本發(fā)明屬于循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)流化床鍋爐及循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)最早來源于化工工業(yè)的催化裂化，其目的是控制燃燒溫度，使催化劑在最佳的反應(yīng)溫度區(qū)間，提高催化劑的利用率，德國魯奇公司最先把該技術(shù)使用到燃煤鍋爐，開發(fā)出了工業(yè)上廣泛運用的循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)。

循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)在近十幾年來得到迅速的發(fā)展，是一種高效低污染清潔燃燒技術(shù)，在發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)和集中供熱等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而環(huán)保性能和節(jié)能效果及穩(wěn)定運行是保證循環(huán)流化床鍋爐向高參數(shù)、大容量發(fā)展的必要條件。相對于傳統(tǒng)的爐排鍋爐，循環(huán)流化床鍋爐具有高效、環(huán)保、效率高的優(yōu)點；相對于煤粉爐，循環(huán)流化床鍋爐具有具有更廣的燃料適應(yīng)性。

循環(huán)流化床鍋爐燃燒的時候，所排放的爐渣和煙氣中含有大量的熱量，為了節(jié)約能源，各應(yīng)用廠家采用各種方式來回收熱量。此外，為提高鍋爐的燃燒效率，減少因為燃燒不充分所浪費的能源，各應(yīng)用廠家還采用各種方式對鍋爐進行改造，并且盡可能的減少二氧化硫、一氧化碳等有毒氣體的排放。

然而隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于循環(huán)流化床鍋爐的要求也越來越高，而現(xiàn)有的鍋爐及經(jīng)改造的鍋爐仍然存在燃燒效率低，處理能力有限，未能充分利用燃燒后的余熱，造成能源的浪費，從總體經(jīng)濟平衡上來說，節(jié)能的效益并不好的技術(shù)問題。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐，具有熱效率高，運行安全可靠，余熱利用效果好，節(jié)能減排，資源得到綜合利用的優(yōu)點。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述循環(huán)流化床鍋爐，能夠提高資源的利用率，降低了能耗以及運行費用，具有更好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，所述爐膛的中部或下部設(shè)有過渡室，所述過渡室的側(cè)端設(shè)有進料口，所述過渡室的下端設(shè)有風室；

所述爐膛的上部設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口與第一分離器相連接，所述第一分離器的氣體出口與尾部煙道相連接，所述尾部煙道中安裝有省煤器，所述省煤器下方安裝有空氣預熱器，所述空氣預熱器的出口連接有余熱回收管，所述余熱回收管與所述風室相連通。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述風室上設(shè)置有一次進風口和二次進風口，所述一次進風口通過一次進風管道與一次進風裝置連接，所述二次進風口通過二次進風管道與二次進風裝置連接，所述余熱回收管分別與所述一次進風管道和二次進風管道連接。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述省煤器包括第一省煤器和第二省煤器，所述第一省煤器上安裝有第二分離器，所述第二省煤器下方安裝有空氣預熱器；

優(yōu)選地，所述第二分離器的下方設(shè)置有返料器，所述返料器分別與所述第一分離器和所述過渡室相連通。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述進料口包括煤類燃料進料口和潔凈燃料進料口，所述煤類燃料進料口和潔凈燃料進料口分別通過管路與給煤機和潔凈燃料輸送設(shè)備連接。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，還包括高溫過熱器和低溫過熱器，所述第一分離器依次與所述高溫過熱器和低溫過熱器連通；

優(yōu)選地，所述低溫過熱器和高溫過熱器布置在所述尾部煙道內(nèi)；

優(yōu)選地，所述高溫過熱器單級布置或者多級布置，多級布置的高溫過熱器包含管路連接的中溫過熱器和高溫過熱器；

優(yōu)選地，所述高溫過熱器和低溫過熱器的布置結(jié)構(gòu)還包括再熱器系統(tǒng)，所述再熱器系統(tǒng)包括低溫再熱器和高溫再熱器。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，還包括除塵器、引風機和煙囪，所述尾部煙道依次連接除塵器、引風機和煙囪，所述除塵器還與卸料機連接；

優(yōu)選地，所述除塵器和引風機之間設(shè)有第一濾網(wǎng)，所述引風機和煙囪之間設(shè)有第二濾網(wǎng)。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，還包括除氧器，所述除氧器依次與給水泵組和省煤器連通；

