冷壁围成的水冷风室1、给料口 2、膜式水冷壁围成的炉膛3、膜式壁构成的屏式换热面4、旋风分离器5及与其上部连通的竖向空烟道7，所述旋风分离器5的底部设一 U形自平衡回料器6，U形的一端与旋风分离器5连通，另一端与炉膛3的下部连通，自平衡回料器6形成一个即可将旋风分离器5分离下来的固体颗粒送回炉膛3，又可利用位于U形内的固体颗粒来防止炉膛3内烟气反串至旋风分离器5的非机械式平衡装置，稍微非机械式平衡即使指，不需要借助外力，只靠旋风分离器分离下来固体颗粒自身的重力来实现旋风分离器和炉膛之间的平衡。在使用过程中，旋风分离器不断的分离下来固体颗粒，固体颗粒在重力的作用下，落入旋风分离器的底部，进入自平衡回料器中，由于固体颗粒的不断下落累积，从而将先前落下的固体颗粒往自平衡回料器U形的另一端推动，推入炉膛内，当自平衡回料器的U形弯道内堆满固体颗粒时，可以起到对炉膛烟气进入旋风分离器的一个阻挡作用，使得旋风分离器和炉膛达到平衡。所述空烟道7的受热面由汽冷包墙构成，因此，不需要在空烟道内再设置专门的受热面。所述空烟道7的下游设横向的水平烟道8，水平烟道8内依次设置低温级对流受热面9、省煤器受热面10和空气预热器受热面11。所述空烟道7、低温级对流受热面9、省煤器受热面10及空气预热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于高钠煤及生物燃料的循环流化床锅炉，包括膜式水冷壁围成的水冷风室（1）、给料口（2）、膜式水冷壁围成的炉膛（3）、膜式壁构成的屏式换热面（4）、旋风分离器（5）及与其上部连通的竖向空烟道（7），其特征在于：所述空烟道（7）的受热面由汽冷包墙构成，所述空烟道（7）的下游设横向的水平烟道（8），水平烟道（8）内依次设置低温级对流受热面（9）、省煤器受热面（10）和空气预热器受热面（11）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁红伟，聂立，苏虎，黄敏，巩李明，张秀昌，杨雪芬，尹莉，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51