一種具有乾燥設備的多流程循環流化床鍋爐和乾燥設備的製作方法
2023-06-22 13:39:16 4
本實用新型涉及鍋爐領域，尤其是涉及一種具有乾燥設備的多流程循環流化床鍋爐和乾燥設備。
背景技術：
高水分生物質燃料，如造紙廢料、糠醛渣、藥渣、澱粉、咖啡渣等，一般含水量≥50％。由於燃料含水量大，往往伴隨著熱值較低，所以常規燃燒高水分生物質燃料鍋爐，一般在燃燒過程中需摻燒大量比例的煤才能進行穩定運行，否則容易出現主燃室溫度偏低，燃燒不穩定，燃料燃盡率低，甚至不著火的現象。
如單純的將乾燥設備與鍋爐分開進行運行，由於兩個設備的複雜性與匹配性很難進行同步調節。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種具有乾燥設備的多流程循環流化床鍋爐和乾燥設備，其能夠乾燥設備和鍋爐協調運行，即充分利用鍋爐中的熱能使得燃料在乾燥設備上得到充分預熱烘乾，並使烘乾後的燃料進入主燃室後得到充分地流化燃燒。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現：
本實用新型提供一種具有乾燥設備的多流程循環流化床鍋爐，其包括：主燃室和給料推進裝置，所述給料推進裝置為主燃室供給燃料；所述多流程循環流化床鍋爐還包括：
傾斜爐排、爐拱和爐排風室；
所述給料推進裝置遠離主燃室密相區的燃料入口；所述傾斜爐排的前端布置在給料推進裝置的出口下方，後端布置在主燃室密相區的燃料入口之前；所述傾斜爐排的底部設置有爐排風室；
所述爐拱的前部與給料推進裝置連接，爐拱的後部與主燃室密相區的爐膛相連，形成密閉空腔；所述傾斜爐排設置在所述爐拱的密閉空腔的底部。
更優選地，所述傾斜爐排包括多個爐排片，所述爐排片依次自與給料推進裝置相接處向下傾斜並連接到主燃室密相區的燃料入口處。
更優選地，所述多個爐排片呈階梯狀布置，且位於前面的爐排片的尾端搭接在位於其後面的爐排片的首端上。
更優選地，所述傾斜爐排的爐排片的水平夾角a滿足如下關係：
10°≤a≤45°
更優選地，所述傾斜爐排底部的爐排風室分為多個獨立風室，分別接尾部豎井熱風或熱煙氣進行爐排通風。
更優選地，所述爐拱為由傾斜頂面、兩側面形成的罩體，所述爐拱的傾斜頂面自傾斜爐排前端向上傾斜至主燃室密相區的一側爐膛上；爐拱兩側面的上沿與頂面相接，下沿分別與傾斜爐排的兩側邊相接。
更優選地，所述爐拱的傾斜頂面的水平夾角β滿足如下關係：
15°≤β≤60°
本實用新型還提供一種乾燥設備，其應用於多流程循環流化床鍋爐，所述乾燥設備包括：
傾斜爐排、爐拱和爐排風室；
所述傾斜爐排的前端布置在所述多流程循環流化床鍋爐的給料推進裝置的出口下方，後端布置在主燃室密相區的燃料入口之前；
所述傾斜爐排的水平投影長度記為L，該傾斜爐排的後2/3L部分的底部設置有爐排風室，並與傾斜爐排的前1/3L部分隔開；
所述爐拱的前部與給料推進裝置連接，爐拱的後部與主燃室密相區的爐膛相連，形成密閉空腔；所述傾斜爐排設置在所述爐拱的密閉空腔的底部。
更優選地，所述傾斜爐排包括多個爐排片，所述爐排片依次自與給料推進裝置相接處向下傾斜並連接到主燃室密相區的燃料入口處。
更優選地，所述傾斜爐排底部的爐排風室分為多個獨立風室，分別接尾部豎井熱風或熱煙氣進行爐排通風。
由上述本實用新型的技術方案可以看出，本實用新型具有如下技術效果：
