專利名稱：循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，尤其是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)目前已是世界上在電廠使用循環(huán)流化床鍋爐(CFB鍋爐)最多的國(guó)家，已經(jīng)運(yùn)行的大小循環(huán)流化床電站鍋爐有3000多臺(tái)，其中410t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有 140多臺(tái)，1025t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有20多臺(tái)(還有50多臺(tái)正在建設(shè))。電站循環(huán)流化床鍋爐在爐膛底部設(shè)置了內(nèi)徑200mm-300mm的排渣口，排渣溫度約有900°C，壓力約有6000Pa。冷渣器是冷卻并疏導(dǎo)自循環(huán)流化床鍋爐本體排出底渣的裝置， 是保證CFB鍋爐安全高效運(yùn)行的重要部件。由于冷渣器排渣不暢就會(huì)出現(xiàn)堵塞，冷渣器堵塞的頻率越高，鍋爐被迫停運(yùn)就越頻繁。冷渣器的不正常工作是導(dǎo)致CFB鍋爐被迫停爐和發(fā)電機(jī)組減負(fù)荷運(yùn)行的主要原因之一。早期循環(huán)流化床鍋爐的排渣流到風(fēng)水聯(lián)合冷渣器(風(fēng)流化水冷卻)，這種風(fēng)水聯(lián)合冷渣器里面有兩道立墻將矩形風(fēng)水聯(lián)合冷渣器分劃成三個(gè)倉(cāng)，渣被要求在三個(gè)倉(cāng)之間繞行(爬洞或翻墻)最后排出，但由于矸石產(chǎn)生的大顆粒渣很難在三個(gè)倉(cāng)之間繞行(爬洞或翻墻)；大量的幾乎是全部的這種三倉(cāng)風(fēng)水聯(lián)合冷渣器都出現(xiàn)了結(jié)焦、堵塞渣排不出的現(xiàn)象。這種三倉(cāng)風(fēng)水聯(lián)合冷渣器存在以下問(wèn)題1、墻體是鋼板加保溫耐火材料的絕熱結(jié)構(gòu)，不吸熱，水冷蛇行管受熱面不足，導(dǎo)致冷渣器回風(fēng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值320°C，異常時(shí)均在600°C左右。排渣溫度往往高于150°C。2、進(jìn)渣粒徑要求苛刻。進(jìn)渣粒度大且量過(guò)多時(shí)易堆積，難以排向下一個(gè)室。3、兩米多高的中隔墻(繞墻式、跳墻式)易使排渣困難。即使把流化風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)到最大，爐渣不能翻過(guò)風(fēng)冷隔墻，被迫用臨時(shí)排渣孔排渣。4、冷渣器運(yùn)行時(shí)，各室床壓建立不起來(lái)，床層排空。只好近似氣力輸送的狀態(tài)進(jìn)行輸渣、排渣，使流化風(fēng)量加大。從而使得渣料的流動(dòng)速度很快，對(duì)風(fēng)帽的沖擊加劇，風(fēng)帽磨損嚴(yán)重。5、在生產(chǎn)實(shí)際中容易發(fā)生鍋爐排出渣料中的可燃物增多，此時(shí)易在一室引起二次燃燒，導(dǎo)致熱量積聚，發(fā)生結(jié)焦，進(jìn)而堵塞冷渣器，最終使鍋爐無(wú)法排渣，被迫停爐。由于冷渣器堵塞的頻率很高，使鍋爐的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間很短。6、對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性差，當(dāng)煤質(zhì)變差鍋爐產(chǎn)生的渣量也大大增加時(shí)冷渣器堵塞的頻率也很高。該三倉(cāng)風(fēng)水聯(lián)合冷渣器同時(shí)存在以下優(yōu)點(diǎn)1、風(fēng)冷比例大，能有效的回收底渣中的細(xì)灰，使未燃盡碳粒返回爐膛，底渣可燃物的含量低。2、耗水量小，對(duì)汽輪機(jī)的抽汽量影響小，對(duì)全廠熱效率降低影響小。