燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐的製作方法

2023-06-12 06:54:01

專利名稱：燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種循環流化床鍋爐。
背景技術：
隨著我國用於鍋爐燃燒的高發熱量燃料逐年減少，而且以煤炭為主的高發熱值燃 料對環境的汙染嚴重，如生物質、垃圾、劣質煤炭等低發熱量廢棄物燃料的使用逐漸成為一 種趨勢。目前流化床鍋爐主要被用於燃燒低發熱量燃料，而現有的採用低發熱量燃料的流 化床鍋爐燃燒不穩定，燃燒效率比較低，低發熱值燃料始終無法採用有效方式進行穩定、高 效的燃燒而成為廢棄物，造成了能源的浪費和環境的汙染。發明內容
本發明為解決現有的流化床鍋爐採用低發熱量燃料時的燃燒不穩定、效率低、煙 塵排放不達標問題，進而提供一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐。
本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是
一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐包括膜式水冷壁爐膛、流化床、 水冷風室、旋風分離器、鍋爐對流受熱面、臥式雙層多級空氣預熱器和返料器，膜式水冷壁 爐膛和流化床上端連通固接為一體，流化床的下端設置有水冷風室，膜式水冷壁爐膛的上 端爐壁連通設置有第一送料口，膜式水冷壁爐膛的下端連通設置有第二送料口，膜式水冷 壁爐膛的下端側壁設置有分層多點可調二次風口，旋風分離器的上端與膜式水冷壁爐膛的 側壁連通固接，旋風分離器的下端通過返料器與膜式水冷壁爐膛下端側壁連通並固接，鍋 爐對流受熱面的上端與旋風分離器固接，鍋爐對流受熱面的下端設置有臥式雙層多級空氣 預熱器，臥式雙層多級空氣預熱器下端的側壁上依次上下設置有二次風接口和一次風接 口，二次風接口通過臥式雙層多級空氣預熱器與膜式水冷壁爐膛下端的側壁連通並固接， 一次風接口通過臥式雙層多級空氣預熱器與水冷風室連通固接，水冷風室的側壁設置有全 自動點火裝置，流化床內設置有風帽，風帽包括風帽主體、連接管和圓環，風帽主體為空腔 結構，風帽主體的下端側壁上沿同一圓周方向均勻加工有多個出風孔，風帽主體套裝在連 接管的上端，圓環套裝在連接管的中部並與風帽主體下端固接，旋風分離器包括分離器主 體、非金屬膨脹節、金屬膨脹節和中心筒，非金屬膨脹節設置在分離器主體的進煙氣口上， 金屬膨脹節固接在分離器主體下端的出口處，中心筒偏置固接在分離器主體的上端出口 處，所述風帽主體的上端呈球面設置，下端側壁為加厚側壁，風帽主體上端沿風帽主體的同 一圓周方向設置有環形防磨凸起，連接管上端的側壁上沿連接管的周向均勻加工有多個分 層通孔；所述旋風分離器還包括高溫絕熱內襯，高溫絕熱內襯設置在分離器主體的內壁上， 分離器主體為蝸殼結構。
本發明與現有技術相比具有以下有益效果鍋爐在工作中產生的攜帶灰粒的高溫 煙氣進入旋風分離器進行灰和煙氣的旋風分離，旋風分離器分離效率不小於99. 8%，固體 不完全燃燒損失大大降低，被分離下來的灰粒經返料器返回爐膛循環燃燒，高溫煙氣經旋風分離器內的偏置中心筒至鍋爐對流受熱面換熱，最後經過具有防堵灰並耐腐蝕功能的臥 式雙層多級空氣預熱器與一次風和二次風換熱，排煙溫度可將至135°C以下，具有明顯的節 能效果；本發明保證了劣質褐煤、煙煤、油頁巖、煤矸石等低發熱值燃料的穩定燃燒，同時可 進行生物質、煤泥、垃圾等廢棄物的單獨燃燒或與煤混合燃燒，混合燃燒時。節能效果顯著， 並減少煙塵原始排放濃度，達到了煙塵排放標準，可節省燃料20-30%，節約電耗約10%， 鍋爐效率大大提高，達到較好的環境保護和潔淨燃燒要求，保證較高的燃燒效率和較高的 鍋爐熱效率，可燃燒低發熱量燃料，並高效率、低汙染的節能環保型鍋爐，有較好的社會效 益和經濟效益。


