CN112555809B - 一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，包括配风系统,烟气系统以及汽水系统,配风系统包括燃料承载部件，减振装置，力承载结构以及送风装置；烟气系统包括第一、第二、第三、第四、第五烟气通道以及转角积灰结构；汽水系统包括水冷壁，第一、第二、第三、第四级过热器，锅筒，省煤器，第一低温省煤器，第二低温省煤器以及外置式水热媒空气预热器。通过本发明既可以充分利用层燃锅炉的各种技术优势，又提高了锅炉的新蒸汽参数，降低机组的能耗，同时又规避了使用再热系统带来的技术风险，简化和优化了整个锅炉的系统和结构。

Description

一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉

技术领域

本发明涉及一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉。

背景技术

将农业秸秆、林业废弃物等生物质燃料在锅炉中直接燃烧产生蒸汽来发电或进行热电联产，是目前公认的解决农林废弃物出路的最佳方法。

直接燃烧生物质燃料需要专门的锅炉设备。选择合适的生物质锅炉，要从锅炉形式、新蒸汽参数、是否配备再热系统这三个方面考虑。

锅炉形式方面，目前在行业内应用最多的锅炉形式有两种：层燃锅炉和循环流化床锅炉。层燃锅炉的技术优势在于连续运行时间长、燃料适应性好、运行技术难度较低等，在目前层燃锅炉在生物质直燃行业内的实际应用数量略多于循环流化床锅炉。

新蒸汽参数方面，本发明所述锅炉的新蒸汽参数属于高温超高压等级，比目前生物质直燃行业最为普遍的高温高压参数(新蒸汽温度约为540℃，压力约9.2MPa(g))高一个等级。新蒸汽参数越高，则整个电厂发电效率就越高。

是否配备再热系统方面，设置再热系统的目的是降低汽轮机末级的蒸汽湿度，避免末级叶片遭受水击而损坏。但是，生物质锅炉再热系统存在严重的碱金属高温腐蚀问题。当腐蚀到一定程度时，再热器管束会爆管，这时锅炉只能停炉检修，从而给设备用户造成经济损失。这一问题目前已经成为了选用再热机组首要的技术风险。

根据上述分析，本发明提出一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，既充分发挥了层燃锅炉的各种技术优势，又通过提高锅炉的新蒸汽参数而提高了机组的热经济性，同时又规避了使用再热系统带来的技术风险，大大提高了锅炉设备的可靠性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，包括配风系统,烟气系统以及汽水系统；其中,所述配风系统包括从上到下依次设置的燃料承载部件11，减振装置12，力承载结构13以及送风装置14；所述烟气系统包括依次贯通连接的第一烟气通道21，第二烟气通道22，第三烟气通道23，第四烟气通道24，转角积灰结构26以及第五烟气通道25；汽水系统包括水冷壁31，第一级过热器35，第二级过热器34，第三级过热器32，第四级过热器33，锅筒40，省煤器36，第一低温省煤器37以及第二低温省煤器38以及外置式水热媒空气预热器39；所述燃料承载部件11，减振装置12，力承载结构13设置在所述第一烟气通道21内，所述第三级过热器32设置在所述燃料承载部件11的上方并位于所述第一烟气通道21内；所述第四级过热器33设置在所述第二烟气通道22内；所述第二级过热器34和所述第一级过热器35设置在所述第三烟气通道23内；所述省煤器设置36在所述第四烟气通道24内；第一低温省煤器37设置所述省煤器设置36下方并且在所述第四烟气通道24内，所述第二低温省煤器38设置在所述第五烟气通道25内；生物质燃料在所述燃料承载部件11上燃烧后产生高温烟气，所述高温烟气先向上流过所述第三级过热器32，再向下流过所述第四级过热器33，再向上流过所述第二级过热器34和所述第一级过热器35,在所述高温烟气的流动过程中同时向所述第一烟气通道21，第二烟气通道22，第三烟气通道23上的水冷壁31放热；所述高温烟气继续向下流过所述省煤器36和第一低温省煤器37，再经所述转角积灰结构26向上流过所述第二低温省煤器38，最后排出所述生物质层燃锅炉，从而将所述高温烟气所携带的热量传递给所述汽水系统内的汽水工质；以及一部分高压给水先进入所述外置式水热媒空气预热器39以加热燃料燃烧所需的一次风和二次风，所述高压给水温度下降，然后所述高压给水先依次进入第二低温省煤器38和第一低温省煤器37以吸收烟气热量，所述高压给水温度上升，再进入所述省煤器36；另一部分高压给水直接进入所述省煤器36；两部分高压给水在所述省煤器36中汇合后，流入锅筒40；经所述锅筒40分离出的蒸汽依次经过所述第一级过热器35，第二级过热器34，第三级过热器32，第四级过热器33后便形成高温超高压等级的新蒸汽；经所述锅筒40分离出的给水，经管道进入所述水冷壁31，重新吸收所述第一烟气通道21，第二烟气通道22，第三烟气通道23内烟气的热量，形成汽水混合物后流回所述锅筒40再进行分离。

