用于以增加的总锅炉效率冷却与抽出重灰的系统与方法技术方案

技术编号:9493885 阅读:115 留言:0更新日期:2013-12-26 04:45
一种用于重灰的冷却系统(1),该冷却系统(1)为适合于与燃烧室(2)结合使用的类型,尤其用于得自例如能量产生单元中的固体化石燃料的大流量之灰,该系统(1)包含:用于输送该重灰的输送带(31),该输送带(31)适合于配置于该燃烧室(2)下方且具有容纳外壳(3)及输送表面(311),该输送表面(311)装设有用于供冷却空气通过的开口(9),该输送表面(311)适合于基本上上以连续床的形式接纳在该燃烧室(2)中所产生的灰;以及用于冷却接纳于该输送表面(311)上的该重灰的冷却装置,该冷却装置包含配置于该输送表面(311)下方的至少一个分割区(4)及用于在对该分割区(4)处冷却空气进行强制馈送的强制馈送装置(11)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于重灰的冷却系统(1),该冷却系统(1)为适合于与燃烧室(2)结合使用的类型,尤其用于得自例如能量产生单元中的固体化石燃料的大流量之灰,该系统(1)包含:用于输送该重灰的输送带(31),该输送带(31)适合于配置于该燃烧室(2)下方且具有容纳外壳(3)及输送表面(311),该输送表面(311)装设有用于供冷却空气通过的开口(9),该输送表面(311)适合于基本上上以连续床的形式接纳在该燃烧室(2)中所产生的灰;以及用于冷却接纳于该输送表面(311)上的该重灰的冷却装置,该冷却装置包含配置于该输送表面(311)下方的至少一个分割区(4)及用于在对该分割区(4)处冷却空气进行强制馈送的强制馈送装置(11)。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于重灰的冷却系统,该冷却系统为适合于与燃烧室结合使用的类型,尤其用于得自例如能量产生单元中的固体化石燃料的大流量的灰。
技术介绍
用于由固体燃料在燃烧室(或锅炉)中所产生的重灰的已知干式冷却及抽出系统为基于灰床的空气冷却。为此,在置放于锅炉喉口正下方的耐高温的带上输送重灰。通过存在于锅炉内的负压将冷却空气抽吸至该抽出系统中,冷却空气通过该带的容纳外壳(containment casing)的适当开口。空气接着在方向之意义上以逆流形式蔓延过系统及灰床,因此操作对灰及设备的冷却。刚才所述类型的用于抽出及冷却的系统揭示于EP O 252 967中。灰与空气之间以逆流方式进行热交换的上述机制在以下方面影响抽出系统的大小:-所使用的空气流量,其中空气自身在系统内的速度必须最大化以由此增加与灰之热交换系数 '及-输送带的轴距及速度,待优化以增加与空气接触的灰的停留时间及限制灰层高度的参数。实际上,灰冷却的效率受限于与空气进行热交换的暴露及可用表面。详言之,由于灰的隔绝特性,被空气扫过的第一层变冷,而灰的较内层仍保持温度。因此,已知系统的可完善的第一方面与灰与冷却空气之间的热交换模式有关。冷却空气量与灰量之间的关系典型地为3:1,亦即,冷却I吨重灰需要3吨空气。然而,由于在灰冷却的下游,引入至锅炉中的所有空气是自此锅炉的底部抽吸的,因此冷却空气的量必须不能超过总燃烧空气的0.5%至2.0%。实际上,若冷却空气的量变成超过此极限,则燃料与空气之间的化学计算比会导致燃烧效率降低以及壁炉损失增加。详言之,在上述已知系统中,有助于燃烧效率增加的因素(积极项)为:-由冷却空气显热所回收的化学能量,此多亏了受惠于空气的抽出带上的未燃物之后的燃烧;-经由再引入至锅炉中的冷却空气的显热回收的灰的显热;及-在锅炉喉口处对辐射浮块的回收,由系统的受照射组件吸收并转移至冷却空气及所抽出的灰。改为判定锅炉效率减小的因素(消极项)是空气/烟雾预加热器处的效率损失。该效率损失涉及通过预加热空气来使用环境空气以精确地冷却燃烧烟雾。此预热空气被运送至燃烧室。然而,必须减少此特定量的空气以考虑自锅炉的底部引入的空气,且因此预加热器中冷却空气的较低吸入决定了来自预加热器的输出烟的较高温度。因此,从总体燃烧效率的观点而言,灰与冷却空气之间的热交换系统是可完善的。还请注意,对用于产生电能的固体化石燃料的需求的持续增长也使具有高灰级的煤或褐煤的燃烧更频繁。此类煤或褐煤在高功率锅炉中的燃烧导致产生大量重灰,甚至高达100吨/小时,通常含有高百分比的未燃物。这种量的干式冷却或大致干燥要求相当多的冷却空气流,甚至比具有高热值的化石燃料大两或三倍。这导致重要缺点,即,在上文所考虑之现有技术系统中,冷却灰所需的空气量远高于经由锅炉喉口再引入至燃烧室中的最大百分比。
