用於大量重灰的提取和空氣/水冷卻系統的製作方法

2023-10-04 06:33:04 1

專利名稱：用於大量重灰的提取和空氣/水冷卻系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對由固體燃料鍋爐產生的大量重灰(heavyash)進行提取、 冷卻和回收能量的系統和方法。
背景技術：
為了發電而對固體化石燃料的需求的持續增長使得越來越頻繁地燃燒含 灰量高的煤和褐煤。在大功率鍋爐中燃燒褐煤會產生大量的重灰，甚至高達100 噸/小時，這些灰通常包含高百分比的未燃燒物質。乾式冷卻或主要乾式冷卻這 麼大量的重灰需要大量的冷卻空氣，甚至是高熱值化石燃料的兩倍或三倍。
如EP0471 055 Bl所說明的那樣，在某些已知灰提取和乾式冷卻系統中， 冷卻空氣一旦由於與灰進行熱交換而被加熱，就從鍋爐底部引入鍋爐內。因此， 最初產生的灰的量越大，通過上述方式由冷卻空氣供應到鍋爐的熱回收就越 大，既用於與空氣進行熱交換，又用於使未燃燒物質燃燒。
但是，為了避免燃燒效率受到從底部而不是從燃燒器或從其它專用空氣入 口引入燃燒室的空氣的不利影響，和/或為了避免對氮氧化物(NOx)的產生造 成類似不希望的影響，鍋爐設計者寧願將該量限制到某一最大值，該值為總燃 燒空氣的1.0-1.5%。
由於上述原因，特別是如果這種灰量大、未燃燒物質含量高且因此溫度高， 則已知冷卻系統在以有效和經濟的方式實施重灰的乾式冷卻或主要為乾式的 冷卻以及相關冷卻空氣的處置方面是成功的。尤其是，即使能成功實現這樣的 冷卻、熱能回收和處置，它們的實現也給設備帶來相當的複雜性，並因此帶來 非常高的實施和操作成本。
因此，本發明面臨和要解決的技術問題是提供一種用於提取和冷卻來自固 體燃料燃燒室的重灰的系統和方法，其能夠避免以上參照現有技術提到的缺點。

發明內容
上述問題通過權利要求1所述的系統和權利要求46所述的方法來解決。 在本發明所附的權利要求書中陳述本發明的優選特徵。 本發明提供某些重要的優點，藉助於下文中的詳細描述，會充分地認識這 些優點。
主要優點在於，本發明允許對灰實施充分、有效且高效的乾式冷卻或主要 為乾式的冷卻，而不超過上述從底部引入到燃燒室內冷卻空氣的1.0-1.5%的限 值。這樣的優點對於上述含重灰量高的煤的情形是特別地重要。這主要通過以
下措施來獲得將整個提取和運輸系統分成具有不同氣壓的兩個環境，第一個
環境與燃燒室連接，且第二個環境與節約裝置區域連接。其中這種分離能夠向
節約裝置區域送去超過上述1.5%的某些空氣以及其中可能包含的蒸汽。
根據較佳且特別有利的實施例，通過該運輸的灰的壓頭來實現所述環境分 離，而無需用於系統的附加裝置。這還能夠實現高溫的大流量灰的上述有效冷 卻，而且通過保持系統本身的構造和操作極其簡化以有利於實施、操作和維修 成本。根據這種較佳實施例，本發明基本上能夠通過將其應用的可能性拓寬到 來自含灰量高的煤或褐煤的大流量重灰而優化EP0 471 055 B1中描述的系統。 總結此後描述的較佳實施例的詳細說明來說，本發明涉及用於由固體燃料 鍋爐產生的大流量重灰的提取和空氣/水冷卻系統，能夠降低所提取的灰的最終 溫度，而不增加進入鍋爐喉管的空氣量，該量通常的值由鍋爐設計者設定在總 燃燒空氣量的約1.5%。當用於冷卻過程所需的空氣量超過允許進入鍋爐的最 大量時，由於灰本身形成的冷卻環境的分離，系統能夠在最適當的位置將過量 的空氣送到煙氣管道。
在排放處進行灰和/或流量測量時，冷卻系統的環境分離由系統自動進行。 如果冷卻空氣不足以將灰冷卻，則可通過增加霧化水來增加冷卻效率。增加的 水流量通常根據灰流量和溫度來計量，以確保注入水的完全蒸發，從而如果需 要在排放處獲得適於氣動研磨和運輸的幹灰。相對於空氣，水具有很大的優點， 能夠用相當低重量的水(在該情況所考慮的工作條件下比例約1: 100)有效地
11冷卻灰本身，且然後其能夠顯著地降低送到煙氣管道的空氣量。這能夠減小煙 氣量增加的負面影響直到使其實際上可忽略為止，煙氣量的增加會造成可能的 裝置尺寸過大且使用於處理煙氣本身直到從煙囪放出為止所需的能量增加。 所提出的系統在使用時主要由以下構成
1. 鍋爐和提取器之間的過渡料鬥，提取器是已提到的EPO 471 055 Bl 中的主題的類型；
2. 上述提取器；
3. 灰壓碎機；
4. 壓碎機和傳送器-冷卻器之間的過渡儲存器，這種儲存器例如是料鬥 形式；
5. 上述傳送器-冷卻器，其裝備有適當的犁鏵和用於噴射水的噴頭，該
犁鏵具有將傳送器自身上的灰混合的功能；
6. 管線或管道，用於連接在傳送器-冷卻器(在後者的排放護罩區域內) 和用於處理鍋爐煙氣的系統的最適當的位置(通常在作為空氣/煙氣 交換器的電過濾器的下遊，但可根據煙氣管線成分，諸如是否存在 DeNOx禾口/或DeSOx系統和相關的配置更改選擇)之間，用於放出超 過鍋爐可接收的最大量的冷卻空氣；