优选地，所述新蒸汽温度为540℃，压力13.44MPa(g)。

优选地，所述新蒸汽进入汽轮机做功，并带动发电机发电。

优选地，所述送风装置14包括风管141,风管分路142以及风室143；所述风室143设置在所述燃料承载部件11的下方；其中,所述风管141的数量仅为一个，所述风管分路142的数量为N个，所述燃料承载部件11的数量为N个，所述风室143的数量为N×N个，其中N≥2；所述风室143按照横向N个，纵向N个的方式纵横设置；所述风管141通过所述风管分路142与所述风室143相互连通；以及用于助燃的所述一次风从所述风管141分别经过所述风管分路142进入所述燃料承载部件11下方的所述风室143，然后穿过所述燃料承载部件11与上方的燃料混合后助燃。

优选地，在所述风管分路142内设置调节风门145,在所述风室143上设置进风口146,对于远离所述风管141的所述燃料承载部件11，可将其下方的所述风室143的所述进风口146尺寸设置为较大；对于靠近所述风管141的所述燃料承载部件11，可将其下方的所述风室143的进风口146尺寸设置为较小，从而实现所述燃料承载部件11下方进风的均匀性。

优选地，所述燃料承载部件11通过所述减振装置12紧固在所述力承载结构13上；所述减振装置12设置为S型,包括向右凹伸的第一连接部1221和向左凹伸的第二连接部1222,在所述第一连接部1221和所述第二连接部1222之间设置有减振弹簧钢板1223；所述减振装置12通过所述第一连接部1221与所述燃料承载部件11相固定,并且通过所述第二连接部1222与所述力承载结构13相固定。

优选地，所述减振装置12的数量为多个,相互平行地设置在所述燃料承载部件11和所述力承载结构13之间,所述减振弹簧钢板1223为多片薄钢板叠加复合型结构。

优选地，所述第一级过热器35和第二级过热器34通过金属挂板351和与所述金属挂板351相对应的金属挂钩352卡扣固定到所述水冷壁管束354上；其中,所述金属挂板351设置在所述第一级过热器35和第二级过热器34的弯头附近的水冷壁管束354上；在所述第一级过热器35和第二级过热器34的弯头上设置所述金属挂钩352。

优选地，还包括面接触式密封装置,所述面接触式密封装置包括左侧燃料承载部件111,右侧燃料承载部件112,支撑弹簧113,连接件114,主密封部件115,左侧副密封部件116,右侧副密封部件117以及底座118；其中，所述左侧燃料承载部件111与所述右侧燃料承载部件112分别相对等高设置，并通过所述连接件114与所述底座118相连接；所述支撑弹簧113设置在所述左侧燃料承载部件111与所述右侧燃料承载部件112之间，所述支撑弹簧113的一端与所述底座118相连接，在所述支撑弹簧113的另一端上设置所述主密封部件115；所述左侧副密封部件116和所述右侧副密封部件117分别相对设置在所述主密封部件115的相邻两侧面，并同时分别与所述左侧燃料承载部件111和所述右侧燃料承载部件112相连接。

