CN101398169B - 一种小型工业循环流化床燃煤装置 - Google Patents
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Abstract
一种小型工业循环流化床燃煤装置，属于工业燃煤锅炉燃烧系统。设备主要结构包括：炉膛、旋风分离器、立管、循环灰换热器和用于蒸发受热的埋管。其特点包括：采用循环灰换热器作为传热返料装置连接立管和炉膛，用于蒸发受热的埋管全部布置在循环灰换热器的颗粒换热室中，炉膛内不布置埋管；颗粒换热室工作在鼓泡床状态下，旋风分离器分离下的循环灰和颗粒换热室内的流化风全部经埋管换热后由返料腿返回炉膛。本发明最大优点在于系统布置紧凑合理，大大减轻了埋管的磨损，强化了炉膛燃烧，合理利用了循环灰换热器内的流化风，并实现了循环灰对炉膛温度的调节作用。
Description
技术领域
本发明属于工业燃煤锅炉燃烧系统，特别涉及一种小型工业循环流化床燃煤装置。
背景技术
目前国内生产的大多数小容量工业循环流化床锅炉实际上是一种改进了的沸腾炉，其燃烧系统不过是在原沸腾炉的基础上增加了分离装置和返料装置，虽然比以前的鼓泡床锅炉热效率高，烟尘排放量少，但是由于其流化风速远高于鼓泡床，烟气中含尘浓度很高，造成受热面尤其是密相区埋管的磨损十分严重。在公告号为CN 2073541的新型实用专利《双速双床再循环燃烧锅炉中》中，发明人将燃烧室分为主副床，其中副床内流化风速小，用于飞灰燃尽，并将埋管布置在副床中。这种布置虽然减轻了埋管磨损，但却存在以下缺点：副床上部空间浪费，增加锅炉制造成本；副床流化风直接经分离器流入尾部烟道，增加了排烟损失；循环灰返料只进入副床，无法发挥对主床床温的调节作用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了一种结构紧凑，既能减轻埋管磨损，提高炉膛燃烧强度，又能合理利用流化风，减少排烟损失，并能对主床床温起到调节作用的小型工业循环流化床燃煤装置。
本发明通过以下的技术方案实现：
一种小型工业循环流化床燃煤装置包括炉膛、炉膛布风板、旋风分离器、立管、循环灰换热器、埋管、流化风室、联箱、风机，所述流化风室设置在颗粒换热室的底部。循环灰换热器连接立管与炉膛，用于蒸发受热的埋管全部布置于循环灰换热器的颗粒换热室中，炉膛密相区内不布置埋管，而是采用保温材料覆盖，形成一个绝热燃烧区。
上述小型工业循环流化床燃煤装置中，连接炉膛与立管的循环灰换热器包括一个颗粒换热室和一个返料腿，其中颗粒换热室内床层成鼓泡床状态，布置有用于蒸发受热的埋管。埋管可采用卧式布置方式，其中心线与水平面成15°到30°夹角，也可采用立式布置方式，以穿墙管形式穿过颗粒换热室各墙面。旋风分离器分离下来的高温循环灰全部进入颗粒换热室后经埋管内工质换热形成中、低温灰，并在颗粒换热室内堆积，达到一定高度后，经返料腿溢流返回炉膛，同时，颗粒换热室内的流化风也全部经返料腿返回炉膛。
上述小型工业循环流化床燃煤装置中，循环灰换热器的颗粒换热室框架由钢板、角钢、槽钢焊接而成，框架向内依次敷设保温层和耐火层，颗粒换热室上部开有加料口，以便在启动时加入适当床料，防止炉膛烟气短路，而底部设有排灰管，以确保事故状态下排出床内的物料，或者排掉脱落的耐磨材料，避免结焦。
本发明具有以下优点：
1.采用循环灰换热器作为换热返料装置，使得设备布置紧凑，减少了制造成本。
2.用于蒸发受热的埋管不布置在炉膛密相区而布置在低流化风速的颗粒换热室内，大大减轻了埋管磨损，并使得炉膛密相区形成一个绝热燃烧区域，提高了燃烧强度。