7. 最終排放裝置，其能夠將灰排放同時防止不受控制的空氣進入系統
(例如閥或震動提取器或僅是與其它運輸或儲存封閉裝置的封閉連 接)；
8. 灰-水混合器，在由於灰的反常情況(量大和/或溫度高)系統不再能 夠確保灰的充分冷卻的情況下，其會由於流動轉向器的驅動而可代替 前項7的最終排放裝置啟動，這種混合器又裝備有 -連接管線或管道，用於溼空氣流出到項6的管線；以及 -最終排放裝置，與項7中描述的相同，能夠將灰從系統排放同時防
止外部空氣再進入；
9. 調節和控制系統，其能夠確保操作的自動進行，如此後在操作說明書 部分中所描述的那樣。


本發明的其它優點、特徵和應用模式從以示例而非限制目的示出的以下較 佳實施例的以下詳細說明中顯而易見。參照附圖，附圖中
-圖1示出示例本發明系統的較佳實施例處於提供兩冷卻環境之間壓力分
離的運行模式的總體布置圖； -圖2示出圖1的系統的兩冷卻環境的分離區域的示意性縱向剖視圖； -圖3示出根據圖2的線A-A截取的剖視-圖4示出示例圖1的系統處於不提供兩冷卻環境的所述分離的不同運行
模式的總體布置圖； -圖5示出沿該最後一幅圖的線B-B截取的圖1的系統的具有雙軸的連續
混合器，該混合器裝備有用於冷卻水的噴嘴；以及 -圖6示出示例圖1的系統處於將仍然熱的灰送到圖5的混合器的運行模
式的總體布置圖。
具體實施例方式
首先參照圖l，用在例如固體化石燃料熱電廠的類型的、根據本發明的較 佳實施例的用於提取和冷卻燃燒殘渣的系統整體用附圖標記1標示。如在說明 書中此後更好地理解的那樣，系統1尤其適於處理例如由含灰量高的煤或褐煤 燃燒產生的大流量重灰。
為了更清楚地說明，將在此後參照燃燒殘渣從其從燃燒室(或鍋爐)100 的底部的提取到其處置所遵從的路徑對系統1的不同部件進行描述。
在燃燒室100、或者最好是其過渡料鬥105緊接的下遊，系統1提供第一 提取和/或運輸單元，具體是主要由高熱阻鋼製成的乾式提取器9。這種提取器 9是本身已知的類型且在例如EP0 252 967中進行了描述，該專利以參見的方 式納入本文。提取器9通過上述過渡料鬥105收集向下沉積到燃燒室100內的 重灰。
提取器9在其自身殼體的側壁處具有外部冷卻空氣的多個入口孔，這些入 口孔沿提取器9本身的伸展以基本上規則的方式分布，且各入口孔都標以附圖 標記IO。這些入口 IO可裝備有用於調節量的裝置或者可使其工作或不工作。此外，提取器9具有用於外部冷卻空氣的附加入口 19，較佳地也通過自動閥或 等效的流量調節裝置來調節並基本上設置在提取器9本身的末端部分處。
冷卻空氣通過提取器9上的入口 10和19吸入並通過燃燒室100內存在的 低壓的作用而相對於運輸的灰逆流。更詳細地說，空氣由於過渡料鬥105內存 在低壓而進入，在料鬥底部有通過燃燒室100的控制系統調節的低壓(大致低 於大氣壓約300-500Pa)。
灰在提取器9的下遊饋送到粉碎機或壓碎機3，其將灰的最粗部分壓碎， 從而增大熱交換表面並因此改進這種熱交換的效率和因此改進冷卻過程的效 率。
在壓碎機3的下遊設有用於外部冷卻空氣的附加入口 17，在裝備該附加 入口 17的情況下設有用於流量調節的裝置，如已經描述的那樣。在該情況下， 還通過燃燒室100內存在的低壓的作用逆流穿過壓碎機3本身並沿第一提取器 9饋送來自入口 17的空氣。這種冷卻空氣不僅用於冷卻灰而且用於冷卻機器。
如圖2和3所更詳細示出的那樣，在壓碎機3的下遊，通過料鬥/儲存器8 將灰傳輸到第二鋼帶傳送器-冷卻器6。如此後將更詳細地說明的那樣，在確定 的條件下，所描述的系統構型使料鬥8能夠像儲存器那樣運行，能夠使灰積聚 以確保來自提取器9和傳送器-冷卻器6的兩種大氣脫開連接。具體地說，由 於存在這種積聚，傳送器6通過在材料壓頭下連續運行而實際上作為第二提取 器運行，這確保與燃燒室100的壓力關聯的提取器的環境和與節約裝置區域的 不同壓力關聯的傳送器/冷卻器的環境之間的分離。
具有最大和最小灰位的傳感器7和層校平器18 (設置在傳送器6的入口 的初始部分)與料鬥8關聯。
與傳送器冷卻器6的帶速值相關聯的由層調節器18所指示的位置提供關 於灰體積流量的信息，該信息可與溫度測量結果一起用於調節冷卻流體。
在傳送器6上灰既以與第一提取器9已說明的方式類似的方式通過設置在 提取器6本身側壁上的附加入口 11從外部再吸入的空氣又在需要時通過藉助 於設置在傳送器6的蓋內部的附加分配噴嘴12精細計量的水而繼續被冷卻。
此時，應當理解系統1裝備有空氣/水冷卻系統，其中通過空氣入口 10、 11、 17和19並通過水輸出噴嘴12來實施。系統1還提供用於饋送在與燃燒殘渣熱交換之後被加熱的冷卻空氣的裝 置，該裝置在與燃燒室100關聯的煙氣管道101內。在本實施例中，這種饋送
裝置包括適當隔熱且熱跟蹤以避免冷凝物的管道4，適於通過沿其伸展設置的 自動閥15 (或等效裝置)選擇性地調節而阻斷/開啟。