技术实现思路
根据先前部分中的解释,由本专利技术提出并解决的技术问题为提供一种系统及一种方法,该系统及方法在所抽出的灰与冷却空气之间的热交换方面最优化,且允许克服参考现有技术所提及的缺点。此问题通过根据权利要求1的系统及通过根据权利要求17的方法来解决。本专利技术的较佳特征在于权利要求1及权利要求17的从属权利要求中。如下文更详细地解释,本专利技术提出,一种吹送系统(S卩,强制馈送系统)与连接至锅炉喉口的主抽出器的带相关联,该吹送系统获取环境空气并将环境空气送至与该带的输送表面下方的一个或多个分割区对应的抽出器的容纳外壳内部。该带具有专用开口,典型地为轧制形式之孔或裂纹,其允许冷却空气通过该开口,且接着通过灰层。在此构造中,分割允许将冷却空气导引通过孔-裂纹,从而使所关注的区域的空气流出最小化。因此,当冷却空气穿过灰床时与其实现被称作“叉流”类型之热交换,特征在于,热交换效率远优于已知的干式抽出系统热交换效率,且这是归因于受热转移影响的灰的增加的区域表面。接着,将冷却空气自此锅炉的底部引入至锅炉中。在一较佳构造中,冷却空气的任何外流,S卩,自存在于输送表面与下方的该分割区之间的轻灰(light)流出但不穿过灰床,较佳借助于同一个吹送系统而再循环至该主抽出器的分割区。因此,本专利技术允许抽出带上的灰与冷却空气之间的热交换效率最大化,且因此使灰的冷却效率最大化。此情形意味着了冷却空气的量与所抽出的灰流之间的比急剧减少,且因此意味着自底部再引入至燃烧室中的冷却空气的量最小化的可能性,从而导致随后的与空气/烟雾交换器相关联的损失的急剧减少及净总体燃烧效率的增加。另外,尤其在下文所说明的较佳具体实例中,本专利技术的构造允许使抽出及冷却系统极其紧凑且简单,甚至有可能省略存在于一些已知系统中的辅助湿式冷却系统。在尤其较佳的构造中,还存在另一冷却阶段,其较佳地位于碾碎阶段下游,且基于由冷却工作流体所穿过之管束型的辅助热交换器。在该另一冷却阶段中,预期包含在冷却空间中的灰的流体化,该流体化较佳地通过该主抽出器带上用于冷却的所回收之相同环境空气来执行。此流体化允许与管束表面之间的经改善的热交换。可通过制造如下输送带来获得待流体化的热灰,该输送带置放于冷却器下游且类似于以抽出方式工作的主抽出带。根据本专利技术的另一较佳特征,该主抽出带借助于可选择性地闭合以阻止灰流出的漏斗而连接至锅炉喉口。灰积聚于漏斗的闭合底部上的阶段期间,通过同一个冷却空气强制馈送系统来冷却灰,该冷却较佳通过与带上的冷却相关联的同一主强制馈送系统来获得。应了解,该冷却系统允许避免已知系统的重要缺点,即以下事实:在漏斗打开时,处于高温的大量的灰必须在带上冷却,而这有可能超出系统的额定参数。【专利附图】【附图说明】从以下对某些较佳实施例的详细描述可以清楚本专利技术的其它优点、特征以及应用场合,这些实施例是为了说明的目的而非限制本专利技术的范围。将参照所附的附图,其中:图1示出根据本专利技术的较佳具体实例的灰抽出、冷却及输送系统的侧视图的示意性表示;图2示出图1的系统的示意性横截面图,该横截面图是沿图1的线AA而进行且适合于突出显示该系统的分割区的第一较佳具体实例;图2A示出通过图2的侧向挡板所分割的区域的一部分的示意性立体图;图3示出图1的系统的示意性横截面图,该横截面图是沿图1的线AA而进行且适合于突出显示该系统的分割区的第二较佳具体实例;图3A示出图3的分割区的细节的放大图;图4示出图1的系统的细节的示意性放大图,该图示出附加的灰冷却阶段;图5示出在锅炉喉口处进行的图1系统的横截面图,该图示出漏斗中灰的冷却回路;图6示出输送带本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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·马迦迪A·科雷亚R·索兰缇
申请(专利权)人:马迦迪动力股份公司
类型:
国别省市:

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