本實用新型通過傾斜爐排底部的爐排風室與主燃室底部的布風板聯合使用，即前邊的傾斜爐排為燃料做預熱、烘乾並控制燃料量，後邊的主燃室布風板控制鍋爐的循環流化燃燒所用風量，且通過爐排風室和布風板的風量可分別進行調節，因此能很好地做到乾燥設備和鍋爐相互配合運行，能夠使得高水分的燃料在向後滾動中得到充分預熱烘乾，在進入主燃室後得到充分地流化燃燒。
本實用新型特別適應含水分較高的燃料，能夠充分利用資源與處理有害物。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖。
附圖中：
傾斜爐排1、爐拱2、主燃室3、主燃室密相區31、主燃室稀相區32、二次風口33、布風板34、副燃室4、燃盡室5、分離器6、尾部豎井7、一級返料器8、二級返料器9和爐排風室10。
具體實施方式
為了使本領域的技術人員更好地理解本申請的技術方案，以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
本申請文件中的上、下、左、右、前和後等方位用語是基於附圖所示的位置關係而建立的。附圖不同，則相應的位置關係也有可能隨之發生變化，故不能以此理解為對保護範圍的限定。
實施例一：
本實用新型實施例一提供一種具有乾燥設備的多流程循環流化床鍋爐，其能夠充分利用資源與處理有害物，其結構如圖1所示，包括：
傾斜爐排1、爐拱2、主燃室3、副燃室4、燃盡室5、分離器6、尾部豎井7、一級返料器8、二級返料器9、爐排風室10和給料推進裝置。
以二次風口33為分界線，主燃室3的爐膛分為主燃室密相區31和主燃室稀相區32。二次風口33以下為主燃室密相區31，二次風口33以上為主燃室稀相區32。其中主燃室密相區31的底部設置風室，風室的上方設置布風板34；通過風室從布風板34中通入一次風，以促使燃料流化並部分燃燒。未燃盡的輕物料進入主燃室稀相區32，在通過二次風口33通入的二次風作用下，燃料再進行充分的富氧燃燒。
給料推進裝置為上述主燃室3供給燃料；上述主燃室3、副燃室4和燃盡室5依次並列布置；分離器6布置在燃盡室5的煙氣出口後面；一級返料器8布置在副燃室4和燃盡室5的底部，以將副燃室4和燃盡室5中的回料輸送至主燃室密相區31中；二級返料器9布置在分離器6的底部，以將分離器6中分離中的回料輸送至主燃室密相區31中。
上述給料推進裝置遠離主燃室密相區31的燃料入口；傾斜爐排1的前端布置在給料推進裝置的出口下方，後端布置在主燃室密相區31的燃料入口之前。其包括多個爐排片，這些爐排片依次自與給料推進裝置相接處向下傾斜並連接到主燃室密相區31的燃料入口處。優選地，多個爐排片呈階梯狀布置，且相鄰爐排片呈上下搭接方式布置，即位於前面的爐排片的尾端搭接在位於其後面的爐排片的首端上。
上述傾斜爐排1的爐排片的水平夾角a滿足如下關係：
10°≤a≤45°
上述傾斜爐排1的最低點至主燃室密相區31最下端的高度為H，其滿足如下關係：
0m≤H≤3m
上述傾斜爐排1的水平投影長度記為L，該傾斜爐排1的後2/3L部分為供熱風或再循環熱煙氣段，該段的底部設置有爐排風室10，並與傾斜爐排1的前1/3L部分隔開。該爐排風室10可以通過通風管與鍋爐後面的空氣預熱器相連以引入空氣預熱器過來的熱風；該爐排風室10也可以通過風機和通風管引入尾部豎井中的高溫煙氣。
