利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置，屬鍋爐燃燒、排 渣系統(tǒng)節(jié)能改進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 灰渣冷卻與提高鍋爐效率、資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)密不可分。流化床鍋爐排出 的灰渣，系顆粒物料，由于灰渣溫度高達(dá)850~950°C，其灰渣所擁有的物理、比熱等特性， 致使1噸灰渣所擁有的物理熱大約為200. 000kcal/t。不僅帶走大量的熱量，而且給輸渣 系統(tǒng)設(shè)備帶來很大的負(fù)面影響。
[0003] 循環(huán)流化床鍋爐的灰渣具有良好的反應(yīng)活性，是用于水泥生產(chǎn)、商品混凝土、建筑 砌磚等領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)的建筑材料，為了既不破壞其活性又便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用，因此不能被水 直接噴淋冷卻，或用水力沖灰輸送。如何處理和綜合利用這些灰渣及其余熱，既提高鍋爐效 率又起到保護(hù)環(huán)境和充分利用資源的目的，為此，國內(nèi)不少能源科技工作者先后做了大量 的試驗(yàn)研宄工作。
[0004] 一、利用灰渣余熱，加熱鍋爐給水，作省煤器用，有單管水套式、擱管式、螺旋式、旋 轉(zhuǎn)筒式和流化床式等。
[0005]二、利用灰渣余熱預(yù)熱空氣，作空氣預(yù)熱器用。有旋轉(zhuǎn)筒式、氣力輸送式、立式分 配板逆流式和流化床式等。
[0006] 三、利用灰渣余熱干燥煤，以利破碎與篩分。有螺旋式，流化床式和氣力輸送式等。
[0007] 四、利用灰渣余熱作生活熱水用，有單管水套式、擱管式。
[0008] 但這些試驗(yàn)研宄都是于鍋爐分體式的且單一的或用風(fēng)或用水來進(jìn)行冷卻利用，效 果不甚明顯，均存在占地面積大，回收效率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種通過對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的爐膛流化床、水冷壁、 布風(fēng)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行改進(jìn)并增加輔床埋管等水系統(tǒng)，改變現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐的排渣方式，使 已燃盡的高溫爐渣在輔床上一是通過來自布風(fēng)系統(tǒng)的二次風(fēng)自下而上以類似流體的狀態(tài) 穿過輔床高溫料層，將熱量帶到爐膛；二是來自汽包的水經(jīng)過埋管穿過輔床高溫物料將熱 量吸收后經(jīng)上升管再回到汽包，經(jīng)過兩種吸熱反應(yīng)將850~950 °C的高溫爐渣冷卻至450~ 500°C再經(jīng)輔床放渣管排入冷渣器的利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置。以解決現(xiàn) 有循環(huán)流化床鍋爐排渣溫度高、熱量損失大、工作環(huán)境差、運(yùn)行周期短的低速鼓泡流化床鍋 爐。
[0010] 本實(shí)用新型是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的：
[0011] 該利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置由風(fēng)室、輔床埋管、聯(lián)箱、輔床、主床、 輔床風(fēng)室、主床風(fēng)室、輔床下料點(diǎn)、主床下料點(diǎn)、風(fēng)室隔墻、輔床進(jìn)風(fēng)口、主床進(jìn)風(fēng)口、輔床下 料管、主床下料管構(gòu)成，其特征在于：主床的兩側(cè)分別制作有輔床，主床和輔床之間通過風(fēng) 室隔墻隔開，主床下面制作有主床下料點(diǎn)，主床下料點(diǎn)上安裝有主床下料管；輔床內(nèi)鋪設(shè)有 輔床埋管，輔床埋管共十屏，每屏四根；輔床埋管下面安裝有聯(lián)箱和風(fēng)室，風(fēng)室由向前彎的 水冷壁及兩側(cè)外彎的水冷壁組成，兩側(cè)利用風(fēng)室隔墻將風(fēng)室形成一個(gè)主床風(fēng)室和兩個(gè)輔床 風(fēng)室；輔床風(fēng)室和輔床下料點(diǎn)制作在輔床下面，輔床下料點(diǎn)上安裝有輔床下料管；輔床的 一側(cè)開制有輔床進(jìn)風(fēng)口，輔床進(jìn)風(fēng)口與主床的主床進(jìn)風(fēng)口在同一側(cè)，輔床風(fēng)室與主床風(fēng)室 由保溫隔墻斷開。
[0012] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于：