優(yōu)選地，所述給水泵組包括依次連接的給水前置泵和給水泵，所述給水前置泵的出口分支管與所述省煤器的進口連接，所述省煤器的出口與所述除氧器的加熱管連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包括燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)和循環(huán)流化床鍋爐，所述循環(huán)流化床鍋爐為上述的循環(huán)流化床鍋爐。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)中的燃氣輪機與循環(huán)流化床鍋爐中的一次進風管道和二次進風管道連接；

所述蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)中的蒸汽輪機與循環(huán)流化床中的煙氣出口道連接。

作為進一步優(yōu)選技術(shù)方案，所述燃氣輪機與所述一次進風管道和二次進風管道連接的管道上均設(shè)置有旁路煙囪；

優(yōu)選地，所述煙氣出口通過主蒸汽管道與汽包連接，所述汽包通過管道與所述蒸汽輪機連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明提供的循環(huán)流化床鍋爐，在爐膛的中下部設(shè)置過渡室，過渡室的下方設(shè)置風室，在尾部煙道中的省煤器的下方安裝空氣預熱器，空氣預熱器的出口連接余熱回收管，而該余熱回收管與風室連通，進而對進入風室的冷空氣進行余熱，不僅燃燒效率高，而且充分利用率燃燒后的余熱，減少資源的浪費，同時減少了有毒氣體的排放，具有較好的節(jié)能效益以及環(huán)保效益。

2、本發(fā)明提供的循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包括燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)以及上述的循環(huán)流化床鍋爐，一方面將循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的余熱經(jīng)過蒸汽輪機后用于發(fā)電，既能回收熱量，又能降低煙氣溫度；另一方面燃氣輪機的排氣可進入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)，作為鍋爐的送風，熱效率高，運行安全可靠，資源得到綜合利用。同時能耗低，運行費用低，節(jié)能減排，環(huán)境友好。

3、本發(fā)明達到了充分利用燃燒后的余熱，避免了資源的浪費，降低能源消耗的目的，實現(xiàn)了節(jié)能減排、熱效率高、熱電聯(lián)產(chǎn)、降低企業(yè)生產(chǎn)成本的技術(shù)效果，滿足現(xiàn)在大力提倡的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：1－爐膛；101－煙氣出口；2－過渡室；201－進料口；3－風室；4－第一分離器；5－尾部煙道；6－省煤器；61－第一省煤器；62－第二省煤器；7－空氣預熱器；701－余熱回收管；8－一次進風裝置；801－一次進風管道；9－二次進風裝置；901－二次進風管道；10－返料器；11－第二分離器；12－給煤機；13－潔凈燃料輸送設(shè)備；14－高溫過熱器；15－低溫過熱器；16－除塵器；17－引風機；18－煙囪；19－卸料機；20－除氧器；21－給水泵組；211－給水前置泵；212－給水泵；22－汽包；23－燃氣輪機；24－蒸汽輪機。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“頂”、“底”“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

第一方面，本實施方式提供一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，所述爐膛的中部或下部設(shè)有過渡室，所述過渡室的側(cè)端設(shè)有進料口，所述過渡室的下端設(shè)有風室；

所述爐膛的上部設(shè)有煙氣出口，所述煙氣出口與第一分離器相連接，所述第一分離器的氣體出口與尾部煙道相連接，所述尾部煙道中安裝有省煤器，所述省煤器下方安裝有空氣預熱器，所述空氣預熱器的出口連接有余熱回收管，所述余熱回收管與所述風室相連通。

鑒于現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐，從總體的經(jīng)濟平衡上來說，節(jié)能的效益并不好，燃燒效率低，熱利用率低，燃燒的余熱未能回收利用造成了能源的浪費，不符合目前在大力倡導的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。本實施例方式提供了一種能夠有效緩解上述技術(shù)問題的循環(huán)流化床鍋爐。

本實施方式通過在爐膛的中部或下部設(shè)置過渡室，在過渡室的下方設(shè)置用于與送風裝置相連接的風室；在尾部煙道中的省煤器的下方安裝空氣預熱器，空氣預熱器的出口連接余熱回收管，而該余熱回收管與風室連通，進一步地講，該余熱回收管與送風裝置和風室連接連接的管路相連通，進而提高送入的冷風的溫度，可減少在該管路上增強額外的預熱器，不僅節(jié)省設(shè)備投資，而且提高了燃燒效率，充分利用了燃燒后的余熱，減少資源的浪費，同時減少了有毒氣體的排放，經(jīng)改造后的鍋爐熱效率高，適應(yīng)性廣泛，具有較好的節(jié)能效益以及環(huán)保效益。