优选地，所述左侧副密封部件116焊接在所述左侧燃料承载部件111边沿侧面；所述右侧副密封部件117焊接在所述右侧燃料承载部件112边沿侧面。

优选地，所述主密封部件115,所述左侧副密封部件116和右侧副密封部件117均采用方钢,所述主密封部件115设置为与水平面成四十五度夹角。

优选地，还包括针对炉膛高温区域的所述水冷壁进行堆焊融敷防腐蚀装置,所述装置包括水箱312,水泵313以及外部管道314；其中,所述水冷壁31由金属片3111和金属管道3122交错间隔焊接制成；所述水冷壁31的金属管道3122通过所述外部管道314与所述水箱312和所述水泵313相连接贯通；在进行堆焊融敷防腐处理的同时对处理区域进行通水冷却,吸热后的水汇集到所述水箱312中,经降温后由所述水泵313抽出经所述外部管道314打回所述水冷壁31的金属管道3122中，重复循环吸热。

优选地，扩大通水降温的区域范围以防止所述处理区域的周边区域由于金属良好的导热特性而造成高温损坏。

优选地，堆焊融敷的材料采用镍基合金,堆焊融敷层的厚度为1.5～2mm。

优选地，还包括双重保护防火装置，其特征在于，包括插板门41,执行机构42,压力监测部件43以及温度监测部件44；其中,所述插板门41由所述执行机构42控制,用于打开或者关闭落料口45；在所述生物质层燃锅炉内设置所述压力监测部件43；在燃料进入所述生物质层燃锅炉入口处的给料设备46上设置所述温度监测部件44；同时实时将测得的压力信号和温度信号传至所述执行机构42，作为控制所述插板门41的控制信号。

优选地，当所述生物质层燃锅炉内出现的正压压力值达到阈值时，所述压力值被所述压力监测部件43测得，压力信号被传至所述执行机构42，所述执行机构42驱动所述插板门41先将所述落料口45关闭一部分。

优选地，如果温度监测部件44也探测到温度已达到阈值，则所述执行机构42又会在温度信号的控制下，驱动所述插板门41将所述落料口45完全关闭。

优选地，所述压力监测部件43的数量为多个,所述温度监测部件44的数量为多个,所述执行机构42为气动执行机构，所述插板门41为气动插板门。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，采用高温超高压参数，相比高温高压参数机组而言，新蒸汽的压力提高了约4.2MPa，这样可使整个发电机组的效率得以提高。机组在发出同样电量的前提下，可以少燃用燃料，为生物质发电机企业节约了燃料成本开支。

2、本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，采用无再热系统，有效解决了有再热系统锅炉所面临的再热器被碱金属高温腐蚀爆管的问题，简化了锅炉系统和结构，使得锅炉运行更加安全和长久。

3、本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，采用“五通道”的方式，增加低温省煤器受热面的布置，以充分吸收烟气余热，使锅炉效率达到约90.7％，高于高温高压层燃锅炉目前的最高效率值89％。

4、本发明所提出的生物质层燃锅炉，采用外置式水热媒空气预热器，不同于将空气预热器布置在锅炉尾部烟道内的常规做法，避免了空气预热器遭受低温腐蚀。

附图说明

图1为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的示意图。

图2为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的送风装置的示意图。

图3为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的减振装置的示意图。

图4为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的过热器的安装方式的俯视图。

图5为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的过热器的安装方式的示意图。

图6为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的过热器的金属挂板与水冷壁管束的连接关系示意图。

图7为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的过热器的金属挂板与金属挂钩之间的连接关系示意图。

图8为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的面接触式密封装置的主视图。

图9为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的面接触式密封装置的左视图之一。

图10为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的面接触式密封装置的左视图之二。

图11为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的针对炉膛高温区域的所述水冷壁进行堆焊融敷防腐蚀装置的示意图。

图12为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的双重保护防火装置在打开状态下的示意图。

图13为本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的双重保护防火装置在关闭状态下的示意图。

11-燃料承载部件，111-左侧燃料承载部，112-右侧燃料承载部件,113-支撑弹簧,114-连接件,115-主密封部件,116-左侧副密封部件,117-右侧副密封部件,118-底座；