更詳細地說，管道4也在負壓下將傳送器6的排放區域和/或可能是混合 器2連接(或最好適於連接)到所述節約裝置區域。較佳的是，管道4在空氣 /煙氣交換器102的上遊(煙氣側)，交換器適於預熱燃燒空氣並通常設置在與 本發明關聯的燃燒系統內。這種交換器102可以是通常稱為容氏(Ljungstrom) 的類型。
由於存在特定的混合裝置，具體是相對於傳送器帶6本身固定且在本實例 中具有犁鏵形狀的基本上楔形件14，而使在傳送器6上灰的冷卻更有效率。這 種犁鏵狀構件14沿傳送器6的伸展以基本上規則的方式分布並設置在灰運輸 部分處。如上所述，犁鏵狀構件14通過運輸到帶上的過程中進行連續混合而 對灰進行犁耕，通過這樣露出與冷卻空氣和/或水進行熱交換的最大可用面積。
在傳送器6的下遊設有自動偏離閥16 (或用於選擇性地使灰流偏離的等 效裝置)，該自動偏離閥能夠選擇性地將冷卻的灰饋送到朝外的排放裝置13 或連續混合器2 (在本實例中也與外部連通且在圖5中更詳細地示出)。
排放傳送器13裝備有用於控制進入空氣的裝置(未示出)，以避免空氣 從外部不受控制地進入(或者在實施例變型中將系統連接到其它運輸或儲存封 閉環境)。
如果需要，有水的混合器2能使灰的冷卻更為完整，以達到與下遊工藝相 當的溫度值或給灰加溼以減小在某些運輸和處置情況下的粉塵排放。混合器2 裝備有排放罩21 ，其裝備有能夠通過同時防止外部空氣不受控制地再進入而使 灰從系統排放的裝置。這種裝置可由例如帶有雙活門(clapet)的閥或由橡膠 衝刷裝置(flush)構成，它們通過在灰的重力下變形，使其能夠排放到所需的 最小通道部分內。
根據較佳實施例，設有用於將混合器2連接到管道4的管線以提供管道4 內的空氣和蒸汽的出口。
則系統1包括用於感測灰的溫度和/或體積和/或重量的裝置，該裝置在該實例中設置在傳送器6的末端部分或排放部分處和/或主提取器9上或更佳地設
置在傳送器13處的灰排放處。有利的是，在料鬥/儲存器8處也設有上述類型
的傳感器。
在這種料鬥8處還設有側力傳感器或等效裝置來控制料鬥/儲存器內的灰位。
此外，還可在管道4處設置溫度傳感器裝置。
系統1包括控制系統，該控制系統與所述傳感器裝置通信，適於根據灰流 量和溫度來控制系統1的運行模式。
現將更詳細地說明由上述控制裝置控制的系統1的運行模式，且具體是其 冷卻系統的運行模式。
首先，通過控制裝置將由傳感器裝置提供的灰溫度和/或流量值與預設或 儲存的值作比較，並根據該比較結果確定最適合系統1的運行的運行模式。關 於進行溫度和/或流量測量的需要，應當注意，灰溫度增加通常與這裡所述系統 1內其流量的增加有關。
系統在開始階段配置成圖4所示的模式，通過調節所有的空氣入口閥10、 11、 17和19並通過關閉自動閥15來配置成該模式，以實現通過鍋爐100的料 鬥105的底部喉道吸入對應於燃燒空氣的1.5%的總空氣量，在提取器9和傳 送器6內都與灰逆流穿過。
繼續這種運行模式直到傳送器6的排放處的溫度達到預定值為T制、為止。
在這種運行模式中，控制裝置作用於提取器9的帶和傳送器6的帶的相對 速度，基本上使得傳送器6具有大於提取器9的灰勢流以避免在料鬥8內形成 材料壓頭。
當超過值T^、時，系統作用於傳送器6的速度，具體是通過減小和調節該 速度以確定在料鬥8內的灰積聚並然後形成連續的灰塞且其還打開管道4的閥 15以分別在提取器9和傳送器6內形成兩種不同的氣壓，第一種連接到鍋爐內 存在的壓力，而第二種連接到煙氣管道內存在的壓力。
在這種運行模式中，提取器9和料鬥8的空氣閥入口 10、 19和17自動調 節成在提取器內僅集中可引入鍋爐的冷卻空氣的總量的1.5%。此外，如果需 要達到所希望的冷卻，通過首先增加空氣來調節閥11且可能調節傳送器6的
16噴嘴12直到計算的百分比，以不對處理下遊的煙氣並因此處理水的系統產生 影響為止。
在環境分離的這種構型中，通過入口 10、 17和19引入的作用在主提取器 9上的冷卻空氣逆流穿過該提取器，並在1.5%的限值範圍內進入燃燒室100。 通過傳送器6的入口 11從外部取得超過1.5%的冷卻空氣，該冷卻空氣順流 (叫uicurrent)穿過傳送器，且其與由可能的水局部冷卻產生的蒸汽一起通過 管道4由於節約裝置區域內存在的低壓而吸出。
這樣，在提取器9的傳送帶上實現可能未燃燒物質的最大可能燃燒，通過 將相關的能量帶回到鍋爐並通過將水加在傳送器6的帶上，而獲得有效的冷卻 而不為此需要用於處理煙氣的系統的更大的能耗，因此改進蒸汽發生器的性 能。
圖1中示例出這種運行模式。
在存在上述灰壓頭的情況下，通過根據最大和最小灰位的傳感器7的探測 結果來控制傳送器6的速度而避免裝料料鬥8排空。具體地說，如果灰位達到 最小值，則減慢傳送器6直到傳送器6停止為止，而當超過最小灰位時，重新 起動傳送器6，且達到最大灰位時增加傳送器6的帶的速度並然後增加傳送器 6的帶的量。