近年來(lái)，這種三倉(cāng)風(fēng)水聯(lián)合冷渣器的用戶紛紛將其改為水冷的滾筒冷渣器；但水冷的滾筒冷渣器由于失卻風(fēng)冷，未燃盡的細(xì)顆粒碳不能返回爐膛再燃燒，且對(duì)，還需要采用風(fēng)水聯(lián)合冷卻但滾筒冷渣機(jī)同時(shí)也存在以下缺點(diǎn)1、幾乎沒(méi)有風(fēng)冷，不能有效的回收底渣中的細(xì)灰，不能使未燃盡碳粒返回爐膛，飛灰和底渣可燃物的含量高。2、耗水量很大，要排擠汽輪機(jī)的抽汽量，使全廠熱效率降低。3、滾筒冷渣器因其有轉(zhuǎn)動(dòng)部分的存在，限制了其使用壽命。在運(yùn)行一段時(shí)間后 (約一年多)，就出現(xiàn)磨損、漏水、漏渣現(xiàn)象，維修量大。部件磨損嚴(yán)重。4、對(duì)灰分極高的燃煤(灰分> 70% )風(fēng)冷無(wú)法保證出力和冷卻效果，大型化受限制且受電廠現(xiàn)場(chǎng)空間布置限制，目前達(dá)到20t/h的已很困難。由于滾筒冷渣機(jī)存在以上不足，促使人們又反回來(lái)研究改進(jìn)流化式風(fēng)水冷渣器， 但不能采用早期的三倉(cāng)繞行風(fēng)水聯(lián)合冷渣器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法。目的是提供一種大出力冷渣器和未燃盡細(xì)顆粒碳再返回爐膛燃燒的水冷送風(fēng)流化冷渣器，這種冷渣器綜合了各種流化床風(fēng)水冷選擇性冷渣器和滾筒冷渣機(jī)的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)克服了兩大類(lèi)冷渣器的缺點(diǎn)，又有獨(dú)特的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。創(chuàng)造性地提出了等床壓冷渣流化床和高頻度定期排渣思想，排渣溫度完全可以達(dá)到100°c以下且可沿鍋爐四周布置，排渣量與鍋爐產(chǎn)渣量同步。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方法1、當(dāng)鍋爐排渣至冷渣流化床與鍋爐流化床基本等床壓時(shí)排渣流量已經(jīng)很小這時(shí)就關(guān)閉排渣門(mén)，然后靠一次冷風(fēng)流化冷卻冷渣流化床上的熱渣。兩個(gè)床的標(biāo)高基本相同，排渣管實(shí)際上起到的是連通器作用。2、較高頻度定期排渣，當(dāng)冷渣流化床上的渣冷卻到100°C就可以放渣，冷渣流化床的料層差壓達(dá)到3000Pa時(shí)就關(guān)閉排渣門(mén)。3、采用環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽使大渣塊定向流動(dòng)且阻力極小，避免了大渣積聚從而避免了堵塞現(xiàn)象。排渣量很大(20t/h以上)，能適應(yīng)鍋爐煤質(zhì)變差的大排渣量工況。 風(fēng)帽不漏渣且耐磨性好。4、水冷管排埋在冷渣流化床上的料層里，實(shí)現(xiàn)了水、風(fēng)與爐渣的充分換熱，對(duì)渣的冷卻效果。排渣溫度可以達(dá)到100°c以下。5、以風(fēng)冷為主，水冷為輔，用水量小，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組效率影響小。6、排渣孔開(kāi)在后部距風(fēng)帽出風(fēng)口 350mm高度，可自動(dòng)建立穩(wěn)定的渣料層高度(床壓)，使流化穩(wěn)定，總風(fēng)量少，降低了爐渣顆粒沖刷的初始速度，減少冷渣器磨損。冷渣風(fēng)源可取自鍋爐一次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)且對(duì)鍋爐所需一次風(fēng)量無(wú)任何影響。7、冷一次風(fēng)可被加熱到300°C以上后送到爐內(nèi)，冷渣流化床冷渣器起到了空氣預(yù)熱器作用，熱渣的熱量被回收送回鍋爐內(nèi)，提高了鍋爐的燃燒效率。8、未燃盡細(xì)顆粒碳隨熱風(fēng)回送到鍋爐內(nèi)再燃燒，降低了排渣含碳量，提高了鍋爐的燃燒效率。9、冷渣流化床冷渣器排渣管上的控制設(shè)施可簡(jiǎn)化(只需安裝鎖氣器即可)。
10、沒(méi)有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行維修方便。