3.颗粒换热室内流化风全部经返料腿返回炉膛，减少了排烟损失。
4.旋风分离器分离下来的高温循环灰全部经颗粒换热室内埋管换热后形成的中、低温灰返回炉膛，有利于调节炉膛床温，避免床温过高引起结焦。
附图说明
图1：带有循环灰换热器的小型工业循环流化床燃煤装置结构示意图；
图2：布置卧式埋管的循环灰换热器正视图；
图3：布置卧式埋管的循环灰换热器A-A剖面图；
图4：布置卧式埋管的循环灰换热器B-B剖面图；
图5：布置立式埋管的循环灰换热器正视图；
图6：布置立式埋管的循环灰换热器C-C剖面图；
图7：布置立式埋管的循环灰换热器D-D剖面图。
图1至图7中，1炉膛，2高温旋风分离器，3立管，4炉膛布风板，5循环灰换热器，6埋管，7流化风室，8埋管进出口联箱，9风机，5-1颗粒换热室，5-2返料腿，5-3颗粒换热室保温层，5-4颗粒换热室耐火层，5-5颗粒换热室框架，所述7流化风室设置在5-1颗粒换热室的底部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行阐述。
实施例1如图1、图2、图3、图4所示，包括：炉膛1、高温旋风分离器2、立管3、炉膛布风板4、循环灰换热器5、埋管6、埋管进出口联箱8、流化风室7、风机9，所述流化风室7设置在颗粒换热室5-1的底部。炉膛1上部水冷壁采用全膜式水冷壁结构，下部绝热采用防磨耐火材料，从旋风分离器2分离出的高温循环灰进入立管3，并在静压的作用下不断进入循环灰换热器5的颗粒换热室5-1内。颗粒换热室框架5-5由钢板、角钢、槽钢焊接而成，框架向内依次敷设保温层5-3、耐火层5-4。在颗粒换热室5-1中沿垂直于炉膛1侧墙方向布置有用于蒸发受热的卧式埋管6，埋管中心线与水平面成18°夹角，其进出口采用联箱8连接。在颗粒换热室5-1的底部设置有流化风室7，在来自风机9的流化风作用下，颗粒换热室5-1内床料呈现鼓泡床流化态。进入颗粒换热室5-4内的高温循环灰同埋管6内工质换热后形成中、低温循环灰，并不断堆积，达到一定高度后，便经返料腿5-2溢流回到炉膛1密相区，而流化风室7中的流化风在参与颗粒换热室5-1内床料的流化和换热后，也全部经返料腿5-2返回炉膛。
实施例2如图1、图2、图3、图4所示，结构上与实施例1的区别在于：埋管6的中心线与水平面夹角为20°，其余结构同实施例1相同。
实施例3如图1、图2、图3、图4所示，结构上与实施例1的区别在于：埋管6的中心线与水平面夹角为25°，其余结构同实施例1相同。
实施例4如图1、图5、图6、图7所示，结构上与实施例1的区别在于：颗粒换热室5-1内采用的埋管6为两组立式埋管，以穿墙管形式布置于颗粒换热室5-1的两侧墙，其余结构同实施例1相同。
Claims (3)
1.一种小型工业循环流化床燃煤装置，包括炉膛(1)、旋风分离器(2)、立管(3)、炉膛布风板(4)、循环灰换热器(5)、埋管(6)、流化风室(7)、联箱(8)、风机(9)，所述流化风室(7)设置在颗粒换热室(5-1)的底部，其特征在于：用于蒸发受热的埋管(6)全部布置在循环灰换热器(5)的所述颗粒换热室(5-1)中。
2.根据权利要求1所述的小型工业循环流化床燃煤装置，其特征在于：用于蒸发受热的埋管(6)采用卧式方式布置于颗粒换热室(5-1)内，埋管中心线与水平面成15°到30°夹角。
3.根据权利要求1所述的小型工业循环流化床燃煤装置，其特征在于：用于蒸发受热的埋管(6)采用立式方式布置于颗粒换热室(5-1)内，穿墙通过颗粒换热室(5-1)各壁面后汇于联箱(8)。
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