[0013] 1、該利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置利用輔床吸收排渣熱量，提高鍋爐 熱效率的低于1800大卡/千克的低熱量的貧煤+煤矸石混合煤料的低速鼓泡流化床鍋爐， 通過對(duì)燃燒系統(tǒng)及排渣系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)了對(duì)已燃盡爐渣熱量的回收和利用。
[0014] 2、通過對(duì)爐膛及布風(fēng)結(jié)構(gòu)的改造，使已燃盡爐渣從主床通過跳轉(zhuǎn)或溢流方式到輔 床，既保證了燃料在爐膛內(nèi)燃燒充分，又避免了燃料在未燃盡的情況下從主床隨爐渣排出； 爐渣含碳量較改造前降低6個(gè)百分點(diǎn)。
[0015] 3、鍋爐熱效率較改造前提高8%，其發(fā)電標(biāo)煤消耗達(dá)到428g/kw.h，較改造前降低 llg/kwh。且爐渣冷卻、輸送設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率顯著提高。
【附圖說明】
[0016] 圖1為利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3為輔床埋管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為風(fēng)室結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖5為布風(fēng)系統(tǒng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖6為布風(fēng)系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖中：1、風(fēng)室，2、輔床埋管，3、聯(lián)箱，4、輔床，5、主床，6、輔床風(fēng)室，7、主床風(fēng)室，8、 輔床下料點(diǎn)，9、主床下料點(diǎn)，10、風(fēng)室隔墻，11、給煤裝置，12、二次風(fēng)管，13、輔床進(jìn)風(fēng)口，14、 主床進(jìn)風(fēng)口，15、輔床下料管，16、主床下料管。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 該利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置由風(fēng)室1、輔床埋管2、聯(lián)箱3、輔床4、 主床5、輔床風(fēng)室6、主床風(fēng)室7、輔床下料點(diǎn)8、主床下料點(diǎn)9、風(fēng)室隔墻10、輔床進(jìn)風(fēng)口 13、 主床進(jìn)風(fēng)口 14、輔床下料管15、主床下料管16構(gòu)成，主床5的兩側(cè)分別制作有輔床4,主床 5和輔床4之間通過風(fēng)室隔墻10隔開，主床5下面制作有主床下料點(diǎn)9,主床下料點(diǎn)9上安 裝有主床下料管15。輔床4內(nèi)鋪設(shè)有輔床埋管2,輔床埋管2共十屏，每屏四根；輔床埋管 2下面安裝有聯(lián)箱3和風(fēng)室1，風(fēng)室1由向前彎的水冷壁及兩側(cè)外彎的水冷壁組成，兩側(cè)利 用風(fēng)室隔墻10將風(fēng)室1形成一個(gè)主床風(fēng)室7和兩個(gè)輔床風(fēng)室6。輔床風(fēng)室6和輔床下料點(diǎn) 8制作在輔床4下面，輔床下料點(diǎn)8上安裝有輔床下料管15 ;輔床4的一側(cè)開制有輔床進(jìn)風(fēng) 口 13,輔床進(jìn)風(fēng)口 13與主床5的主床進(jìn)風(fēng)口 14在同一側(cè)，輔床風(fēng)室6與主床5下面的主床 風(fēng)室7相貫通。
[0024] 該利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置的工作過程如下：
[0025] 1、當(dāng)二次風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)經(jīng)二次風(fēng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后，一部分通過分布在爐膛前、 后墻上的噴口噴入爐膛，補(bǔ)充空氣，加強(qiáng)擾動(dòng)與混合。另一部分經(jīng)風(fēng)道引入輔床風(fēng)室6,通過 水冷布風(fēng)板上的風(fēng)帽進(jìn)入輔床4。進(jìn)入輔床4的二次風(fēng)自下而上穿過高料層，高溫爐渣不斷 被風(fēng)冷卻，二次風(fēng)所吸收的熱量及所攜帶的細(xì)灰重新送入爐膛。
[0026] 2、鍋爐給水經(jīng)過水平布置的三組光管式省煤器加熱后進(jìn)入鍋筒。鍋筒內(nèi)的鍋水由 集中下降管、分配管進(jìn)入水冷壁下集箱、輔床埋管前集箱、輔床埋管2、輔床埋管后集箱，經(jīng) 過吸熱后的鍋爐給水經(jīng)上升管、上集箱，然后從引出管進(jìn)入汽包。輔床埋管前集箱、輔床埋 管2、輔床埋管后集箱材料均為20G/GB5310。