12-减振装置，1221-第一连接部，1222-第二连接部，1223-减振弹簧钢板；

13-力承载结构；

14-送风装置，141-风管,142-风管分路，143-风室，145-调节风门，146-进风口；

21-第一烟气通道，22-第二烟气通道，23-第三烟气通道，24-第四烟气通道，25-第五烟气通道，26-转角积灰结构；

31-水冷壁，312-水箱,313-水泵，314-外部管道，3111-金属片，3122-金属管道；

32-第三级过热器，33-第四级过热器，36-省煤器，37-第一低温省煤器，38-第二低温省煤器，39-外置式水热媒空气预热器，40-锅筒；

35-第一级过热器，34-第二级过热器，351-金属挂板，352-金属挂钩，354-水冷壁管束；

41-插板门,42-执行机构,43-压力监测部件，44-温度监测部件，45-落料口，46-给料设备。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，包括配风系统,烟气系统以及汽水系统；其中,所述配风系统包括从上到下依次设置的燃料承载部件11，减振装置12，力承载结构13以及送风装置14；所述烟气系统包括依次贯通连接的第一烟气通道21，第二烟气通道22，第三烟气通道23，第四烟气通道24，转角积灰结构26以及第五烟气通道25；汽水系统包括水冷壁31，第一级过热器35，第二级过热器34，第三级过热器32，第四级过热器33，锅筒40，省煤器36，第一低温省煤器37以及第二低温省煤器38以及外置式水热媒空气预热器39；所述燃料承载部件11，减振装置12，力承载结构13设置在所述第一烟气通道21内，所述第三级过热器32设置在所述燃料承载部件11的上方并位于所述第一烟气通道21内；所述第四级过热器33设置在所述第二烟气通道22内；所述第二级过热器34和所述第一级过热器35设置在所述第三烟气通道23内；所述省煤器36设置在所述第四烟气通道24内；第一低温省煤器37设置在所述省煤器36下方并且设置在所述第四烟气通道24内，所述第二低温省煤器38设置在所述第五烟气通道25内；生物质燃料在所述燃料承载部件11上燃烧后产生高温烟气，所述高温烟气先向上流过所述第三级过热器32，再向下流过所述第四级过热器33，再向上流过所述第二级过热器34和所述第一级过热器35,在所述高温烟气的流动过程中同时向所述第一烟气通道21，第二烟气通道22，第三烟气通道23上的水冷壁31放热；所述高温烟气继续向下流过所述省煤器36和第一低温省煤器37，再经所述转角积灰结构26向上流过所述第二低温省煤器38，最后排出所述生物质层燃锅炉，从而将所述高温烟气所携带的热量传递给所述汽水系统内的汽水工质；以及一部分高压给水先进入所述外置式水热媒空气预热器39以加热一次风和二次风，所述高压给水温度下降，然后所述高压给水先依次进入第二低温省煤器38和第一低温省煤器37以吸收烟气热量，所述高压给水温度上升，再进入所述省煤器36；另一部分高压给水直接进入所述省煤器36；两部分高压给水在所述省煤器36中汇合后，流入锅筒40；经所述锅筒40分离出的蒸汽依次经过所述第一级过热器35，第二级过热器34，第三级过热器32，第四级过热器33后便形成高温超高压等级的新蒸汽；经所述锅筒40分离出的给水，经管道进入所述水冷壁31，重新吸收所述第一烟气通道21，第二烟气通道22，第三烟气通道23内烟气的热量，形成汽水混合物后流回所述锅筒40再进行分离。