圖1是常規(guī)鍋爐排渣的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，它包括定向風(fēng)帽1、一次冷風(fēng)室2、床3、矩形殼體4、熱風(fēng)管5、水冷聯(lián)箱6、水冷管排7、鍋爐排渣閥8、冷渣流化床排渣閥9、冷渣流化床排渣管10。1、安裝時(shí)冷渣流化床3要比鍋爐流化床低10mm，鍋爐流化床在熱態(tài)時(shí)向下膨脹量 150mm左右這時(shí)已和冷渣流化床的標(biāo)高基本相同。2、多排水冷管排7埋在冷渣流化床上的料層里，實(shí)現(xiàn)水與爐渣的充分換熱，渣可以冷卻到100°C以下。水冷聯(lián)箱6向水冷管排7均勻供水。3、采用環(huán)縫回流多噴口定向風(fēng)帽使大渣塊定向流動(dòng)且阻力極小，避免了大渣積聚從而避免了堵塞現(xiàn)象。排渣量很大(20t/h以上)，能適應(yīng)鍋爐煤質(zhì)變差的大排渣量工況。 風(fēng)帽不漏渣且耐磨性好。4、運(yùn)行方法(1)鍋爐啟動(dòng)前冷渣流化床上鋪墊床料350mm，粒度小于8mm。當(dāng)鍋爐排渣至冷渣流化床與鍋爐流化床基本等床壓時(shí)排渣流量已經(jīng)很小這時(shí)就關(guān)閉鍋爐排渣閥8，然后靠一次冷風(fēng)流化冷卻冷渣流化床上的熱渣。兩個(gè)床的標(biāo)高基本相同，鍋爐排渣管實(shí)際上起到的是連通器作用；冷渣流化床排渣管10設(shè)在床后部進(jìn)渣口比風(fēng)帽1的出風(fēng)口高350mm，可自動(dòng)建立穩(wěn)定的渣料層高度(床壓)，這時(shí)就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)穩(wěn)定排渣狀態(tài)，只要排渣溫度滿足要求，這種狀態(tài)就是排渣控制的最佳狀態(tài)。如排渣溫度尚高則采取較高頻度定期排渣。(2)采取較高頻度的定期排渣方法當(dāng)冷渣流化床上的渣冷卻到100°C就可以放渣，冷渣流化床的料層差壓達(dá)到3500Pa時(shí)就關(guān)閉冷渣流化床排渣門(mén)，然后開(kāi)啟鍋爐排渣門(mén)。5、一次冷風(fēng)室2的風(fēng)源取自鍋爐一次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)且對(duì)鍋爐所需一次風(fēng)量無(wú)任何影響。6、以風(fēng)冷為主，水冷為輔，用水量小，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組效率影響小。7、冷一次風(fēng)通過(guò)冷渣流化床使床料流化的同時(shí)被加熱到300°C以上然后送到爐內(nèi)，冷渣流 化床冷渣器起到了空氣預(yù)熱器作用，熱渣的熱量被回收送回鍋爐內(nèi)，提高了鍋爐的燃燒效率。未燃盡細(xì)顆粒碳隨熱風(fēng)回送到鍋爐內(nèi)再燃燒，降低了排渣含碳量，提高了鍋爐的燃燒效率。8、冷渣流化床冷渣器排渣管10只需再配套安裝重錘式鎖氣器即可安全穩(wěn)定運(yùn)行。9、不用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行維修方便。上述各實(shí)施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說(shuō)明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法其特征在于它包括定向風(fēng)帽1、一次冷風(fēng)室2、床3、矩形殼體4、熱風(fēng)管5、水冷聯(lián)箱6、水冷管排7、鍋爐排渣閥8、冷渣流化床排渣閥9、冷渣流化床排渣管10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述冷渣流化床3安裝時(shí)要比鍋爐流化床低150mm，鍋爐流化床在熱態(tài)時(shí)向下膨脹量 150mm左右這時(shí)已和冷渣流化床的標(biāo)高基本相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述多排水冷管排7埋在冷渣流化床上的料層里，實(shí)現(xiàn)水與爐渣的充分換熱，渣可以冷卻到100°C以下。