為了靈活調節傾斜爐排1的爐排片風量，還可以進一步地將傾斜爐排1底部的爐排風室10分為幾個獨立的風室，分別接尾部豎井熱風或熱煙氣進行爐排通風，熱風與熱煙氣量隨著燃料水分的情況，可進行獨立調節。燃料水分高時，增加熱風與熱煙氣量，增大行程，同時適當減少主燃室3的一次風，增加二次風的比例，保證主燃室3的溫度控制在800～900℃；燃料水分減少時，反之。
傾斜爐排1底部的爐排風室10與主燃室3底部的布風板34可以聯合使用，即前邊的傾斜爐排1為燃料做預熱、烘乾並控制燃料量，後邊的主燃室布風板34控制鍋爐的循環流化燃燒所用風量，由於可分別進行調節且能做到很好的相互運行配合，能夠使得高水分的燃料在向後滾動中得到充分預熱烘乾，在進入主燃室3後得到充分地流化燃燒。
上述爐拱2為由傾斜頂面、兩側面形成的罩體，爐拱2的前部與給料推進裝置連接，爐拱2的後部與主燃室密相區的爐膛相連，上述爐拱2的後部空間落入主燃室密相區31，形成密閉空腔。上述傾斜爐排1設置在該爐拱2的密閉空腔的底部，燃料經過傾斜爐排1的後部後落入主燃室3，熱煙氣通過爐拱2的後部空間輻射到附在傾斜爐排1上的燃料，以使燃料得到充分乾燥。
上述爐拱2的傾斜頂面自傾斜爐排1的前端(即遠離主燃室3的一端)向上傾斜至主燃室密相區31的一側爐膛上；爐拱2兩側面的上沿與頂面相接，下沿分別與傾斜爐排1的兩側邊相接。
為保證爐拱2有足夠的封閉空腔，上述爐拱2的傾斜頂面的水平夾角β滿足如下關係：
15°≤β≤60°
給鍋爐供給燃料時，給料入點在傾斜爐排1的前部，給料的寬度等於傾斜爐排1的寬度。燃料在傾斜爐排1的階梯上由前往後滾動運行，同時主燃室密相區31的煙氣對燃料輻射預熱、烘乾，並且傾斜爐排1的後2/3L段通熱風或尾部豎井7的再循環熱煙氣進行熱交換，能夠使燃料得到充分預熱並乾燥，因此本實用新型的鍋爐特別適應含水分較高的燃料。
上述實施例的工作原理如下：
燃料由傾斜爐排1的前方給入，自傾斜爐排1由前向後滾落入主燃室密相區31，燃料在此傾斜爐排1的後2/3L段期間，被爐內煙氣的高溫輻射和傾斜爐排1下部的熱風或熱煙氣的作用，燃料逐步預熱、乾燥，然後進入主燃室密相區31進行著火、流化燃燒，進入主燃室稀相區32進一步富氧燃燒。尚未燃盡的燃料顆粒被高溫煙氣攜帶出主燃室爐膛後，依次經過副燃室4、燃盡室5繼續燃燒，煙氣經分離器6後進入尾部豎井7，最後通過尾部豎井7的煙道排出。經副燃室4和燃盡室5後仍有的未燃盡燃料顆粒，粗顆粒可由副燃室4和燃盡室5下部的一級返料管9，送回主燃室密相區31繼續參與燃燒。燃盡室5中的尚未燃盡的燃料顆粒隨高溫煙氣，經由爐膛出口進入分離器6，在分離器6的作用下，粗顆粒被二級返料管9送回到主燃室密相區31中繼續燃燒。
實施例二：
本實用新型實施例二提供一種乾燥設備，用於多流程循環流化床鍋爐，其包括：傾斜爐排1、爐拱2和爐排風室10。各個部件的功能以及其之間的位置關係與實施例一中的相關部件相同，這裡不再詳細描述。
雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，但實施例並不限定本實用新型。在不脫離本實用新型之精神和範圍內，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬於本實用新型之保護範圍。因此本實用新型的保護範圍應當以本申請的權利要求所界定的內容為標準。