在這裡所述的構型中，控制裝置可利用由專用傳感器裝置探測的附加信 息，尤其是關於料鬥8內灰溫度和傳送器6的饋送速度的信息。傳送器6的饋 送速度的信息與提取部分的(固定)值結合具體地準確地限定灰體積流量。很 清楚，為了避免提取部分本身內可能的問題，提取灰位必須比從壓碎機3出來 的灰塊的尺寸大適當餘量。
此外，在圖6所示例的另外的運行模式中，系統1也可在非常高的灰流量 /溫度(即使高於設計值，例如取決於燃料的種類或取決於燃燒室100的清潔操 作)下操作。在這種情況下，其中假定灰溫度高於值丁《 ，系統l提供類似 於以上最後所述的運行模式，並通過偏離閩16將仍然熱的灰排放到混合器2 而不是傳送器13。
在混合器2內，可引入附加水流以使灰達到所規定的最終溫度(通常指示 為80°C)且具有適當的含溼量(較佳地約10%)以確保隨後的運動操作中沒有粉塵。為了避免由在混合器2內的這種冷卻產生的蒸汽上升返回到傳送器6 (有產生冷凝物的風險)，可在傳送器6、混合器2和管道4之間直接設置倒"Y" 形連接。由於這種構型，來自傳送器-冷卻器6的空氣和假如有的蒸汽通過加 入由混合器2產生的蒸汽而朝向具有煙氣管線的連接管道行進。在該連接管道 (混合器2和主要管道4之間)仍然有凝結的風險，在設計條件識別到形成凝 結物和相關的灰始的風險時可適當地加熱該管道。應當理解，可由管理系統1的操作者選擇性地設置溫度和/或流量和燃燒 空氣的預定量的所述預定值。此外，應當理解，先前描述的運行模式僅是用於管理系統1的一種可能。 較簡單的運行模式例如可規定在達到預定溫度值時形成的灰壓頭，而對其餘部 分進行的系統管理會適當地調整冷卻空氣和水(如果需要水的話)的流量。通過這樣一種管理和控制系統人工或自動設置與迄今為止所考慮的運行 模式類系的一系列運行模式，該系統可根據灰溫度/流量值，通過作用於分離區 域的形成、作用於進入提取器9和傳送器6的氣流、作用於霧化水的可能計量 /使用以及作用於偏離閥的啟動來確定灰本身的冷卻模式。通常，此時應當理解，系統1具有總體運行靈活性，且因此具有實際管理 任何灰量的能力，且沒有與從鍋爐IOO底部引入過量冷卻空氣流相關的問題。 如上所述，通過能夠引入非常高的冷卻空氣流量並通過饋送附加的空氣流(不 是直接從鍋爐底部引入煙氣管道內)並藉助於如果需要還能夠增加冷卻水來實 現這種靈活性。關於這最後一個方面，較佳的是系統1通過其控制裝置可充分地計量使用 的水量，使得其在冷卻過程中完全蒸發，且從傳送器6出來時，則基本上獲得 適用於氣動研磨和運輸的幹灰。這可通過將灰最終溫度保持在IO(TC以上來實 現。所要霧化和噴射的水量通過一方面從灰去除的熱(料鬥8內的溫度和排放 最終溫度之間需要的比焓的變化的量的乘積)與所要相等的另一方面由於冷卻 空氣受到的水蒸發熱和焓變化的總和的熱平衡來控制。此外，還應當理解，將冷卻空氣部分送到空氣/煙氣交換器上遊的煙氣管 道通過強化在該情況下使用的幹提取器已相關的且在上述專利EP0471055B1中描述的性能優點而能夠優化熱回收。還應當理解，犁鏵形件或其等效裝置的存在還與可通過噴嘴12選擇性地 啟動水冷卻一起能夠使矯正灰的溫度。此外，應當理解，設置在管道4處的溫度傳感器，除了能夠更完整地控制 系統參數之外，還能夠檢驗整個管道4處由於源自冷卻水的蒸汽的可能凝結點 的形成。事實上，已知空氣本身的溫度和霧化水量能夠方便地計算與冷卻空氣 有關的溼度並檢驗- 一方面溼度本身低於100。％，具有適當的重要餘量；以及 -另一方面，還有路徑內存在的可能的冷點(且主要在傳送器的蓋上和 連接管道4的表面上)，空氣中的含水量不會產生會對良好的系統運 行帶來問題冷凝開始。 為了避免系統中形成凝結物的任何風險，在過渡料鬥105和料鬥8附近的 傳送器6之間設置附加連接管道(或等效裝置)，選擇性地移動這種管道上外 部空氣入口和提供來自過渡料鬥105的熱空氣和冷環境空氣的量的調節閥。這 能夠將系統內的空氣溫度升高到可消除凝結物形成的風險的值。則可根據設置 在管道4上的上述溫度傳感器的探測來如上所述調節進入的熱空氣和冷空氣流 量。最後應當理解，還可通過不同於上述裝置的裝置來實現兩環境的上述分 離。例如，可在提取器9和傳送器6之間設置諸如活門狀閥或等效裝置之類的 附加裝置，還可通過在料鬥/儲存器8下方施加相對於壓碎機3具有可變量的第 二壓碎臺，以在料鬥內產生適於將環境分離的必要的灰壓頭，從而實現兩環境 的分離。應當理解，本發明能夠有效地回收源於已送到提取器9的最大量外部空氣 送至提取器9和在第二提取器6處顯著減小的空氣量(因為增加了水)的能量， 且因此有效地回收了煙氣處理所需的能量。本發明的目的還有一個參照系統1至此所描述的提取重灰和回收重灰的 能量的方法。至此本發明已經參照優選實施例進行了描述。