循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)分級(jí)布置系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別是循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)系統(tǒng)，具體是指循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)分級(jí)布置系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床燃燒技術(shù)以其節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)，近三十年得到極大的發(fā)展。2014年9月，國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部及國(guó)家能源局三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014— 2020年)》，要求新建燃煤機(jī)組接近或基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)排放限值，這使得可實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)燃燒過程直接脫硫且低溫燃燒能有效抑制氮氧化物生成的循環(huán)流化床鍋爐也頗具壓力。
[0003]為進(jìn)一步降低鍋爐污染物排放值，需要調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒特性，從而在源頭上盡力壓低污染物氣體的生成量。二次風(fēng)是調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐燃燒特性的重要手段之一。研宄表明，二次風(fēng)分級(jí)布置，可在爐內(nèi)營(yíng)造還原氣氛，能有效抑制氮氧化物生成。現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)雖通常分為兩級(jí)布置，但由于上下二次風(fēng)之間距離較近，分級(jí)效果并不明顯。為了增加這一分級(jí)效果，可以通過合理的提高上二次風(fēng)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而在實(shí)際設(shè)置二次風(fēng)管網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，若僅簡(jiǎn)單的抬高上二次風(fēng)的噴口位置，則會(huì)因上下二次風(fēng)阻力差異導(dǎo)致絕大部分二次風(fēng)都從阻力較小的上二次風(fēng)進(jìn)入爐膛，同時(shí)下二次風(fēng)風(fēng)量大幅降低，從而使得密相區(qū)擾動(dòng)減弱而不利于燃料的燃盡、稀相區(qū)顆粒濃度降低而不利于受熱面?zhèn)鳠?，無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
[0004]在專利號(hào)為201120472448.5的實(shí)用新型專利中公開了一種循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)管，通過減少一次風(fēng)量來(lái)避免將顆粒較大的粉塵被帶到換熱面上而造成的磨損，并且減少二次風(fēng)管數(shù)量，來(lái)增大二次風(fēng)的入爐風(fēng)速，從而增加其剛度。由于設(shè)置3?5根風(fēng)管，因此難于適應(yīng)大型電站循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展要求。
[0005]在專利號(hào)為200920033464.7實(shí)用新型專利中公開了一種循環(huán)流化床鍋爐爐膛中心供風(fēng)裝置，通過設(shè)置深入爐膛內(nèi)的專門中心供風(fēng)裝置對(duì)爐膛中心貧氧區(qū)直接供風(fēng)，可以改善爐膛中心供風(fēng)情況，提高鍋爐燃燒效率，但是中心供風(fēng)裝置設(shè)置在爐膛中有可能導(dǎo)致中心供風(fēng)裝置附近硫化不充分的問題，而在爐膛內(nèi)設(shè)置中心供風(fēng)裝置也存在非常大的困難，具體實(shí)施難度很大。
[0006]在專利號(hào)為200810017240.7的發(fā)明專利中，公開了一種內(nèi)凹式循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)供風(fēng)方法及其裝置，將爐膛下部二次風(fēng)噴口附近的壁面向爐膛內(nèi)凹入，使二次風(fēng)供風(fēng)噴口有離爐膛中心更近的位置向爐膛內(nèi)供風(fēng)，用于改善爐膛燃燒中心區(qū)域氧濃度場(chǎng)分布，消除爐膛中心區(qū)域缺氧的現(xiàn)象，由于該結(jié)構(gòu)導(dǎo)致爐膛內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，爐膛內(nèi)物質(zhì)流動(dòng)性變差，出現(xiàn)硫化不充分的情況。