水冷聯(lián)箱6向水冷管排7均勻供水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述定向風(fēng)帽1使大渣塊定向流動(dòng)且阻力極小，避免了大渣積聚從而避免了堵塞現(xiàn)象。 排渣量很大(20t/h以上)，能適應(yīng)鍋爐煤質(zhì)變差的大排渣量工況。風(fēng)帽不漏渣且耐磨性好。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述運(yùn)行方法 (1)鍋爐啟動(dòng)前冷渣流化床上鋪墊床料350mm，粒度小于8mm。當(dāng)鍋爐排渣至冷渣流化床與鍋爐流化床基本等床壓時(shí)排渣流量已經(jīng)很小這時(shí)就關(guān)閉鍋爐排渣閥 8，然后靠一次冷風(fēng)流化冷卻冷渣流化床上的熱渣。兩個(gè)床的標(biāo)高基本相同，鍋爐排渣管實(shí)際上起到的是連通器作用；冷渣流化床排渣管10設(shè)在床后部進(jìn)渣口比風(fēng)帽1的出風(fēng)口高 350mm，可自動(dòng)建立穩(wěn)定的渣料層高度(床壓)，這時(shí)就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)穩(wěn)定排渣狀態(tài)，只要排渣溫度滿足要求，這種狀態(tài)就是排渣控制的最佳狀態(tài)。如排渣溫度尚高則采取較高頻度定期排漁。(2)采取較高頻度的定期排渣方法當(dāng)冷渣流化床上的渣冷卻到100°C就可以放渣， 冷渣流化床的料層差壓達(dá)到3500Pa時(shí)就關(guān)閉冷渣流化床排渣門(mén)，然后開(kāi)啟鍋爐排渣門(mén)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述一次冷風(fēng)室2的風(fēng)源取自鍋爐一次風(fēng)機(jī)出口冷風(fēng)且對(duì)鍋爐所需一次風(fēng)量無(wú)任何影響。以風(fēng)冷為主，水冷為輔，用水量小，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組效率影響小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述冷一次風(fēng)通過(guò)冷渣流化床使床料流化的同時(shí)被加熱到300°C以上然后送到爐內(nèi)， 冷渣流化床冷渣器起到了空氣預(yù)熱器作用，熱渣的熱量被回收送回鍋爐內(nèi)，提高了鍋爐的燃燒效率。未燃盡細(xì)顆粒碳隨熱風(fēng)回送到鍋爐內(nèi)再燃燒，降低了排渣含碳量，提高了鍋爐的燃燒效率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，其特征在于所述冷渣流化床冷渣器排渣管10只需再配套安裝重錘鎖氣器即可安全穩(wěn)定運(yùn)行。不用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行維修方便。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)流化床鍋爐的等床壓冷渣流化床及運(yùn)行方法，它包括定向風(fēng)帽1、一次冷風(fēng)室2、床3、矩形殼體4、熱風(fēng)管5、水冷聯(lián)箱6、水冷管排7、鍋爐排渣閥8、冷渣流化床排渣閥9、冷渣流化床排渣管10。安裝時(shí)冷渣流化床3要比鍋爐流化床低150mm。多排水冷管排7埋在冷渣流化床上的料層里，實(shí)現(xiàn)水與爐渣的充分換熱，渣可以冷卻到100℃以下。水冷聯(lián)箱6向水冷管排7均勻供水。運(yùn)行方法(1)鍋爐啟動(dòng)前冷渣流化床上鋪墊床料350mm，粒度小于8mm。(2)采取較高頻度的定期排渣方法當(dāng)冷渣流化床上的渣冷卻到100℃就可以放渣，冷渣流化床的料層差壓達(dá)到3500Pa時(shí)就關(guān)閉冷渣流化床排渣門(mén)，然后開(kāi)啟鍋爐排渣門(mén)。
文檔編號(hào)F23C10/24GK102221201SQ20111008086
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者張全勝 申請(qǐng)人:張全勝