圖1是本發明的低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐的主視圖，圖2是圖1中 A-A面和B-B面的剖視圖，圖3是旋風分離器的主視圖，圖4是圖3中C-C面的剖視圖，圖5 是圖3中D-D面的剖視圖，圖6是風帽的主視圖，圖7圖6中E-E面的剖視圖，圖8是圖6 中F-F面的剖視圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結合圖1 圖8說明，本實施方式的一種燃燒低發熱量燃料的節 能型循環流化床鍋爐包括膜式水冷壁爐膛1、流化床2、水冷風室3、旋風分離器4、鍋爐對流 受熱面5、臥式雙層多級空氣預熱器6和返料器7，膜式水冷壁爐膛I和流化床2上端連通固 接為一體，流化床2的下端設置有水冷風室3，膜式水冷壁爐膛I的上端爐壁連通設置有第 一送料口 1-1，膜式水冷壁爐膛I的下端連通設置有第二送料口 1-2，膜式水冷壁爐膛I的 下端側壁設置有分層多點可調二次風口 1-3，旋風分離器4的上端與膜式水冷壁爐膛I的側 壁連通固接，旋風分離器4的下端通過返料器7與膜式水冷壁爐膛I下端側壁連通並固接， 鍋爐對流受熱面5的上端與旋風分離器4固接，鍋爐對流受熱面5的下端設置有臥式雙層 多級空氣預熱器6，臥式雙層多級空氣預熱器6下端的側壁上依次上下設置有二次風接口 6-1和一次風接口 6-2，二次風接口 6-1通過臥式雙層多級空氣預熱器6與膜式水冷壁爐膛 I下端的側壁連通並固接，一次風接口 6-2通過臥式雙層多級空氣預熱器6與水冷風室3連 通固接，水冷風室3的側壁設置有全自動點火裝置3-1，流化床2內設置有風帽8，風帽8包 括風帽主體8-1、連接管8-2和圓環8-3，風帽主體8-1為空腔結構，風帽主體8_1的下端側 壁8-1-2上沿同一圓周方向均勻加工有多個出風孔8-1-1，風帽主體8-1套裝在連接管8-2 的上端，圓環8-3套裝在連接管8-2的中部並與風帽主體8-1下端固接，所述風帽主體8-1 的上端呈球面設置，下端側壁8-1-2為加厚側壁，風帽主體8-1上端沿風帽主體8-1的同一 圓周方向設置有環形防磨凸起8-1-3，連接管8-2上端的側壁上沿連接管8-2的周向均勻加 工有多個分層通孔8-2-1 ;旋風分離器4包括分離器主體4-1、非金屬膨脹節4-2、金屬膨脹 節4-3和中心筒4-4，非金屬膨脹節4-2設置在分離器主體4-1的進煙氣口 4_1_1上，金屬 膨脹節4-3固接在分離器主體4-1下端的出口處，中心筒4-4偏置固接在分離器主體4-1 的上端出口處，所述旋風分離器4還包括高溫絕熱內襯4-5，高溫絕熱內襯4-5設置在分離 器主體4-1的內壁上，分離器主體4-1為蝸殼結構。返料器7嚴格密封，合理的料腿差壓， 送風壓力使返料器長期安全可靠低耗運行，運行中靠料腿差壓信號靈活通過調節返料風量來調整返灰量。
具體實施方式
二 結合圖6 圖8說明，本實施方式的風帽8的出風孔8-1-1為低 阻力風孔。如此設置，降低了布風的阻力。其他組成和連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖6 圖8說明，本實施方式的風帽8的多個分層通孔 8-2-1兩行均勻排列設置。如此設計，可達到布風均勻，防止物料倒流。其他組成和連接關 系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四結合圖3 圖5說明，本實施方式的旋風分離器4的非金屬膨脹 節4-2的材料為複合非金屬蒙皮。如此設置，各向補償量可達±30mm，結構穩定。其他組成 和連接關係與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五結合圖3 圖5說明，本實施方式的旋風分離器4的中心筒4-4 由耐磨耐熱鋼板卷制而成。如此設置，製造工藝簡單、製造方便，其耐磨和分離效果好。其 他組成和連接關係與具體實施方式
一、二或四相同。
具體實施方式
六結合圖3 圖5說明，本實施方式的旋風分離器4的高溫絕熱內 襯4-5的材料為耐磨澆注料和保溫混凝土。如此設置，有較好的耐磨保溫效果。其他組成 和連接關係與具體實施方式
五相同。
工作原理低發熱值燃料通過設置在膜式水冷壁爐膛I上端的第一送料口 1-1或 下端的第二送料口 1-2進入爐膛，經臥式雙層多級空氣預熱器6加熱的一次風經一次風接 口 6-2通過水冷風室3均勻地進入流化床2將燃料進行流化穩定燃燒，經臥式雙層多級空 氣預熱器6加熱的二次風經二次風接口 6-1進入膜式水冷壁爐膛I內，分層多點可調二次 風口 1-3進行均勻富氧輔助穩定燃燒，保證燃料的充分燃燼，提高鍋爐燃燒效率，燃燒過程 中攜帶灰粒的高溫煙氣進入旋風分離器4進行灰和煙氣的旋風分離，被分離下來的灰粒經 返料器7返回爐膛循環燃燒，高溫煙氣經旋風分離器4內偏置的中心筒4-4至鍋爐對流受 熱面5進行換熱，最後經過具有防堵灰並耐腐蝕功能的臥式雙層多級空氣預熱器6與經一 次風接口 6-2的一次風和經二次風接口 6-1的二次風換熱。
權利要求