第二方面，本實施方式還提供一種循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包括燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)和循環(huán)流化床鍋爐，所述循環(huán)流化床鍋爐為上述的循環(huán)流化床鍋爐。

現(xiàn)有的燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)和蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)原先都是獨立的發(fā)電系統(tǒng)，其中燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)利用的是潔凈燃料，蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)利用的是經(jīng)過煤炭燃燒加熱水，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽推動蒸汽輪機，進而實現(xiàn)發(fā)電的目的。然而現(xiàn)有的操作方式，未能將資源較好的整合起來，造成了資源浪費，而且污染環(huán)境。

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實施方式提供了一種節(jié)能效果好的循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。本實施方式一方面將循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的余熱經(jīng)過蒸汽輪機后用于發(fā)電，既能回收熱量，又能降低煙氣溫度；另一方面燃氣輪機的排氣可進入循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)，作為鍋爐的送風，熱效率高，運行安全可靠，資源得到綜合利用，同時能耗低，運行費用低，節(jié)能減排，環(huán)境友好。

下面結(jié)合具體實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步說明。

實施例一

如圖1所示，本實施例提供一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛1，爐膛1的中部或下部設(shè)有過渡室2，過渡室2的側(cè)端設(shè)有進料口201，過渡室2的下端設(shè)有風室3；

爐膛1的上部設(shè)有煙氣出口101，煙氣出口101與第一分離器4相連接，第一分離器4的氣體出口與尾部煙道5相連接，尾部煙道5中安裝有省煤器6，省煤器6下方安裝有空氣預熱器7，空氣預熱器7的出口連接有余熱回收管701，余熱回收管701與風室3相連通。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，風室3上設(shè)置有一次進風口和二次進風口，一次進風口通過一次進風管道801與一次進風裝置8連接，二次進風口通過二次進風管道901與二次進風裝置9連接，余熱回收管701分別與一次進風管道801和二次進風管道901連接。

本實施方式通過余熱回收管701分別與一次進風管道801和二次進風管道901連接的設(shè)置，使得進入爐膛內(nèi)的氣體預先被加熱，可減少氣體預熱器的設(shè)置，節(jié)省成本，有利于充分燃燒，提高燃燒效率，減少有毒氣體的排放，而且還防止了熱量的浪費，具有較高的綜合利用價值。

通過過渡室等結(jié)構(gòu)的設(shè)置，可提高鍋爐燃料的適用范圍，滿足不同燃料的燃燒，保證燃燒的穩(wěn)定性、傳熱強度和鍋爐效率，燃料適應(yīng)性廣，易于操作，燃燒穩(wěn)定。

可選地，爐膛的上部設(shè)有至少一個煙氣出口，例如可以為一個、兩個、三個或四個。

進一步地，爐膛的后墻上部設(shè)置三個煙氣出口，且三個煙氣出口分別連接三個第一分離器。

進一步地，爐膛的左側(cè)墻上部設(shè)置兩個煙氣出口，右側(cè)墻設(shè)置兩個煙氣出口，四個煙氣出口分別連接四個第一分離器。

所述的第一分離器可以為旋風分離器。通過多個煙氣出口的設(shè)置，可適用于大型的鍋爐設(shè)備，有利于提高生產(chǎn)效率，和分離器的分離效率。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，省煤器6包括第一省煤器61和第二省煤器62，第一省煤器61上安裝有第二分離器11，第二省煤器62下方安裝有空氣預熱器7；

優(yōu)選地，第二分離器11的下方設(shè)置有返料器10，返料器10分別與第一分離器4和過渡室2相連通。

通過第一分離器4、第二分離器11、第一省煤器61、第二省煤器62以及空氣預熱器7的設(shè)置，有助于提高分離效率和換熱效果，進而提高燃燒效率，降低污染。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，進料口201包括煤類燃料進料口和潔凈燃料進料口，煤類燃料進料口和潔凈燃料進料口分別通過管路與給煤機12和潔凈燃料輸送設(shè)備13連接。

所述的潔凈燃料可以為天然氣，處理過的焦爐煤氣，生物燃料等。本實施方式中的鍋爐既可以燃燒煤類燃料，也可以用來燃燒潔凈燃料，適用范圍更廣。

所述的給煤機至少包括一個，可以為兩個、三個或四個。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，循環(huán)流化床鍋爐還包括高溫過熱器14和低溫過熱器15，第一分離器4依次與高溫過熱器14和低溫過熱器15連通；

