一種帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鍋爐領(lǐng)域，尤其涉及到以煤、生物質(zhì)、固體垃圾等為燃料的循環(huán)流化床鍋爐制造，及安全高效燃燒和低污染燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)作為燃料主燃區(qū)，燃燒份額大，放熱多，但為了避免密相區(qū)受熱面的磨損問題，敷設(shè)了大量低換熱系數(shù)防磨澆注料，造成密相區(qū)受熱面吸熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于放熱量。密相區(qū)熱量主要依靠爐內(nèi)循環(huán)物料以顯熱形式大量帶出，從而建立爐內(nèi)密相區(qū)的熱量平衡。密相區(qū)燃燒放熱和熱量輸出平衡點(diǎn)的建立，決定了密相區(qū)溫度高低。在高負(fù)荷條件下，鍋爐容積熱負(fù)荷增大，密相區(qū)燃燒放熱量加大，但分離器分離效率變化不大，鍋爐循環(huán)灰無法及時(shí)將密相區(qū)熱量帶走，從而導(dǎo)致床溫持續(xù)升高，增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)過高的密相區(qū)溫度不利于NOx控制和爐內(nèi)脫硫反應(yīng)，造成NOx排放高、脫硫效率低，降低鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。
[0003]工程經(jīng)驗(yàn)表明:在循環(huán)流化床鍋爐灰循環(huán)回路布置一定數(shù)量的受熱面可以有效降低回料灰溫度，并通過調(diào)節(jié)低溫回料灰量可以有效調(diào)節(jié)床溫，目前有些工程采用在分離器下面布置外置式換熱器的方式來調(diào)節(jié)運(yùn)行床溫，但該技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，初投資高，維護(hù)費(fèi)用高，且增加了運(yùn)行調(diào)節(jié)難度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在解決循環(huán)流化床鍋爐床溫調(diào)節(jié)性問題，提高不同負(fù)荷下，不同入爐燃料時(shí)，流化床鍋爐運(yùn)行床溫的可靠性和可控性，增加鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)燃燒份額分布和受熱面吸熱份額分布對(duì)于床溫起到?jīng)Q定性作用。爐內(nèi)燃燒份額分布主要取決于燃料燃燒特性和爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布，吸熱份額主要受到爐內(nèi)受熱面布置和氣固兩相流流場(chǎng)影響，但鍋爐爐內(nèi)受熱面的布置方式在鍋爐設(shè)計(jì)期間已經(jīng)固定。正因?yàn)槿绱?，同一循環(huán)流化床鍋爐在燃用燃燒特性不同的燃料時(shí)，密相區(qū)床溫會(huì)有很大的差異，燃燒同種燃料時(shí)，不同負(fù)荷條件下，密相區(qū)床溫變化也較大，且缺乏調(diào)節(jié)手段。
[0005]針對(duì)該問題，外置式換熱器應(yīng)運(yùn)而生，通過在鍋爐外灰循環(huán)回路布置受熱面，通過調(diào)節(jié)通過外置式受熱面的灰量，間接達(dá)到調(diào)節(jié)密相區(qū)受熱面吸熱量的目的，從而對(duì)床溫進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。但隨著鍋爐機(jī)組負(fù)荷的不斷增大，旋風(fēng)分離器數(shù)量也隨著增多，相應(yīng)的外置式換熱器數(shù)量也增加，增加了鍋爐成分和鍋爐運(yùn)行的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性，降低鍋爐整體運(yùn)行可靠性。
[0006]本實(shí)用新型既有效彌補(bǔ)了不帶外置受熱面流化床床溫難以控制缺陷，又克服了外置受熱面流化床結(jié)構(gòu)復(fù)雜問題。通過簡(jiǎn)單的爐內(nèi)布分結(jié)構(gòu)的改變，達(dá)到有效控制爐內(nèi)床溫的目的。
[0007]本實(shí)用新型目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]—種帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，包括位于爐膛內(nèi)流化床密相區(qū)的主布風(fēng)板及其主風(fēng)室，以及布置于所述主布風(fēng)板上方流化床密相區(qū)爐膛側(cè)面的副床布風(fēng)板及其副床風(fēng)室，所述主布風(fēng)板和副床布風(fēng)板之間通過中間隔墻隔開，所述副床布風(fēng)板上方的中間隔墻和爐膛側(cè)面之間的設(shè)有受熱面空間，所述中間隔墻下部還設(shè)有連通所述受熱面空間和爐膛流化床密相區(qū)的循環(huán)灰返料孔。