這意味著也可能存在屬於本 發明核心的其它實施例，它們都被包括在附後權利要求書的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種用於對重灰進行提取、冷卻和回收能量的系統(1)，所述系統是適於與燃燒室關聯使用的類型，尤其是用於源於例如產能設備中固體化石燃料的大流量重灰，所述系統(1)包括(a)用於提取和運輸來自所述燃燒室(100)的重灰的裝置(9、6)；(b)冷卻系統(10、11、19、17、12)，所述冷卻系統用於冷卻所述重灰，並布置在所述提取和運輸裝置(9和6)處並適於確定所述提取和運輸裝置處的冷卻空氣饋送，所述總體布置使得所述冷卻空氣的至少一部分從所述燃燒室的底部引入所述燃燒室(100)；(c)壓力隔離裝置(8)，所述壓力隔離裝置適於確定所述提取和運輸裝置(9、6)的第一環境(9)和第二環境(6)之間的大氣的分離，所述第一環境(9)連接至所述燃燒室(100)的所述大氣，而所述第二環境(6)能夠連接至煙氣管道(101)；(d)控制裝置，所述控制裝置適於根據所述灰的溫度和/或流量確定所述環境的壓力隔離的啟動。
2. 如權利要求1所述的系統(1)，其特徵在於，所述冷卻系統(10、 11、 17、 19、 12)是雙重的空氣-水型。
3. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述控制裝置適於根 據所述重灰的溫度和/或流量來確定所述水冷卻的啟動。
4. 如權利要求2或3所述的系統(1)，其特徵在於，所述控制裝置適於 調節冷卻水分配，使得所述冷卻水在冷卻過程中全部蒸發，在所述提取和運輸 裝置(9、 6、 13)的排放處基本上得到幹灰。
5. 如權利要求2至4中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述冷卻 系統包括用於分配冷卻水的多個噴嘴(12)。
6. 如權利要求2至5中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述水冷 卻適於在所述第二環境(6)處啟動。
7. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述總體布 置設置成所述冷卻系統(10、 11、 17、 19、 12)適於確定在所述提取和運輸裝置(9、 6、 13)的至少一部分(9)上與重灰流動逆流的冷卻空氣的饋送。
8. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述總體布 置設置成在環境(9、 6)壓力分離的情況下，所述冷卻系統(10、 11、 17、 19、 12)適於確定在所述第一環境(9)內與重灰流動逆流而在所述第二環境(6) 中與重灰流動順流的冷卻空氣的饋送。
9. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述冷卻系 統包括布置在所述提取和運輸裝置(9、 6)處的多個冷卻空氣入口 (10、 11、 17、 19)。
10. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，用於調節進入空氣流 量的裝置至少與所述冷卻空氣入口的選定分組(19)關聯。
11. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述控制裝 置包括布置在所述提取和運輸裝置(9、 6、 13)和/或所述壓力隔離區域(8) 處的所述重灰的溫度和/或流量的傳感器。
12. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述重灰的溫度和/ 或流量的所述傳感器布置在所述提取和運輸裝置(6、 13)的末端區域處。
13. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述溫度和/或流量傳 感器布置在所述重灰的排放處。
14. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述控制裝 置包括布置在所述壓力隔離區域(8)處的負載傳感器。
15. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述控制裝 置適於確定所述環境(9、 6)的分離，使得從所述底部進入所述燃燒室(100) 的冷卻空氣流不超過總燃燒空氣的預定量。
16. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述預定量等於約 1.0-1.5%。
17. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括用於將 冷卻空氣和源於所述冷卻水的可能的蒸汽饋送到與所述燃燒室(100)關聯的 燃燒煙氣管道(101)的裝置(4)。
18. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，用於饋送到所述煙氣 管道(101)的所述裝置(4)適於基本上在所述冷卻過程的下遊將所述煙氣管道連接至所述第二環境(6)。