[0007]在專利號(hào)為200910157103.8的發(fā)明專利中，公開了循環(huán)流化床鍋爐帶二次風(fēng)噴射的十字受熱屏，在循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)設(shè)置帶二次風(fēng)噴射的十字受熱屏，通過帶二次風(fēng)噴射的十字受熱屏提供爐內(nèi)擴(kuò)展受熱面的同時(shí)，為爐內(nèi)物料提供混合空間，并通過二次風(fēng)噴口對(duì)爐膛中心區(qū)提供氧氣，實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床分級(jí)燃燒，降低氮氧化物NOx的排放，由于實(shí)施過程中管網(wǎng)布置等原因造成爐膛內(nèi)下部固體物質(zhì)濃度較高，造成爐膛內(nèi)磨損嚴(yán)重，并且，十字受熱屏安裝工藝復(fù)雜，很難實(shí)施。
[0008]綜上，現(xiàn)有方案均未給出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并行之有效的適合大型循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)系統(tǒng)方案，從而限制了循環(huán)流化床鍋爐向著更高參數(shù)、更低能耗以及更加清潔的方向發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)分級(jí)布置系統(tǒng)，能夠改善現(xiàn)有設(shè)備存在的不足，克服現(xiàn)有設(shè)備上下二次風(fēng)阻力差異導(dǎo)致絕大部分二次風(fēng)都從阻力較小的上二次風(fēng)進(jìn)入爐膛，同時(shí)下二次風(fēng)風(fēng)量大幅降低使得密相區(qū)擾動(dòng)減弱而不利于燃料的燃盡、稀相區(qū)顆粒濃度降低而不利于受熱面?zhèn)鳠幔瑹o(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)等缺陷，通過合理布置二次風(fēng)系統(tǒng)，使得爐內(nèi)分級(jí)燃燒效果更加明顯，降低污染物排放，節(jié)約能源。
[0010]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0011]一種循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)分級(jí)布置系統(tǒng)，包括循環(huán)流化床鍋爐本體，在所述循環(huán)流化床鍋爐本體底部連接有一次風(fēng)系統(tǒng)，所述一次風(fēng)系統(tǒng)包括第一風(fēng)機(jī)，所述第一風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管與循環(huán)流化床鍋爐本體相連接，在所述循環(huán)流化床鍋爐本體下部側(cè)壁上連接有二次風(fēng)系統(tǒng)，所述二次風(fēng)系統(tǒng)包括高效二次風(fēng)系統(tǒng)和下二次風(fēng)系統(tǒng)，所述高效二次風(fēng)系統(tǒng)的噴口位于下二次風(fēng)系統(tǒng)的噴口上方，所述高效二次風(fēng)系統(tǒng)包括第二風(fēng)機(jī)，所述第二風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管與循環(huán)流化床鍋爐本體相連接，所述下二次風(fēng)系統(tǒng)包括第三風(fēng)機(jī)，所述第三風(fēng)機(jī)通過風(fēng)管與循環(huán)流化床鍋爐本體相連接，所述第一風(fēng)機(jī)、第二風(fēng)機(jī)和第三風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)均經(jīng)過空氣預(yù)熱器加熱。
[0012]相比現(xiàn)有的通過一臺(tái)風(fēng)機(jī)調(diào)整閥門開度以及管道直徑的方式調(diào)整一次風(fēng)和二次風(fēng)的方式，本實(shí)用新型通過設(shè)置有第一風(fēng)機(jī)的一次風(fēng)系統(tǒng)用于輸送攜帶煤粉的一次風(fēng)，使?fàn)t內(nèi)物料處于良好的流化狀態(tài)，同時(shí)為燃料燃燒提供部分氧氣，并將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量帶離料層達(dá)到爐膛上部進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒熱量平衡。本實(shí)用新型將二次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置為高效二次風(fēng)系統(tǒng)和下二次風(fēng)系統(tǒng)，并采用第二風(fēng)機(jī)為高效二次風(fēng)系統(tǒng)給風(fēng)，采用第三風(fēng)機(jī)為下二次風(fēng)系統(tǒng)給風(fēng)，實(shí)現(xiàn)分別給風(fēng)，同時(shí)可以通過單獨(dú)調(diào)整第二風(fēng)機(jī)或第三風(fēng)機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)給風(fēng)量的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方便調(diào)節(jié)高效二次風(fēng)系統(tǒng)與下二次風(fēng)系統(tǒng)噴口背壓，減少二次風(fēng)機(jī)壓頭，降低電耗，節(jié)約能源。