优选地，所述新蒸汽温度为540℃，压力13.44MPa(g)。所述新蒸汽的参数属于国家相关标准规范中规定的高温超高压等级。

优选地，所述新蒸汽进入汽轮机做功，并带动发电机发电。

优选地，如图2所示，所述送风装置14包括风管141,风管分路142以及风室143；所述风室143设置在所述燃料承载部件11的下方；其中,所述风管141的数量仅为一个，所述风管分路142的数量为N个，所述燃料承载部件11的数量为N个，所述风室143的数量为N×N个，其中N≥2；所述风室143按照横向N个，纵向N个的方式纵横设置；所述风管141通过所述风管分路142与所述风室143相互连通；以及用于助燃的所述一次风从所述风管141分别经过所述风管141分路进入所述燃料承载部件11下方的所述风室143，然后穿过所述燃料承载部件11与上方的燃料混合后助燃。优选地，在所述风管分路142内设置调节风门145,在所述风室143上设置进风口146,对于远离所述风管141的所述燃料承载部件11，可将其下方的所述风室143的所述进风口146尺寸设置为较大；对于靠近所述风管141的所述燃料承载部件11，可将其下方的所述风室143的进风口146尺寸设置为较小，从而实现所述燃料承载部件11下方进风的均匀性。与现有技术相比，本发明提供的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的送风装置具有以下有益效果：①通过本发明提供的应用于高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的送风装置，燃料承载部件下方的风室数量大大增加，提高了燃料承载部件配风的可调节性。②本发明提供的应用于高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的送风装置，除了增加了每块燃料承载部件所对应的风室数量，而且每个风室都可独立向燃料承载部件送风，使得运行人员可以精确调节每块燃料承载部件上小区域的配风情况，大大有利于燃料承载部件上不同区域生物质燃料的充分燃烧。③本发明提供的应用于高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的送风装置，与现有技术相比，将两路送风管道合并为一路，大大减少了送风管道在现场所占的空间，具有很大的实际应用价值。④本发明提供的应用于高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的送风装置通过预先将远离送风管的风室进风口尺寸设置为较大，将靠近送风管的风室进风口尺寸设置为较小，有效地解决了距离风管远近不同的燃料承载部件出现配风不均匀问题。

优选地，如图1和图3所示，所述减振装置12设置为S型,包括向右凹伸的第一连接部1221和向左凹伸的第二连接部1222,在所述第一连接部1221和所述第二连接部1222之间设置有减振弹簧钢板1223；所述减振装置12通过所述第一连接部1221与所述燃料承载部件11相固定,并且通过所述第二连接部1222与所述力承载结构13相固定。优选地，所述减振装置12的数量为多个,相互平行地设置在所述燃料承载部件11和所述力承载结构13之间,所述减振弹簧钢板1223为多片薄钢板叠加复合型结构。与现有技术相比，本发明的减振装置12具有以下有益效果：①合理分配减振装置的安装位置，使得减振负荷的分布更加均匀。②适当增加了减振装置的数量，使得每个减振装置所承受的减振负荷大大减小。③采用S型的减振装置设置，吸收振动的性能大大优于现有的C型。④采用多片薄钢板叠加复合型结构，使得整个弹簧钢板的整体刚度减小，柔性大大增加，吸收振动的性能也大大提高。

优选地，如图1，以及图4到图7所示，所述第一级过热器35和第二级过热器34通过金属挂板351和与所述金属挂板351相对应的金属挂钩352卡扣固定到所述水冷壁管束354上；其中,所述金属挂板351设置在所述第一级过热器35和第二级过热器34的弯头附近的水冷壁管束354上；在所述第一级过热器35和第二级过热器34的弯头上设置所述金属挂钩352。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：①本发明将水平过热器的重量均匀地分布在水冷壁各处，而不是像现有技术那样集中在若干根吊杆上，可靠性和安全性大大提高。②本发明与现有的金属吊钩相比，金属挂钩几乎不额外占用任何烟气流动空间。③本发明的挂钩和挂板的契合度非常高，不存在晃动和振动问题。④本发明未增加穿出炉顶的孔洞，只需提高吊挂水冷壁的钢结构的承重能力即可。因此，通过本发明有效地解决了采用金属吊杆承受水平过热器重量容易造成吊杆失效断裂的问题；解决了金属吊钩在烟气通道中占据较大空间，对烟气产生扰动的问题；解决了金属吊杆容易发生晃动和振动的问题；解决了需要对吊杆穿出炉顶的位置进行密封的问题。