19. 如權利要求17或18所述的系統(1)，其特徵在於，用於將冷卻空氣 饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4)在節約裝置區域到達所述煙氣管 道。
20. 如權利要求17至19中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，用於將 冷卻空氣饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4)出口在適於預熱所述燃 燒空氣的空氣/煙氣交換器(102)的上遊。
21. 如權利要求17至20中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括布 置在所述饋送裝置(4)處的用於調節從所述饋送裝置(4)引入所述煙氣管道(101)的空氣和/或蒸汽的流量的裝置(15)。
22. 如權利要求17至21中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述壓 力隔離裝置包括用於阻斷/開啟用於饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4) 的裝置(15)，所述用於阻斷/開啟的裝置(15)由所述控制裝置控制以在需要 時確定所述環境分離(9、 6)。
23. 如權利要求21或22所述的系統(1)，其特徵在於，所述調節和/或阻 斷/開啟裝置包括自動閥(15)。
24. 如權利要求17至23中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述控 制裝置包括布置在用於將冷卻空氣饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4) 處的一個或多個溫度傳感器。
25. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述提取和 運輸裝置包括布置在或適於布置在所述燃燒室(100)緊接著的下遊的第一提 取單元(9)和布置在所述第一單元(9)下遊的第二運輸單元(6)。
26. 如前一權利要求所述的系統(I)，其特徵在於，所述壓力隔離裝置(8) 適於在所述第一提取和運輸單元(9)和所述第二提取和運輸單元(6)之間產 生壓力分離。
27. 如權利要求24或25所述的系統(1)，其特徵在於，所述控制裝置適 於控制所述提取和運輸單元(9、 6)中至少一個的速度。
28. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述壓力隔 離裝置(8)包括適於在所述兩環境(9、 6)之間形成重灰壓頭的裝置，適於確定所述兩環境的所述壓力分離。
29. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述壓力隔離裝置包 括適於接納形成所述壓頭的重灰的儲存裝置(8)。
30. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述壓力隔離裝置包 括適於接納形成所述壓頭的重灰的料鬥(8)。
31. 如權利要求28至30中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述控 制裝置包括布置在所述壓頭處的一個或多個灰位傳感器(7)。
32. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括布置在 所述提取和運輸裝置(6、 9、 13)處的重灰的壓碎機(3)。
33. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述壓碎機(3)插 入在所述第一環境(9)和所述第二環境(6)之間。
34. 如權利要求32或33和權利要求28至31中任一項所述的系統(1)， 其特徵在於，適於形成隔離壓頭(8)的所述裝置適於確定在所述壓碎機(3) 緊接著的下遊的所述壓頭的形成。
35. 如權利要求32至34中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括布 置在所述壓碎機(3)緊接著的下遊的冷卻空氣入口 (17)，所述整體布置設 置成使得來自這種入口的空氣在所述壓碎機(3)本身內逆流饋送。
36. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括布置在 所述提取和運輸裝置(9、 6、 13)處用於混合重灰並適於改進重灰和冷卻流體 之間熱交換的裝置(14)。
37. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述混合裝置包括一 個或多個基本上楔狀混合構件(14)。
38. 如權利要求36或37所述的系統(1)，其特徵在於，所述混合構件(14) 的形狀基本上像犁鏵。
39. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，所述提取和 運輸裝置包括用於將所述灰排放到所述系統(1)外部的單元(13)。
40. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括布置在 所述重灰的排放處並適於使其冷卻過程完整的用於混合重灰的裝置(2)。
41. 如前一權利要求所述的系統(1)，其特徵在於，所述混合裝置(2)包括用於在重灰上饋送冷卻水的裝置。
42. 如權利要求40或41所述的系統(1)，其特徵在於，所述混合裝置(2) 是連續型的。
43. 如權利要求40至42中任一項所述的系統(1)，如果從屬於權利要求 17，其特徵在於，包括用於將冷卻空氣和可能的蒸汽從所述混合裝置(2)饋 送到用於將冷卻空氣饋送到所述煙氣管道(4)的所述裝置的裝置。
44. 如權利要求39所述和如權利要求40至43中任一項所述的系統(1)， 其特徵在於，包括適於選擇性地將重灰送到所述排放單元(13)或所述混合裝 置(2)的偏離裝置(16)。
45. 如前述權利要求中任一項所述的系統(1)，其特徵在於，包括用於將 熱空氣從所述燃燒室(100、 105)饋送到所述第二環境中包含的所述提取和運 輸裝置的單元(6)的管道。
46. —種用於提取和冷卻來自燃燒室的重灰的方法，尤其是用於源於例如 產能系統中的化石燃料的大流量重灰，所述方法包括以下步驟-(a) 從所述燃燒室(100、 105)提取所述重灰；(b) 通過沿提取和運輸路徑(9、 6、 13)饋送冷卻空氣而沿所述路徑冷 卻這種重灰，在冷卻過程下遊將所述空氣的至少一部分從所述燃燒室(100、 105)的底部引入所述燃燒室(100、 105);(c) 根據所述重灰的溫度和/或流量，選擇性地啟動沿所述提取和運輸路 徑布置的第一環境(9)和第二環境(6)之間的壓力隔離，所述第一環境(9) 布置在所述燃燒室(100、 105)緊接著的下遊，而所述第二環境(6)布置在 所述第一環境(6)的下遊。
47. 如權利要求46所述的方法，其特徵在於，所述冷卻階段(b)是雙重 的空氣-水型。
48. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述階段(b)根據所述重 灰的溫度和/或量啟動所述水冷卻。
49. 如權利要求47或48所述的方法，其特徵在於，所述階段(b)提供冷 卻水分配的調節，使得所述冷卻水在冷卻過程中全部蒸發，在所述提取和運輸 路徑(9、 6、 13)的排放處基本上得到幹灰。
50. 如權利要求47至49中任一項所述的方法，其特徵在於，所述階段(b) 提供在所述第二環境(6)處所述水冷卻的啟動。
51. 如權利要求46至50中任一項所述的方法，其特徵在於，所述冷卻階 段(b)提供在所述提取和運輸路徑(9、 6、 13)的至少一部分(9)上與重灰 流逆流的冷卻空氣的饋送。
52. 如權利要求46至51中任一項所述的方法，其特徵在於，所述冷卻階 段(b)在環境(9、 6)的壓力分離的所述情況下提供在所述第一環境(9)內 與重灰流動逆流而在所述第二環境(6)內與重灰流動順流的冷卻空氣的饋送。
53. 如權利要求46至52中任一項所述的方法，其特徵在於，所述冷卻階 段(b)提供布置在所述提取和運輸路徑(9、 6)處的一個或多個冷卻空氣入 口 (10、 11、 17、 19)的流量調節。
54. 如權利要求46至53中任一項所述的方法，其特徵在於，提供在所述 提取和運輸路徑(9、 6、 13)和/或所述壓力隔離區域(8)處進行的所述重灰 的溫度和/或流量的探測。
55. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，在所述提取和運輸裝置(6、 13)的末端區域處進行所述重灰的溫度和/或流量的所述探測。
56. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，在所述重灰的排放處進行 所述溫度和/或流量探測。
57. 如權利要求46至56中任一項所述的方法，其特徵在於，提供在壓力 隔離區域(8)處進行的負載探測。
58. 如權利要求46至57中任一項所述的方法，其特徵在於，所述階段(c) 進行所述環境分離(9、 6)，使得從所述底部進入所述燃燒室(100)的冷卻 空氣流量不超過總燃燒空氣的預定量。
59. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述預定量等於約1.0-1.5%。
