專利名稱：一種帶有再熱的循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于再熱鍋爐再熱器布置方式、再熱汽溫調(diào)節(jié)方法領(lǐng)域。尤其涉及一種循環(huán)流化床鍋爐再熱器布置方式、再熱汽溫調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
具有再熱的循環(huán)流化床機(jī)組與無(wú)再熱的循環(huán)流化床機(jī)組相比較而言，其汽輪發(fā)電機(jī)組整體效率高，而其難點(diǎn)和關(guān)鍵是再熱器的布置形式以及再熱蒸汽的調(diào)節(jié)方法。同時(shí)再熱汽溫的調(diào)節(jié)方法與再熱器的布置形式有密切的關(guān)系。
目前，世界范圍內(nèi)帶有再熱的大型循環(huán)床分為流化床換熱器型和再熱器旁通型。再熱器布置在流化床換熱器中主要有Lurgi型循環(huán)流化床，以及Foster Wheeler公司采用的INTREX。這兩類帶有再熱的循環(huán)流化床鍋爐，流化床換熱器中布置再熱器的原理與再熱汽溫控制方式是相似的。流化床換熱器中布置部分或全部再熱器，其余的再熱器布置在尾部煙道。同時(shí)部分過(guò)熱器也布置在流化床換熱器和尾部煙道中。流化床換熱器中的受熱面的吸熱量主要取決于熱灰流量。調(diào)節(jié)進(jìn)入再熱器所在流化床換熱器灰流量，來(lái)調(diào)節(jié)再熱器的吸熱量即再熱汽溫。在調(diào)節(jié)再熱汽溫的同時(shí)，過(guò)熱氣溫受影響，再通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)熱器減溫噴水量調(diào)節(jié)過(guò)熱汽溫，因此給運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的困難；另外設(shè)備復(fù)雜，建設(shè)投資費(fèi)用相對(duì)提高；這種調(diào)節(jié)方式對(duì)再熱汽溫的調(diào)節(jié)過(guò)程響應(yīng)較慢，而且僅能用于粗調(diào)，需要對(duì)再熱汽溫細(xì)調(diào)時(shí)，還需要采用其它方式，如雙煙道擋板調(diào)節(jié)，甚至噴水解決。由于物料循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)物料的流量及其溫度與負(fù)荷之間的關(guān)系不具有匹配性，在負(fù)荷低于82％以下時(shí)，調(diào)節(jié)困難。
再熱器旁通型是將再熱器大部或全部布置在尾部煙道，僅有部分再熱蒸汽流經(jīng)低溫段再熱器，其余的未被加熱的再熱蒸汽與經(jīng)過(guò)低溫段再熱器加熱升溫后的蒸汽混合，然后進(jìn)入布置在尾部煙道中的再熱器高溫段。通過(guò)調(diào)節(jié)再熱器低溫段的再熱蒸汽流量，即調(diào)節(jié)旁通再熱蒸汽流量的方式調(diào)節(jié)高溫段再熱器進(jìn)口汽溫，進(jìn)而調(diào)節(jié)再熱蒸汽最終溫度。這一調(diào)節(jié)方式的主要問題是溫度調(diào)節(jié)不靈活、低溫段超溫保護(hù)性能差，溫度調(diào)節(jié)范圍小，而且對(duì)再熱器系統(tǒng)的阻力影響大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明目的和任務(wù)是提供一種帶有再熱的循環(huán)流化床鍋爐，使其不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)投資費(fèi)用小，運(yùn)行可靠，而且再熱汽溫調(diào)節(jié)范圍大。
本發(fā)明的目的和任務(wù)是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種帶有再熱的循環(huán)流化床鍋爐，包括燃燒室和設(shè)有對(duì)流式再熱器的尾部煙道，其特征在于在所述的燃燒室頂部布置低溫段再熱器，所述的尾部煙道布置高溫段再熱器，或者在燃燒室頂部布置高溫段再熱器，在尾部煙道布置低溫段再熱器；并在兩級(jí)再熱器之間設(shè)有給水噴水減溫器，所述燃燒室內(nèi)的高溫段或低溫段再熱器采用屏式再熱器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明的再熱器的布置簡(jiǎn)單，再熱汽溫調(diào)節(jié)靈活精確，調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間短，在41％以上的負(fù)荷變化范圍內(nèi)通過(guò)較小的穩(wěn)定的噴水減溫，再熱汽溫均可達(dá)到額定值，保證汽輪發(fā)電機(jī)組具有較高的經(jīng)濟(jì)性；總受熱面積較小，節(jié)約鋼材，建設(shè)投資費(fèi)用??；制造簡(jiǎn)單，維修方便。


圖1為燃燒室再熱器和尾部煙道再熱器吸熱份額隨負(fù)荷率的變化關(guān)系示意圖。
圖2為在燃燒室內(nèi)布置低溫段再熱器，在尾部煙道布置高溫段再熱器的，兩級(jí)再熱器之間布置噴水減溫器。