1.一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，所述循環流化床鍋爐包括膜式水冷壁爐膛(I)、流化床(2)、水冷風室(3)、旋風分離器(4)、鍋爐對流受熱面(5)、臥式雙層多級空氣預熱器(6)和返料器(7)，膜式水冷壁爐膛(I)和流化床(2)上端連通固接為一體，流化床(2)的下端設置有水冷風室(3)，膜式水冷壁爐膛(I)的上端爐壁連通設置有第一送料口(1-1)，膜式水冷壁爐膛(I)的下端連通設置有第二送料口(1-2)，膜式水冷壁爐膛(I)的下端側壁設置有分層多點可調二次風口(1-3)，旋風分離器4的上端與膜式水冷壁爐膛(I)的側壁連通固接，旋風分離器(4)的下端通過返料器(7)與膜式水冷壁爐膛(I) 下端側壁連通並固接，鍋爐對流受熱面(5)的上端與旋風分離器(4)固接，鍋爐對流受熱面(5)的下端設置有臥式雙層多級空氣預熱器￠)，臥式雙層多級空氣預熱器(6)下端的側壁上依次上下設置有二次風接口(6-1)和一次風接口 ￠-2)，二次風接口(6-1)通過臥式雙層多級空氣預熱器(6)與膜式水冷壁爐膛(I)下端的側壁連通並固接，一次風接口(6-2)通過臥式雙層多級空氣預熱器￠)與水冷風室(3)連通固接，水冷風室(3)的側壁設置有全自動點火裝置(3-1)，流化床(2)內設置有風帽(8)，風帽(8)包括風帽主體(8-1)、連接管 (8-2)和圓環(8-3)，風帽主體(8-1)為空腔結構，風帽主體(8-1)的下端側壁(8_1_2)上沿同一圓周方向均勻加工有多個出風孔(8-1-1)，風帽主體(8-1)套裝在連接管(8-2)的上端，圓環(8-3)套裝在連接管(8-2)的中部並與風帽主體(8-1)下端固接，旋風分離器(4) 包括分離器主體(4-1)、非金屬膨脹節(4-2)、金屬膨脹節(4-3)和中心筒(4-4)，非金屬膨脹節(4-2)設置在分離器主體(4-1)的進煙氣口(4-1-1)上，金屬膨脹節(4-3)固接在分離器主體(4-1)下端的出口處，中心筒(4-4)偏置固接在分離器主體(4-1)的上端出口處， 其特徵在於所述風帽主體(8-1)的上端呈球面設置，下端側壁(8-1-2)為加厚側壁，風帽主體(8-1)上端沿風帽主體(8-1)的同一圓周方向設置有環形防磨凸起(8-1-3)，連接管 (8-2)上端的側壁上沿連接管(8-2)的周向均勻加工有多個分層通孔(8-2-1);所述旋風分離器(4)還包括高溫絕熱內襯(4-5)，高溫絕熱內襯(4-5)設置在分離器主體(4-1)的內壁上，分離器主體(4-1)為蝸殼結構。
2.根據權利要求1所述的一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，其特徵在於風帽8的出風孔(8-1-1)為低阻力風孔。
3.根據權利要求1或2所述的一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，其特徵在於風帽(8)的多個分層通孔(8-2-1)兩行均勻排列設置。
4.根據權利要求3所述的一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，其特徵在於旋風分離器(4)的非金屬膨脹節(4-2)的材料為複合非金屬蒙皮。
5.根據權利要求1、2或4所述的一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，其特徵在於旋風分離器(4)的中心筒(4-4)由耐磨耐熱鋼板卷制而成。
6.根據權利要求5所述的一種燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，其特徵在於旋風分離器(4)的高溫絕熱內襯(4-5)的材料為耐磨澆注料和保溫混凝土。
全文摘要
燃燒低發熱量燃料的節能型循環流化床鍋爐，它涉及一種循環流化床鍋爐，本發明為解決現有的流化床鍋爐採用低發熱量燃料時的燃燒不穩定、效率低、煙塵排放不達標問題。旋風分離器的下端通過返料器與膜式水冷壁爐膛下端側壁連通並固接，鍋爐對流受熱面的上端與旋風分離器固接，風帽主體為空腔結構，風帽主體套裝在連接管的上端，圓環套裝在連接管的中部並與風帽主體下端固接，中心筒偏置固接在分離器主體的上端出口處，所述風帽主體的上端呈球面設置，下端側壁為加厚側壁，風帽主體上端沿風帽主體的同一圓周方向設置有環形防磨凸起，高溫絕熱內襯設置在分離器主體的內壁上，分離器主體為蝸殼結構。本發明用於鍋爐的節能和環保。
文檔編號F23C10/20GK103047643SQ20131003595
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者張福強, 呂雪豔, 魏少博, 王兆國, 徐克勤 申請人:哈爾濱紅光鍋爐總廠有限責任公司