優(yōu)選地，低溫過熱器15和高溫過熱器14布置在尾部煙道5內(nèi)；

優(yōu)選地，高溫過熱器14單級布置或者多級布置，多級布置的高溫過熱器包含管路連接的中溫過熱器和高溫過熱器；

優(yōu)選地，高溫過熱器14和低溫過熱器15的布置結(jié)構(gòu)還包括再熱器系統(tǒng)，再熱器系統(tǒng)包括低溫再熱器和高溫再熱器。進一步地，該再熱器系統(tǒng)若干通過管路連接組成密閉賄賂的低溫再熱器和高溫再熱器。

通過高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器、高溫再熱器的設(shè)置，有助于提高鍋爐運行的安全性，使得鍋爐在各種負荷下具有較好的氣溫特性，有助于提高設(shè)備的安全性和使用壽命。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，循環(huán)流化床鍋爐還包括除塵器16、引風機17和煙囪18，尾部煙道5依次連接除塵器16、引風機17和煙囪18，除塵器16還與卸料機19連接；

優(yōu)選地，除塵器16和引風機17之間設(shè)有第一濾網(wǎng)，引風機17和煙囪18之間設(shè)有第二濾網(wǎng)。

從第二分離器分離出來的物料一方面經(jīng)過返料器返回至第一分離器和過渡室循環(huán)燃燒，另一方面未被分離的細顆粒隨著煙氣進入尾部煙道，在尾部煙道中經(jīng)低溫過熱器、高溫過熱器、省煤器等換熱冷卻后，經(jīng)過除塵器、風機流向煙囪，排向大氣。

可選地，除塵器采用布袋除塵器，性價比較高。而通過第一濾網(wǎng)和第二濾網(wǎng)的設(shè)置，可進一步除雜，提高除塵效率，降低污染，避免對大氣造成較大的污染。

如圖2所示，在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，循環(huán)流化床鍋爐還包括除氧器20，除氧器20依次與給水泵組21和省煤器6連通；

優(yōu)選地，給水泵組21包括依次連接的給水前置泵211和給水泵212，給水前置泵211的出口分支管與省煤器6的進口連接，省煤器6的出口與除氧器20的加熱管連接。

除氧器不僅能除去鍋爐給水中的溶解氧，而且能除去水中游離的二氧化碳、氨氣、硫化氫等腐蝕性氣體。通過除氧器的設(shè)置，能夠減少對鍋爐給水管道、省煤器等設(shè)備的腐蝕，延長設(shè)備使用壽命。

本實施例中，給水前置泵的出口主管路與給水泵連接，給水前置泵的出口分支管與省煤器的進口連接，凝結(jié)水在給水前置泵的驅(qū)動下，在省煤器加熱并冷卻煙氣，回收的余熱送到除氧器，作為除氧加熱使用，進而提高熱量的回收利用率，降低成本。

如圖3所示，本實施例還提供一種循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，包括燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)和循環(huán)流化床鍋爐，循環(huán)流化床鍋爐為上述的循環(huán)流化床鍋爐。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)中的燃氣輪機23與循環(huán)流化床鍋爐中的一次進風管道801和二次進風管道901連接；

蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)中的蒸汽輪機24與循環(huán)流化床中的煙氣出口道連接。

本實施例中的循環(huán)流化床鍋爐、蒸汽輪機和燃氣輪機是可單獨運行的。

可選地，蒸汽輪機為抽汽冷凝型蒸汽輪機。

可選地，燃氣輪機為助燃型燃氣輪機，即將燃氣輪機的高溫、含氧量約15％的排氣，全部進入循環(huán)流化床鍋爐中，作為鍋爐的送風。在鍋爐內(nèi)進一步提高燃氣溫度，和鍋爐高溫煙氣一起產(chǎn)生高溫高壓過熱蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機的發(fā)電機組發(fā)電。

可選地，循環(huán)流化床鍋爐為帶有兩相雙燃料的燃燒器的循環(huán)流化床鍋爐。

在上述實施方式基礎(chǔ)之上，進一步地，燃氣輪機23與一次進風管道801和二次進風管道901連接的管道上均設(shè)置有旁路煙囪；

優(yōu)選地，煙氣出口通過主蒸汽管道與汽包22連接，汽包22通過管道與蒸汽輪機24連接。

本實施方式提供的循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，達到了充分利用燃燒后的余熱，避免了資源的浪費，降低能源消耗的目的，實現(xiàn)了節(jié)能減排、熱效率高、熱電聯(lián)產(chǎn)、降低企業(yè)生產(chǎn)成本的技術(shù)效果，滿足現(xiàn)在大力提倡的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。