[0009]作為選擇，所述受熱面空間包括布置于所述副床布風(fēng)板上方的中間隔墻和爐膛側(cè)面之間的水冷或汽冷換熱器。
[0010]作為選擇，所述主布風(fēng)板位于爐膛底部。
[0011]作為選擇，所述副床布風(fēng)板采用流化速度低于主布風(fēng)板的鼓泡床。
[0012]作為選擇，所述中間隔墻、副床布風(fēng)板和爐膛側(cè)面構(gòu)成近U字形結(jié)構(gòu)。
[0013]作為選擇，所述副床布風(fēng)板布置于鍋爐前、后、側(cè)墻中的一處或多處。
[0014]作為選擇，所述主風(fēng)室和副床風(fēng)室分別位于主布風(fēng)板和副床布風(fēng)板下方。
[0015]前述本實(shí)用新型主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均為本實(shí)用新型可采用并要求保護(hù)的方案:如本實(shí)用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實(shí)用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本實(shí)用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
[0016]工作過程為:為了有效控制流化床爐內(nèi)燃燒溫度，增加爐內(nèi)吸熱面積，提高密相區(qū)床溫和主汽、再熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)靈活性，本實(shí)用新型在爐內(nèi)適量布置換熱面。本實(shí)用新型在爐膛不同位置(高度)設(shè)置多個(gè)風(fēng)室(主風(fēng)室和副床風(fēng)室)，并將布風(fēng)板分為多個(gè)不同的布風(fēng)板區(qū)域(主布風(fēng)板和副床布風(fēng)板)，采用中間隔墻分開。爐膛兩側(cè)(或四周)的副床布風(fēng)板上方床內(nèi)設(shè)置一定的受熱面，受熱面內(nèi)采用水冷或汽冷方式進(jìn)行冷卻。中間主布風(fēng)板為燃料主燃區(qū)，采用高風(fēng)速流化燃燒方式，周圍副床布風(fēng)板單獨(dú)設(shè)置副床風(fēng)室，并采用鼓泡床方式增加循環(huán)灰的流動(dòng)性，通過調(diào)節(jié)流化風(fēng)量有效調(diào)節(jié)循環(huán)灰流經(jīng)循環(huán)灰返料口的通量，從而調(diào)節(jié)流入中間主燃區(qū)的冷灰量，間接調(diào)節(jié)主燃室密相區(qū)的吸熱量，達(dá)到調(diào)節(jié)密相區(qū)溫度和蒸汽溫度的目的。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]1.鍋爐床溫調(diào)節(jié)性增強(qiáng)，循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行安全性和污染物排放性能將得到提高。循環(huán)流化床鍋爐多采用爐內(nèi)脫硫，據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，爐內(nèi)脫硫反應(yīng)最佳床溫在850°C左右，且NOx排放會(huì)隨著床溫升高而增大，爐內(nèi)燃燒需要一定的燃燒溫度，所以合理控制爐內(nèi)溫度對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行非常關(guān)鍵。
[0019]2.降低鍋爐制造成本，不需要外置式換熱器和高溫灰調(diào)節(jié)閥，鍋爐調(diào)節(jié)更加靈活簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠性高。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及爐內(nèi)灰循環(huán)流程示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的中間隔墻結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中①一爐內(nèi)貼壁流灰流場(chǎng)，②一中間隔墻，③一水冷，汽冷換熱器，④一副床布風(fēng)板，⑤一副床風(fēng)室，⑥一主燃室密相區(qū)，⑦一主布風(fēng)板，⑧一主風(fēng)室，⑨一循環(huán)灰返料孔。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下列非限制性實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型。