优选地，如图8到如10所示，还包括面接触式密封装置,所述面接触式密封装置包括左侧燃料承载部件111,右侧燃料承载部件112,支撑弹簧113,连接件114,主密封部件115,左侧副密封部件116,右侧副密封部件117以及底座118；其中，所述左侧燃料承载部件111与所述右侧燃料承载部件112分别相对等高设置，并通过所述连接件114与所述底座118相连接；所述支撑弹簧113设置在所述左侧燃料承载部件111与所述右侧燃料承载部件112之间，所述支撑弹簧113的一端与所述底座118相连接，在所述支撑弹簧113的另一端上设置所述主密封部件115；所述左侧副密封部件116和所述右侧副密封部件117分别相对设置在所述主密封部件115的相邻两侧面，并同时分别与所述左侧燃料承载部件111和所述右侧燃料承载部件112相连接。优选地，所述左侧副密封部件116焊接在所述左侧燃料承载部件111边沿侧面；所述右侧副密封部件117焊接在所述右侧燃料承载部件112边沿侧面。优选地，所述主密封部件115,所述左侧副密封部件116和右侧副密封部件117均采用方钢,所述主密封部件115设置为与水平面成四十五度夹角。当两侧燃料承载部件均静止时的状态时，如图9所示，可以看到主密封部件115,左侧副密封部件116,右侧副密封部件117与左侧燃料承载部件111,右侧燃料承载部件112之间形成良好的“面接触”式密封面，相互之间严丝合缝，燃料无法从左侧燃料承载部件111,右侧燃料承载部件112之间的间隙漏下。如图10所示，当左侧燃料承载部件111发生向下移动、右侧燃料承载部件112保持静止时，左侧燃料承载部件111发生了一定角度(例如为4°)的旋转，同时支撑弹簧113受到挤压发生轻微变形，但是可以从图10上看到，主密封部件115和左侧副密封部件116,右侧副密封部件117之间依然贴合得非常紧密，使得密封部件之间的间隙小于燃料的尺寸，燃料依然无法从左侧燃料承载部件111,右侧燃料承载部件112之间的间隙漏下。当右侧燃料承载部件112运动而左侧燃料承载部件111保持静止时，情形也是如此。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：①本发明能有效解决了现有技术下生物质层燃锅炉燃料承载部件间的密封结构设计不合理造成的燃料泄漏问题。②本发明解决了由于燃料泄漏造成的生物质燃料浪费，生物质层燃锅炉效率低下问题。③本发明解决了由于燃料泄漏造成的燃料在风室内燃烧的安全事故问题。

优选地，如图11所示，还包括针对炉膛高温区域的所述水冷壁进行堆焊融敷防腐蚀装置,所述装置包括水箱312,水泵313以及外部管道314；其中,所述水冷壁31由金属片3111和金属管道3122交错间隔焊接制成；所述水冷壁31的金属管道3122通过所述外部管道314与所述水箱312和所述水泵313相连接贯通；在进行堆焊融敷防腐处理的同时对处理区域进行通水冷却,吸热后的水汇集到所述水箱312中,经降温后由所述水泵313抽出经所述外部管道314打回所述水冷壁31的金属管道3122中，重复循环吸热。优选地，扩大通水降温的区域范围以防止所述处理区域的周边区域由于金属良好的导热特性而造成高温损坏。优选地，堆焊融敷的材料采用镍基合金,堆焊融敷层的厚度为1.5～2mm。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：①通过本发使得无需大量更换水冷壁材质，即可实现防腐。②本发明通过通水降温来有效地解决堆焊熔覆时水冷壁遭受高温破坏性损伤的问题。③本发明通过适当扩大通水降温的区域范围，防止处理区域的周边区域由于金属良好的导热特性而造成高温损坏。④本发明提供的针对炉膛高温区域水冷壁进行堆焊融敷防腐蚀装置，堆焊融敷的材料采用镍基合金，其抗腐蚀性能比即使将水冷壁管材全部换成合金钢15CrMoG效果更佳。综上所述，本发明提供的针对炉膛高温区域水冷壁进行堆焊融敷防腐蚀装置有效地解决了不改用昂贵的材料而实现水冷壁高温区域防腐的问题，以及解决了堆焊融敷防腐时容易造成水冷壁遭受高温损伤的问题，大大降低了水冷壁高温区域防腐的成本，并且通过选择合适的堆焊融敷材料和堆焊融敷层厚度，使得防腐效果达到最佳程度。