[0013]由于將高效二次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在下二次風(fēng)上方，能夠?qū)崿F(xiàn)爐內(nèi)分級(jí)燃燒，進(jìn)一步抑制氮氧化物的形成，從而降低污染物排放，通過單獨(dú)調(diào)整風(fēng)機(jī)給風(fēng)量，提高爐內(nèi)高效二次風(fēng)的穿透效果，可以對(duì)爐膛中心貧氧區(qū)進(jìn)行補(bǔ)養(yǎng)，利于進(jìn)一步提高燃燒效率和爐內(nèi)的脫硫效果，使整個(gè)結(jié)構(gòu)更加環(huán)保。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)所述空氣預(yù)熱器為回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，所述空氣預(yù)熱器分倉(cāng)數(shù)量多4。通過采用多分倉(cāng)的回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，利于降低回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率。
[0015]進(jìn)一步地，當(dāng)所述空氣預(yù)熱器為管式預(yù)熱器，所述空氣預(yù)熱器的受熱面管內(nèi)流空氣，空氣通道數(shù)量多3。通過采用多通道的管式預(yù)熱器，才能保證高效二次風(fēng)系統(tǒng)的正常使用。
[0016]進(jìn)一步地，高效二次風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管與下二次風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管通過可調(diào)節(jié)的擋板相連接。當(dāng)鍋爐處于低負(fù)荷等特殊工況時(shí)，打開所述擋板，使得高效二次風(fēng)系統(tǒng)和下二次風(fēng)系統(tǒng)相連通，此時(shí)僅開啟高效二次風(fēng)系統(tǒng)即可滿足鍋爐二次風(fēng)系統(tǒng)用風(fēng)，節(jié)約能源。
[0017]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0018](I)本實(shí)用新型通過將二次風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在循環(huán)流化床鍋爐本體下部側(cè)壁上，并將其置于一次風(fēng)系統(tǒng)上方，通過設(shè)置設(shè)置高效二次風(fēng)系統(tǒng)和下二次風(fēng)系統(tǒng)，提高爐內(nèi)分級(jí)燃燒效果，可以進(jìn)一步抑制氮氧化物生成，從源頭降低污染物排放；
[0019](2)本實(shí)用新型通過合理布置二次風(fēng)系統(tǒng)，能夠保證鍋爐的高效二次風(fēng)的穿透效果，可對(duì)爐膛中心貧氧區(qū)有效補(bǔ)氧，利于進(jìn)一步提高燃燒效率和爐內(nèi)脫硫效果；
[0020](3)本實(shí)用新型通過將高效二次風(fēng)系統(tǒng)置于一次風(fēng)系統(tǒng)和下二次風(fēng)系統(tǒng)上方，能夠降低高效二次風(fēng)噴口背壓，同時(shí)對(duì)高效二次風(fēng)系統(tǒng)和下二次風(fēng)系統(tǒng)單獨(dú)風(fēng)機(jī)供風(fēng)，有助于減少二次風(fēng)機(jī)壓頭，降低電耗，節(jié)約能源。
【附圖說明】
[0021]圖1為鍋爐內(nèi)壓力云圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中:101—循環(huán)流化床鍋爐本體；102—空氣預(yù)熱器；103—第二風(fēng)機(jī)；104—第三風(fēng)機(jī)；105—第一風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)介紹，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0025]循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行過程中，煤和脫硫劑送入爐膛后，立即被大量處于流化狀態(tài)下的惰性高溫(830°C — 930°C)物料包圍，充分混合，迅速著火燃燒，同時(shí)進(jìn)行脫硫反應(yīng)；在上升煙氣流的作用下，炙熱惰性高溫物料與燃燒著的煤粒一起向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱，細(xì)小的煤粉顆粒完成燃燒離開爐膛。在上升氣流中，粗大粒子進(jìn)入懸浮區(qū)域后在重力及外力作用下偏離主氣流，從而貼壁下流，加強(qiáng)了爐內(nèi)熱量向受熱面內(nèi)工質(zhì)的傳送。
[0026]吹入爐膛的一次風(fēng)和二次風(fēng)均是通過加熱之后進(jìn)入爐膛，一次風(fēng)為經(jīng)過磨煤機(jī)攜帶煤粉進(jìn)入爐膛底部用于燃燒，二次風(fēng)經(jīng)過空氣預(yù)熱器102預(yù)熱之后進(jìn)入爐膛用于調(diào)整燃燒，起到助燃的效果。一般一次風(fēng)與二次風(fēng)的設(shè)計(jì)比例為60-55%和40-45%，一次風(fēng)為保證物料的流化，二次風(fēng)為了保證燃料燃燒所需氧量和物料的充分混合，強(qiáng)化燃燒。
[0027]循環(huán)流化床鍋爐總體上分為前部和尾部?jī)蓚€(gè)豎井，前部豎井為總吊結(jié)構(gòu)，四周由膜式水冷壁組成，自下而上依次為一次風(fēng)室、密相區(qū)、稀相區(qū)，