[0027] 3、通過在傳統(tǒng)的流化床的主床5兩側(cè)增設(shè)輔床4,將已燃盡的混合燃料的850~ 950°C的高溫爐渣在主床5經(jīng)過一次風(fēng)強(qiáng)烈擾動(dòng)，在爐膛內(nèi)與流化狀態(tài)下的循環(huán)物料摻混 燃燒，大量物料在爐膛呈中間上升，貼壁下降的方式翻轉(zhuǎn)到輔床4。輔床4的主要功能是將 850~950°C的高溫爐渣經(jīng)兩種方式吸收熱量再回傳到爐膛和水冷系統(tǒng)。一是來自布風(fēng)系 統(tǒng)的二次風(fēng)自下而上穿過輔床高溫料層，將熱量帶到爐膛；二是來自鍋爐給水的水經(jīng)過輔 床埋管2穿過輔床高溫物料將熱量吸收后經(jīng)上升管再回到汽包，采用鍋爐給水作為冷卻介 質(zhì)，可獲得較大的傳熱溫差，采用埋管式受熱面，傳熱系數(shù)可達(dá)200W/m2K以上。經(jīng)過兩種吸 熱反應(yīng)將850~950°C的高溫物料冷卻至450~500°C，再經(jīng)輔床下料管15排入冷渣器。
[0028] 該利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置通過對(duì)申請(qǐng)人公司的2X130T/H高 溫高壓循環(huán)流化床鍋爐的改進(jìn)，其發(fā)電標(biāo)煤消耗下降至428g/kw.h，較改造前下降15g/ kw.h，按年發(fā)電量3. 6億kw.h計(jì)算可節(jié)標(biāo)煤5400噸。
[0029] 其改造前后的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置，它由風(fēng)室（1)、輔床埋管（2)、聯(lián)箱 (3)、輔床（4)、主床（5)、輔床風(fēng)室（6)、主床風(fēng)室（7)、輔床下料點(diǎn)（8)、主床下料點(diǎn)（9)、風(fēng) 室隔墻（10)、輔床進(jìn)風(fēng)口（13)、主床進(jìn)風(fēng)口（14)、輔床下料管（15)、主床下料管（16)構(gòu)成， 其特征在于：主床（5)的兩側(cè)分別制作有輔床（4)，主床（5)和輔床（4)之間通過風(fēng)室隔墻 (10)隔開，主床（5)下面制作有主床下料點(diǎn)（9)，主床下料點(diǎn)（9)上安裝有主床下料管（15); 輔床（4)內(nèi)鋪設(shè)有輔床埋管（2)，輔床埋管（2)共十屏，每屏四根；輔床埋管（2)下面安裝有 聯(lián)箱（3)和風(fēng)室（1 )，風(fēng)室（1)由向前彎的水冷壁及兩側(cè)外彎的水冷壁組成，兩側(cè)利用風(fēng)室 隔墻（10 )將風(fēng)室（1)形成一個(gè)主床風(fēng)室（7 )和兩個(gè)輔床風(fēng)室（6 );輔床風(fēng)室（6 )和輔床下料 點(diǎn)（8)制作在輔床（4)下面，輔床下料點(diǎn)（8)上安裝有輔床下料管（15);輔床（4)的一側(cè)開 制有輔床進(jìn)風(fēng)口（13)，輔床進(jìn)風(fēng)口（13)與主床（5)的主床進(jìn)風(fēng)口（14)在同一側(cè)，輔床風(fēng)室 (6)與主床（5)主床風(fēng)室（7)由保溫隔墻斷開。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用輔床吸熱提高鍋爐熱效率的燃燒裝置，屬鍋爐燃燒節(jié)能改進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。它由風(fēng)室、輔床埋管、輔床、主床、輔床風(fēng)室、風(fēng)室隔墻、輔床進(jìn)風(fēng)口、輔床下料管、主床下料管等構(gòu)成，主床的兩側(cè)分別制作有輔床，輔床內(nèi)鋪設(shè)有輔床埋管，輔床埋管下面安裝有聯(lián)箱和風(fēng)室，輔床的一側(cè)開制有輔床進(jìn)風(fēng)口，輔床風(fēng)室與主床下面的主床風(fēng)室相貫通。本實(shí)用新型利用輔床吸收排渣熱量，提高鍋爐熱效率的低于1800大卡/千克的低熱量的貧煤＋煤矸石混合煤料的低速鼓泡流化床鍋爐，通過對(duì)燃燒系統(tǒng)及排渣系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)了對(duì)已燃盡爐渣熱量的回收和利用。鍋爐熱效率較改造前提高8%，其發(fā)電標(biāo)煤消耗達(dá)到428g/kwh，較改造前降低11g/kwh。
【IPC分類】F23C10-18, F23C10-24, F23C10-20
【公開號(hào)】CN204420995
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520048111
【發(fā)明人】徐德祥
【申請(qǐng)人】湖北松源矸石發(fā)電有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日