[發(fā)明專利]余熱回收裝置及包括該余熱回收裝置的干排渣鍋爐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010282917.7
• 申請(qǐng)日: 2010-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101915426A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任振偉;任弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 任振偉
• 主分類號(hào): F23J1/00
• 分類號(hào): F23J1/00;F22D11/06
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍋爐的余熱回收裝置，更具體地涉及一種用于燃煤干式排渣鍋爐的余熱回收裝置。

背景技術(shù)

燃煤鍋爐的熱效率公式為：η2＝100-∑q＝〔q2+q3+q4+q5+q6〕，其中：η2為鍋爐反平衡熱效率(％)；q2為排煙熱損失(％)；q3為氣體不完全燃燒熱損失(％)；q4為固體不完全燃燒熱損失(％)；q5為散熱損失(％)；q6為灰渣物理熱損失(％)。燃煤鍋爐排出的灰渣還具有較高的溫度，其所攜帶的物理顯熱稱為灰渣物理熱損失q6。影響灰渣物理熱損失大小的主要因素是排渣量的大小以及灰渣溫度的高低。

對(duì)灰分高于30％的中低熱值燃料，如果灰渣不經(jīng)冷卻，灰渣物理熱損失可達(dá)2％以上。另一方面，熾熱灰渣的處理和運(yùn)輸十分麻煩，不利于機(jī)械化操作，一般的灰渣處理機(jī)械可承受的溫度上限大多在150℃以下，因此對(duì)灰渣進(jìn)行冷卻是必要的。

目前，大型火力發(fā)電廠的干排渣鍋爐普遍采用風(fēng)冷式排渣系統(tǒng)。所述風(fēng)冷式排渣系統(tǒng)的工作原理如下：燃煤鍋爐排出的熱灰渣經(jīng)過(guò)渡渣斗(或渣井)、液壓關(guān)斷門后落到鋼帶式排渣機(jī)的輸送鋼帶上，并隨緩慢移動(dòng)的輸送鋼帶一起移動(dòng)；鋼帶式排渣機(jī)的兩側(cè)壁和頭尾部均設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，在爐膛負(fù)壓的作用下吸入受控的少量環(huán)境冷空氣；含有未完全燃燒的可燃物的灰渣在下落過(guò)程中以及在輸送鋼帶上與吸入的冷空氣逆向接觸從而進(jìn)一步燃燒，并與該冷空氣進(jìn)行熱交換，從而被冷卻成為低溫灰渣；冷空氣可被加熱到250℃～400℃左右，熱灰渣的溫度可由600℃～850℃降到200℃以下，甚至低于100℃，吸入冷空氣的同時(shí)還將灰渣的熱量回收并帶入爐內(nèi)；冷卻后的干渣經(jīng)一級(jí)或兩級(jí)破碎后，由機(jī)械或氣動(dòng)輸送系統(tǒng)輸送至渣倉(cāng)儲(chǔ)存。

干式排渣機(jī)通過(guò)自然風(fēng)利用鍋爐負(fù)壓冷卻熱渣，同時(shí)將熱量帶回鍋爐。干式排渣機(jī)帶回鍋爐的熱量主要包括底渣中未燃燒煤碳的熱量損失q4、底渣物理熱損失q6和排渣口輻射熱損失q5等三部分。利用外界冷空氣來(lái)冷卻灰渣，冷卻風(fēng)量最大為額定總風(fēng)量的1.3％左右，否則會(huì)對(duì)鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。

從燃燒方面看，對(duì)鍋爐熱效率的影響還取決于鋼帶式排渣機(jī)的冷卻風(fēng)量和冷卻風(fēng)入爐溫度。當(dāng)灰渣冷卻風(fēng)吸熱量一定時(shí)，冷卻風(fēng)量越大，風(fēng)溫就越低。當(dāng)冷卻風(fēng)溫度接近二次送風(fēng)的熱風(fēng)溫度時(shí)，冷卻風(fēng)作為燃燒所需的空氣被從爐底送入，在入爐總?cè)紵諝饬勘３植蛔兊那闆r下，從爐底送入的過(guò)量空氣會(huì)使經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器的冷空氣量相應(yīng)減少，從而導(dǎo)致鍋爐的排煙溫度升高，進(jìn)而降低鍋爐的熱效率。

為了保證鍋爐燃燒工況和鍋爐效率，在鋼帶式排渣機(jī)冷卻熱渣之后進(jìn)入鍋爐爐膛的風(fēng)量一般不超過(guò)鍋爐總?cè)紵L(fēng)量的1.3％，進(jìn)入爐膛的風(fēng)溫不低于250℃～400℃；考慮到對(duì)運(yùn)行人員、周圍環(huán)境的危害和影響，以及灰渣后續(xù)輸送設(shè)備的耐溫設(shè)計(jì)等要求，排渣機(jī)或冷渣器的排渣溫度一般不超過(guò)200℃。對(duì)于一定容量的鍋爐而言，在不改變鍋爐燃燒配風(fēng)的前提下，允許由鍋爐底部進(jìn)入爐膛的風(fēng)量是一定的。然而，在實(shí)際運(yùn)行中，燃煤火電廠的煤源煤質(zhì)較雜、變化較大，實(shí)際燃用的煤質(zhì)往往偏離設(shè)計(jì)和校核煤質(zhì)，鍋爐排渣量、排灰量變化很大(這些主要取決于煤炭供應(yīng)和煤炭市場(chǎng)的變化情況)，由此造成鍋爐排渣量的變化是被動(dòng)的且不易控制(在設(shè)計(jì)選型階段很難定量評(píng)估)，導(dǎo)致鋼帶式排渣機(jī)的冷卻風(fēng)量和冷卻風(fēng)溫以及處理能力也隨之變化，這些都會(huì)對(duì)鍋爐燃燒工況的穩(wěn)定性和熱效率產(chǎn)生負(fù)面影響，從而影響機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性。例如，當(dāng)鍋爐燃燒的煤質(zhì)變差時(shí)，鍋爐的排渣量將會(huì)大于最初校核的排渣量，從而導(dǎo)致通過(guò)風(fēng)冷干式排渣機(jī)送入爐膛的風(fēng)量增大；如上所述，在入爐總?cè)紵諝饬勘３植蛔兊那闆r下，這會(huì)使得經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器的冷空氣量相應(yīng)減少，從而導(dǎo)致鍋爐的排煙溫度升高，進(jìn)而降低鍋爐的熱效率。

此外，盡管上述風(fēng)冷式干排渣系統(tǒng)能夠在冷卻高溫灰渣的同時(shí)將高溫灰渣的余熱予以回收利用，但是該系統(tǒng)對(duì)鍋爐煤質(zhì)和排渣量的變化比較敏感，并且不能很好地吸收鍋爐底部的輻射熱量。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的燃煤干式排渣鍋爐在吸收鍋爐底部的輻射熱量方面以及與排渣系統(tǒng)相關(guān)的方面仍存在改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決或者至少改善現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于干排渣鍋爐的余熱回收裝置，該余熱回收裝置能夠在風(fēng)冷式干排渣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步吸收高溫灰渣的熱量以及鍋爐底部的輻射熱量，從而提高鍋爐的熱效率和經(jīng)濟(jì)性并改善現(xiàn)有的風(fēng)冷式干排渣系統(tǒng)對(duì)鍋爐煤質(zhì)和排渣量變化的適應(yīng)性。