[0024]參考圖1、2所示，圖1中黑色框表示鍋爐爐墻，箭頭為爐內(nèi)灰流動(dòng)示意，本實(shí)用新型在爐膛主布風(fēng)板⑦上部?jī)蓚?cè)(或四周)一定位置分別設(shè)置一定范圍的副床布風(fēng)板④，并在副床布風(fēng)板板上部設(shè)置水冷或汽冷換熱器③，主副床下面分別布置主風(fēng)室和副床風(fēng)室⑤⑧，并采用不同的布風(fēng)風(fēng)速，主布風(fēng)板⑦和副床布風(fēng)板④中間采用中間隔墻②隔開。如圖1所示爐內(nèi)灰循環(huán)流程簡(jiǎn)示圖，運(yùn)行過程中，爐膛內(nèi)循環(huán)灰貼壁流滑落至副床上部，一部分經(jīng)過水冷或汽冷換熱器③，通過中間隔墻②下部的循環(huán)灰返料口⑨流入爐內(nèi)主燃室密相區(qū)⑥，此部分灰熱量被水冷或汽冷換熱器③吸收，并得以冷卻。其他不經(jīng)過水冷或汽冷換熱器③，則在水冷或汽冷換熱器③上部溢流到主燃燒區(qū)⑥(流動(dòng)情況如圖中箭頭所示)。通過調(diào)節(jié)副床布風(fēng)板④布風(fēng)風(fēng)速，可以有效控制通過受熱面灰和溢流灰的份額。從而間接調(diào)節(jié)爐膛密相區(qū)的吸熱量，達(dá)到控制床溫的目的。副床受熱面區(qū)域采用的低風(fēng)速鼓泡床，可有效避免受熱面磨損問題。本實(shí)用新型克服了外置換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)，將受熱面內(nèi)置，使得鍋爐整體緊湊，避免了不必要的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了鍋爐成本。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:包括位于爐膛內(nèi)流化床密相區(qū)的主布風(fēng)板及其主風(fēng)室，以及布置于所述主布風(fēng)板上方流化床密相區(qū)爐膛側(cè)面的副床布風(fēng)板及其副床風(fēng)室，所述主布風(fēng)板和副床布風(fēng)板之間通過中間隔墻隔開，所述副床布風(fēng)板上方的中間隔墻和爐膛側(cè)面之間的設(shè)有受熱面空間，所述中間隔墻下部還設(shè)有連通所述受熱面空間和爐膛流化床密相區(qū)的循環(huán)灰返料孔。2.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:所述受熱面空間包括布置于所述副床布風(fēng)板上方的中間隔墻和爐膛側(cè)面之間的水冷或汽冷換熱器。3.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:所述主布風(fēng)板位于爐膛底部。4.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:所述副床布風(fēng)板采用流化速度低于主布風(fēng)板的鼓泡床。5.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:所述中間隔墻、副床布風(fēng)板和爐膛側(cè)面構(gòu)成近U字形結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:所述副床布風(fēng)板布置于鍋爐前、后、側(cè)墻中的一處或多處。7.如權(quán)利要求1所述的帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，其特征在于:所述主風(fēng)室和副床風(fēng)室分別位于主布風(fēng)板和副床布風(fēng)板下方。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶內(nèi)置換熱器的多布風(fēng)板流化床鍋爐，屬于鍋爐領(lǐng)域，包括位于爐膛底部的主布風(fēng)板及其下方的主風(fēng)室，以及布置于所述主布風(fēng)板上方流化床密相區(qū)爐膛側(cè)面的副床布風(fēng)板及其下方的副床風(fēng)室，所述主布風(fēng)板和副床布風(fēng)板之間通過中間隔墻隔開，所述副床布風(fēng)板上方的中間隔墻和爐膛側(cè)面之間的設(shè)有受熱面空間，所述中間隔墻下部還設(shè)有連通所述受熱面空間和爐膛流化床密相區(qū)的循環(huán)灰返料孔。本實(shí)用新型既有效彌補(bǔ)了不帶外置受熱面流化床床溫難以控制缺陷，又克服了外置受熱面流化床結(jié)構(gòu)復(fù)雜問題。通過簡(jiǎn)單的爐內(nèi)布分結(jié)構(gòu)的改變，達(dá)到有效控制爐內(nèi)床溫的目的。
【IPC分類】F23C10/20
【公開號(hào)】CN204922961
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520618850
【發(fā)明人】徐國(guó)輝, 郭強(qiáng), 周棋
【申請(qǐng)人】東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月14日