60. 如權利要求46至59中任一項所述的方法，其特徵在於，提供將冷卻 空氣和源於所述冷卻水的可能的蒸氣饋送到與所述燃燒室(100)關聯的燃燒 煙氣管道(101)。
61. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，基本上在所述冷卻過程下 遊從所述第二環境(6)開始進行到所述煙氣管道(101)內的所述饋送。
62. 如權利要求60或61所述的方法，其特徵在於，到所述煙氣管道(IOO 的所述饋送(4)提供在所述節約裝置區域處到所述煙氣管道(101)內的出流。
63. 如權利要求60至62中任一項所述的方法，其特徵在於，到所述煙氣 管道(101)內的所述饋送提供在空氣/煙氣交換器(102)上遊的所述煙氣管道 內的出流，所述交換器適於預熱所述燃燒空氣。
64. 如權利要求60至63中任一項所述的方法，其特徵在於，提供饋送到 所述煙氣管道(101)內的所述空氣和/或蒸汽流量的調節。
65. 如權利要求60至64中任一項所述的方法，其特徵在於，所述階段(c) 通過阻斷/開啟到冷空氣到所述煙氣管道內的所述饋送來獲得的所述壓力隔離。
66. 如權利要求60至65中任一項所述的方法，其特徵在於，提供在適於 實施到所述煙氣管道(101)內的所述饋送的裝置(4)內進行的溫度探測。
67. 如權利要求46至66中任一項所述的方法，其特徵在於，所述提取和 運輸路徑包括布置在所述燃燒室(100)緊接著的下遊的第一提取部分(9)和 布置在所述第一部分(9)下遊的第二運輸部分(6)。
68. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述階段(c)在所述第一 提取和運輸部分(9)和所述第二提取和運輸部分(6)之間實現的所述壓力隔 離。
69. 如權利要求67或68所述的方法，其特徵在於，所述階段(c)提供沿 所述路徑的所述灰的提取和/或運輸速度的控制。
70. 如權利要求46至69中任一項所述的方法，其特徵在於，所述階段(c) 提供在所述兩環境(9、 6)之間重灰壓頭的形成，適於確定所述兩環境的所述 壓力分離。
71. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述階段(c)提供所述壓 頭的灰位探測。
72. 如權利要求46至71中任一項所述的方法，其特徵在於，提供在所述 提取和運輸路徑(6、 9、 13)內進行的重灰的壓碎。
73. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，在所述第一環境(9)和所 述第二環境(6)之間進行所述壓碎。
74. 如權利要求72或73和權利要求68或69所述的方法，其特徵在於，所述階段(C)提供所述壓碎的緊接著的下遊的所述壓頭的形成。
75. 如權利要求72至74中任一項所述的方法，其特徵在於，提供在適於 實施所述壓碎系統的裝置(3)內逆流的冷卻空氣的饋送。
76. 如權利要求46至75中任一項所述的方法，其特徵在於，提供沿所述 提取和運輸裝置(9、 6、 13)的至少一部分進行的重灰的混合，所述混合適於 改進重灰與冷卻流體之間的熱交換。
77. 如權利要求46至76中任一項所述的方法，其特徵在於，提供在所述 重灰排放處進行的重灰的混合，所述混合適於使其冷卻過程完整。
78. 如前一權利要求所述的方法，其特徵在於，所述混合提供所述重灰上 的冷卻水饋送。
79. 如權利要求77或78所述的方法，其特徵在於，提供所述混合使用或 產生的冷卻空氣和可能的蒸汽到與所述燃燒室(100)關聯的煙氣管道(101) 內的饋送。
80. 如權利要求77至79中任一項所述的方法，其特徵在於，提供所述重 灰到排放單元(13)或適於進行所述混合的裝置(2)的選擇性偏離。
81. 如權利要求46至80中任一項所述的方法，其特徵在於，提供從所述 燃燒室(100、 105)到包含在所述第二環境中所述提取和運輸路徑的部分(6) 的熱空氣的饋送。
全文摘要
本發明涉及一種用於由固體燃料鍋爐(100)產生的大流量重灰的提取和空氣/水冷卻系統和能量回收，能夠降低所提取的灰的最終溫度，而不會增加流入鍋爐的喉管的空氣流量。當用於冷卻過程所需的空氣量超過允許進入鍋爐的最大量時，由於灰本身形成的冷卻環境的分離，系統能夠在最適當的位置將過量的空氣和可能的蒸汽送到煙氣管道。根據在系統排放處灰的溫度信號自動進行冷卻系統的環境分離。如果冷卻空氣不足以將灰冷卻，則可通過增加霧化水來提高冷卻效率。增加的水流量通常根據灰流量和溫度來計量，以確保注入水的完全蒸發，從而如果需要在排放處獲得適於氣動研磨和運輸的幹灰以與輕質灰混合。
文檔編號F23J1/02GK101506580SQ200680055653
公開日2009年8月12日 申請日期2006年8月22日 優先權日2006年8月22日
發明者M·馬加萊狄 申請人:馬迦迪動力股份公司