优选地，如图12和图13所示，还包括双重保护防火装置，其包括插板门41,执行机构42,压力监测部件43以及温度监测部件44；其中,所述插板门41由所述执行机构42控制,用于打开或者关闭落料口45；在所述生物质层燃锅炉内设置所述压力监测部件43；在燃料进入所述生物质层燃锅炉入口处的给料设备46上设置所述温度监测部件44；同时实时将测得的压力信号和温度信号传至所述执行机构42，作为控制所述插板门41的控制信号。优选地，当所述生物质层燃锅炉内出现的正压压力值达到阈值时，所述压力值被所述压力监测部件43测得，压力信号被传至所述执行机构42，所述执行机构42驱动所述插板门41先将所述落料口45关闭一部分。优选地，如果温度监测部件44也探测到温度已达到阈值，则所述执行机构42又会在温度信号的控制下，驱动所述插板门41将所述落料口45完全关闭。优选地，所述压力监测部件43的数量为多个,所述温度监测部件44的数量为多个,所述执行机构42为气动执行机构，所述插板门41为气动插板门。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：①本发明提供的应用于高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的双重保护防火装置，不再被动防火，而是能主动实时追踪锅炉运行情况，根据锅炉异常情况主动提前采取防火措施。②本发明可根据压力信号先关闭一部分落料通道，根据温度信号再决定是否全关，以免产生频繁动作和误操作。③本发明其执行机构速度快，驱动力大,能够快速根据情况进行反应。综上所述,本发明提供的应用于高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉的双重保护防火装置解决了目前炉前给料系统防火装置只能被动防火，不能事先预测是否会发生火灾风险的问题,解决了目前炉前给料系统防火装置可能会因为燃料堵塞落料管而造成机械防火机构失效的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，包括配风系统,烟气系统以及汽水系统；其中,

所述配风系统包括从上到下依次设置的燃料承载部件，减振装置，力承载结构以及送风装置；

所述烟气系统包括依次贯通连接的第一烟气通道，第二烟气通道，第三烟气通道，第四烟气通道，转角积灰结构以及第五烟气通道；

汽水系统包括水冷壁，第一级过热器，第二级过热器，第三级过热器，第四级过热器，锅筒，省煤器，第一低温省煤器，第二低温省煤器以及外置式水热媒空气预热器；

所述燃料承载部件，减振装置，力承载结构设置在所述第一烟气通道内，所述第三级过热器设置在所述燃料承载部件的上方并位于所述第一烟气通道内；所述第四级过热器设置在所述第二烟气通道内；所述第二级过热器和所述第一级过热器设置在所述第三烟气通道内；所述省煤器设置在所述第四烟气通道内；第一低温省煤器设置在所述省煤器下方并且设置在所述第四烟气通道内，所述第二低温省煤器设置在所述第五烟气通道内；

生物质燃料在所述燃料承载部件上燃烧后产生高温烟气，所述高温烟气先向上流过所述第三级过热器，再向下流过所述第四级过热器，再向上流过所述第二级过热器和所述第一级过热器,在所述高温烟气的流动过程中同时向所述第一烟气通道，第二烟气通道，第三烟气通道上的水冷壁放热；所述高温烟气继续向下流过所述省煤器和第一低温省煤器，再经所述转角积灰结构向上流过所述第二低温省煤器，最后排出所述生物质层燃锅炉，从而将所述高温烟气所携带的热量传递给所述汽水系统内的汽水工质；以及

一部分高压给水先进入所述外置式水热媒空气预热器以加热燃料燃烧所需的一次风和二次风，所述高压给水温度下降，然后所述高压给水先依次进入第二低温省煤器和第一低温省煤器以吸收烟气热量，所述高压给水温度上升，再进入所述省煤器；另一部分高压给水直接进入所述省煤器；两部分高压给水在所述省煤器中汇合后，流入锅筒；经所述锅筒分离出的蒸汽依次经过所述第一级过热器，第二级过热器，第三级过热器，第四级过热器后便形成高温超高压等级的新蒸汽；经所述锅筒分离出的给水，经管道进入所述水冷壁，重新吸收所述第一烟气通道，第二烟气通道，第三烟气通道内烟气的热量，形成汽水混合物后流回所述锅筒再进行分离；

所述燃料承载部件通过所述减振装置紧固在所述力承载结构上；

所述减振装置设置为S型,包括向右凹伸的第一连接部和向左凹伸的第二连接部,在所述第一连接部和所述第二连接部之间设置有减振弹簧钢板；所述减振装置通过所述第一连接部与所述燃料承载部件相固定,并且通过所述第二连接部与所述力承载结构相固定；

