[發(fā)明專利]一種生物質循環(huán)流化床鍋爐防煙氣反竄裝置

無效

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• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN101995017A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 張勇;金保昇;鐘文琪
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F23C10/18
• 分類號: F23C10/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發(fā)明涉及一種生物質循環(huán)流化床鍋爐防煙氣反竄裝置。

背景技術

近年來，中國能源、電力供求趨緊，國內外發(fā)電行業(yè)對資源豐富、可再生性強、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質資源的開發(fā)利用給予了極大的關注。于是生物質能發(fā)電行業(yè)應運而生。生物質發(fā)電主要是利用農業(yè)、林業(yè)、工業(yè)廢棄物、城市生活垃圾和污水廠污泥等為原料，采取直接燃燒或氣化的發(fā)電方式。就我國的基本國情和生物質利用開發(fā)水平而言，生物質直接燃燒技術無疑是最簡便可行的高效利用生物質資源的方式之一。

早期生物質直燃技術主要采用層燃燃燒方式，然而，使用這一技術的水冷振動爐排爐爐膛溫度高，爐溫最高可達1000℃以上，由于生物質燃料含較多的鉀、氯無機雜質，灰中含鉀物質性質活潑，燃燒溫度越高越容易在鍋爐受熱面上造成沉積、結渣，阻礙傳熱，而且，高溫下析出并沉積在受熱面上的堿金屬物質又會誘發(fā)高溫腐蝕。循環(huán)流化床燃燒方式是另一種直燃技術，運用這種技術的鍋爐爐膛溫度可控制在600～900℃之間，屬于低溫燃燒，因此很好地解決了上述問題。同時，循環(huán)流化床鍋爐爐內氣固混合良好，燃料適應性強，不僅可以燃燒棉秸稈、樹皮、蔗渣等高熱值燃料，而且可以燃燒垃圾、污泥等低熱值物質，這對于我國多樣化的生物質資源現(xiàn)狀顯得非常重要。

然而，在目前實際運行的生物質循環(huán)流化床鍋爐中，都不可避免地存在煙氣反竄問題。通常認為，煙氣反竄是由于以下幾個原因造成的：首先，氣固流化床是典型的混沌系統(tǒng)，床內氣泡的生成、聚并以及最后在床表面的破碎等一系列運動，會引起床內壓力脈動；其次，物料的連續(xù)下落，尤其是對于大塊物料，會破壞處于流化狀態(tài)的氣固系統(tǒng)，從而引起煙氣飛濺；再者，大量含水分較大的物料連續(xù)快速下落，會明顯降低床內溫度，物料得不到快速燃燒，積聚了大量燃料，當燃料和空氣混合物達到了爆燃的濃度，爐內發(fā)生爆燃，引起煙氣側壓力迅速增加；最后，大量燃料水分在極短時間內快速蒸發(fā)，產生大量水蒸氣，也會導致煙氣側壓力的快速增加。

循環(huán)流化床鍋爐發(fā)生煙氣反竄，首先會極大地影響爐內的燃燒狀況，降低床內溫度，使燃料得不到充分燃燒。其次，熾熱的煙氣會沖刷加料設備，這些金屬設備在冷熱交變應力作用下，會發(fā)生疲勞損傷，從而嚴重降低設備的使用壽命。更重要的是，反竄煙氣會蔓延至燃料倉，在天氣干燥的情況下，極有可能點燃燃料，發(fā)生火災事故。如果，爐前料斗有運行人員在巡檢，反竄煙氣很有可能會危及運行人員的人身安全。由此可知，十分有必要開發(fā)一種能有效防止煙氣反竄的裝置。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對生物質循環(huán)流化床鍋爐在連續(xù)快速加料或加含水分大的物料的過程中出現(xiàn)的煙氣反竄至爐外問題，提供一種防止煙氣反竄的裝置。

技術方案：本發(fā)明所述的生物質循環(huán)流化床鍋爐防煙氣反竄裝置，包括設置在爐膛上的下料槽，所述裝置中還設置有回爐煙道、自平衡擋煙門機構、聯(lián)動風門機構和雙級布風機構；所述回爐煙道的一端與所述下料槽的頂部連接，另一端與所述爐膛上部負壓區(qū)相連的；所述自平衡擋煙門機構由擋板、套筒、連接桿和圓鋼依次固定連接；所述套筒通過固定軸設置在所述下料槽與所述回爐煙道的交界處，所述擋板伸入所述下料槽的內部；所述聯(lián)動風門機構設置在所述回爐煙道中，通過聯(lián)動桿與所述自平衡擋煙門機構中的圓鋼連接；所述雙級布風機構設置在所述下料槽的底部。所述圓鋼的兩端設置有平衡錘，通過銷子限位。

所述聯(lián)動風門機構由帶有凹槽的支撐板、風門葉片、圓軸、聯(lián)動板、滾動軸承和調節(jié)板組成，所述支撐板為兩塊，對稱設置在回爐煙道內壁面上的同一高度處；所述圓軸的兩端設置在所述支撐板的凹槽中，其中靠近所述自平衡擋煙門機構的一根圓軸的一端通過所述滾動軸承伸出所述回爐煙道；所述風門葉片對稱固定在所述圓軸的周向，且每塊風門葉片都相互平行，各風門葉片的端部通過聯(lián)動板活動連接，葉片傾角α在15～90°之間調節(jié)；所述調節(jié)板設置在所述回爐煙道的外壁，其一端通過聯(lián)動桿與所述自平衡擋煙門機構中的圓鋼連接；另一端與伸出回爐煙道的圓軸連接，可通過所述圓軸帶動所有的風門葉片轉動。

所述雙級布風機構由鎖煙風系統(tǒng)和助推風系統(tǒng)組成，其中，鎖煙風系統(tǒng)布置在下料槽底部靠近爐膛部分，助推風系統(tǒng)布置在下料槽底部的靠近生物質燃料進口部分。

所述鎖煙風系統(tǒng)由一級布風板、一級風室和鎖煙風入口組成，其中，一級布風板開有鎖煙風小孔，小孔直徑為1～1.5mm，開孔率為2～3％，小孔風速達v1＝20～30m/s；一級風室布置在一級布風板的下面，進口處逐漸收縮，與鎖煙風入口相接。