圖3為在燃燒室內(nèi)布置低溫段再熱器，在尾部煙道布置高溫段再熱器的，兩級(jí)再熱器之間布置噴水減溫器。
圖1中a-再熱器的總吸熱份額；b-位于燃燒室再熱器的吸熱份；c-位于尾部再熱器的吸熱份額；圖2、3中1-自汽機(jī)來(lái)的再熱蒸汽管；2-低溫段再熱器進(jìn)口集箱；3-低溫段再熱器出口集箱；4-低溫段再熱器；5-燃燒室；6-尾部煙道；7-高溫段再熱器；8-高溫段再熱器出口集箱；9-至汽輪機(jī)的再熱蒸汽管；10-高溫段再熱器進(jìn)口集箱；11-噴水減溫器；12-噴水管。
具體實(shí)施例方式
循環(huán)流化床鍋爐燃燒室的受熱面的吸熱份額與負(fù)荷率有特殊的關(guān)系(如圖1所示)，圖中曲線a表示再熱器的總吸熱份額；曲線b表示位于燃燒室再熱器的吸熱份額；曲線c表示位于尾部再熱器的吸熱份額；隨著負(fù)荷的下降，在50％以上負(fù)荷范圍內(nèi)，循環(huán)流化床鍋爐燃燒室的受熱面的吸熱份額增加；而尾部對(duì)流受熱面的吸熱份額下降，二者之和幾乎為一常數(shù)，從而再熱蒸汽的減溫水噴水量與再熱蒸汽額定蒸汽量之比基本維持一個(gè)常數(shù)。根據(jù)這一思想，本發(fā)明將再熱器的一部分布置在循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)，一部分布置在尾部煙道，通過(guò)給水噴水調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度。即采用兩種再熱器的布置方式，一種是低溫段再熱器布置在燃燒室，高溫段再熱器布置在尾部煙道，兩級(jí)再熱器之間布置噴水減溫器(如圖2所示)；另一種是高溫段再熱器布置在燃燒室，低溫段再熱器布置在尾部煙道，兩級(jí)再熱器之間布置噴水減溫器(如圖3所示)。依據(jù)鍋爐額定容量、煤的成灰特性和灰的磨耗特性，合理設(shè)計(jì)再熱器各部分的受熱面的面積，可以使噴水減溫水水量在額定負(fù)荷和變負(fù)荷時(shí)都比流化床換熱器布置方式和再熱器旁通布置方式小，以保證汽輪發(fā)電機(jī)組具有較高的經(jīng)濟(jì)性。
下面結(jié)合附圖3對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程作進(jìn)一步的說(shuō)明。
低溫再熱蒸汽從汽輪機(jī)的再熱蒸汽管1進(jìn)入低溫段再熱器進(jìn)口集箱2，而后進(jìn)入位于尾部煙道6的低溫再熱器4，經(jīng)過(guò)加熱后到低溫段再熱器出口集箱3，進(jìn)入噴水減溫器11，經(jīng)過(guò)與噴水管12的噴水混合調(diào)溫后，進(jìn)入高溫段再熱器進(jìn)口集箱10，然后蒸汽進(jìn)入位于燃燒室5的高溫再熱器7，加熱到額定溫度后到高溫段再熱器出口集箱8，再到汽輪機(jī)的再熱蒸汽管9，至汽輪機(jī)膨脹做功。
隨著負(fù)荷的降低，位于尾部煙道6的低溫再熱器4的出口再熱蒸汽溫度逐漸下降，經(jīng)過(guò)幾乎比例不變的少量的噴水，再到位于燃燒室5的高溫再熱器7。由于隨著負(fù)荷的降低，位于燃燒室5的高溫再熱器7吸熱份額增大，可以加熱到額定溫度。高低溫再熱器的配合，使得負(fù)荷在100％～41％大范圍內(nèi)變化時(shí)，維持較小的噴水量，噴水量一般在0.45％～1.32％的額定再熱蒸汽流量范圍內(nèi)時(shí)，再熱蒸汽溫度均可達(dá)到額定參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種帶有再熱的循環(huán)流化床鍋爐，包括燃燒室和設(shè)有對(duì)流式再熱器的尾部煙道，其特征在于在所述的燃燒室頂部布置低溫段再熱器，所述的尾部煙道布置高溫段再熱器，或者在燃燒室頂部布置高溫段再熱器，在尾部煙道布置低溫段再熱器，并在兩級(jí)再熱器之間設(shè)有給水噴水減溫器，所述燃燒室內(nèi)的高溫段或低溫段再熱器采用屏式再熱器。
全文摘要
一種帶有再熱的循環(huán)流化床鍋爐，屬于再熱鍋爐再熱器布置方式、再熱汽溫調(diào)節(jié)方式技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的特征在于再熱器的一部分布置在循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)，一部分布置在尾部煙道中，通過(guò)噴水調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度。本發(fā)明的再熱器的布置簡(jiǎn)單，再熱汽溫調(diào)節(jié)靈活精確，調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間短，在41％以上的負(fù)荷變化范圍內(nèi)通過(guò)較小的穩(wěn)定的噴水減溫，再熱汽溫均可達(dá)到額定值，保證汽輪發(fā)電機(jī)組具有較高的經(jīng)濟(jì)性；總受熱面積較小，建設(shè)投資費(fèi)用小；制造簡(jiǎn)單，維修方便。
文檔編號(hào)F22B37/62GK1594967SQ20041000922
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者張建勝, 王啟民, 岳光溪, 劉青 申請(qǐng)人:清華大學(xué)