还包括面接触式密封装置,所述面接触式密封装置包括左侧燃料承载部件,右侧燃料承载部件,支撑弹簧,连接件,主密封部件,左侧副密封部件,右侧副密封部件以及底座；其中，

所述左侧燃料承载部件与所述右侧燃料承载部件分别相对等高设置，并通过所述连接件与所述底座相连接；

所述支撑弹簧设置在所述左侧燃料承载部件与所述右侧燃料承载部件之间，所述支撑弹簧的一端与所述底座相连接，在所述支撑弹簧的另一端上设置所述主密封部件；

所述左侧副密封部件和所述右侧副密封部件分别相对设置在所述主密封部件的相邻两侧面，并同时分别与所述左侧燃料承载部件和所述右侧燃料承载部件相连接。

2.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述新蒸汽温度为540℃，压力13.44MPa(g)。

3.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述新蒸汽进入汽轮机做功，并带动发电机发电。

4.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述送风装置包括风管,风管分路以及风室；所述风室设置在所述燃料承载部件的下方；其中,

所述风管的数量仅为一个，所述风管分路的数量为N个，所述燃料承载部件的数量为N个，所述风室的数量为N×N个，其中N≥2；

所述风室按照横向N个，纵向N个的方式纵横设置；

所述风管通过所述风管分路与所述风室相互连通；以及

用于助燃的所述一次风从所述风管分别经过所述风管分路进入所述燃料承载部件下方的所述风室，然后穿过所述燃料承载部件与上方的燃料混合后助燃。

5.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述减振装置的数量为多个,相互平行地设置在所述燃料承载部件和所述力承载结构之间,所述减振弹簧钢板为多片薄钢板叠加复合型结构。

6.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述第一级过热器和第二级过热器通过金属挂板和与所述金属挂板相配套的金属挂钩卡扣固定到所述水冷壁管束上；其中,

所述金属挂板设置在所述第一级过热器和第二级过热器的弯头附近的水冷壁管束上；

在所述第一级过热器和第二级过热器的弯头上设置所述金属挂钩。

7.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述左侧副密封部件焊接在所述左侧燃料承载部件边沿侧面；所述右侧副密封部件焊接在所述右侧燃料承载部件边沿侧面。

8.如权利要求7所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述主密封部件,所述左侧副密封部件和右侧副密封部件均采用方钢,所述主密封部件设置为与水平面成四十五度夹角。

9.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，还包括针对炉膛高温区域的所述水冷壁进行堆焊融敷防腐蚀装置,所述装置包括水箱,水泵以及外部管道；其中,

所述水冷壁由金属片和金属管道交错间隔焊接制成；

所述水冷壁的金属管道通过所述外部管道与所述水箱和所述水泵相连接贯通；

在进行堆焊融敷防腐处理的同时对处理区域进行通水冷却,吸热后的水汇集到所述水箱中,经降温后由所述水泵抽出经所述外部管道打回所述水冷壁的金属管道中，重复循环吸热。

10.如权利要求9所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，扩大通水降温的区域范围以防止所述处理区域的周边区域由于金属良好的导热特性而造成高温损坏。

11.如权利要求9所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，堆焊融敷的材料采用镍基合金,堆焊融敷层的厚度为1.5～2mm。

12.如权利要求1所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，还包括双重保护防火装置，其特征在于，包括插板门,执行机构,压力监测部件以及温度监测部件；其中,

所述插板门由所述执行机构控制,用于打开或者关闭落料管；

在所述生物质层燃锅炉内设置所述压力监测部件；

在燃料进入所述生物质层燃锅炉入口处的给料设备上设置所述温度监测部件；

同时实时将测得的压力信号和温度信号传至所述执行机构，作为控制所述插板门的控制信号。

13.如权利要求12所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，当所述生物质层燃锅炉内出现的正压压力值达到阈值时，所述压力值被所述压力监测部件测得，压力信号被传至所述执行机构，所述执行机构驱动所述插板门先将落料口关闭一部分。

14.如权利要求12所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，如果温度监测部件也探测到温度已达到阈值，则所述执行机构又会在温度信号的控制下，驱动所述插板门将所述落料管完全关闭。

15.如权利要求12所述的高温超高压无再热系统的生物质层燃锅炉，其特征在于，所述压力监测部件的数量为多个,所述温度监测部件的数量为多个,所述执行机构为气动执行机构，所述插板门为气动插板门。