[發(fā)明專(zhuān)利]具有多個(gè)旋風(fēng)分離器的大型循環(huán)流化床鍋爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110210467.5
• 申請(qǐng)日: 2011-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102901090A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂清剛;張縵;孫運(yùn)凱;高鳴;宋國(guó)良;王海剛;王小芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F23C10/10
• 分類(lèi)號(hào): F23C10/10;F23C10/18;F23C10/22
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯雄軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，特別是具有多個(gè)旋風(fēng)分離器的大型循環(huán)流化床鍋爐。

背景技術(shù)

隨著循環(huán)流化床鍋爐向大型化發(fā)展，爐膛尺度逐步增大，旋風(fēng)分離器需要處理的煙氣量也在增加，因此分離器不僅直徑放大了，個(gè)數(shù)也在增加。比如，130～220t/h容量等級(jí)的循環(huán)流化床鍋爐通常采用1～2個(gè)布置于爐膛后墻與尾部煙道之間的旋風(fēng)分離器；410～480t/h容量等級(jí)的鍋爐除了采用2個(gè)布置于爐膛后墻的旋風(fēng)分離器外，已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)爐膛左右側(cè)墻各布置2個(gè)旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)；670～1025t/h容量等級(jí)的鍋爐則通常布置3個(gè)后墻分離器或4個(gè)分別布置在兩側(cè)墻的分離器；我國(guó)目前在建1900t/h超臨界循環(huán)流化床鍋爐設(shè)有6個(gè)分離器，分別布置在爐膛左右兩側(cè)墻；世界上投運(yùn)的最大容量等級(jí)的循環(huán)流化床鍋爐，波蘭Lagisza的1295t/h鍋爐設(shè)有8個(gè)分離器，分別布置在爐膛左右兩側(cè)墻側(cè)面。

上述鍋爐采用了兩種鍋爐布置形式：M型和H型。M型布置是分離器布置在爐膛與尾部煙道之間，一般可以布置1～3個(gè)分離器，如欲布置4個(gè)分離器就會(huì)比較困難；H型布置是爐膛左右兩側(cè)墻設(shè)有分離器、尾部煙道緊鄰爐膛的后墻布置，一般每側(cè)可以布置2～3個(gè)分離器。對(duì)于M型布置的鍋爐，如果有多個(gè)分離器，則這些分離器的排氣管都直接與尾部煙道相通；對(duì)于H型布置的鍋爐，則通常采用每側(cè)的分離器排氣管分別串接入一條煙道后再通入尾部煙道的方式連接。

目前的現(xiàn)有技術(shù)都是在爐膛的單側(cè)或相對(duì)的兩側(cè)布置旋風(fēng)分離器。當(dāng)分離器僅布置在爐膛后墻或爐膛左右兩側(cè)墻已不能滿(mǎn)足鍋爐容量放大、分離器個(gè)數(shù)增加的需要時(shí)，就可能需要在更多的爐膛側(cè)壁上布置分離器。圖1中示出了一種爐膛橫截面為八邊形、在四面?zhèn)葔ι显O(shè)有八個(gè)分離器的循環(huán)流化床鍋爐，此時(shí)如果仍然采用上述的常規(guī)分離器與尾部煙道的連接方式，如圖1所示，分離器的性能和爐內(nèi)流場(chǎng)均勻性都不夠理想。此外，對(duì)于這種鍋爐，常規(guī)的給煤方式也難以應(yīng)對(duì)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題的至少一個(gè)方面，提出本發(fā)明。

本發(fā)明的目的之一是提供一種帶有多個(gè)分離器的大型循環(huán)流化床鍋爐，多個(gè)分離器與尾部煙道之間采用新型連接方式，使?fàn)t膛煙氣在通過(guò)各分離器進(jìn)入尾部煙道時(shí)，各流道阻力接近、各分離器流量分配均勻，從而保證各分離器的分離性能一致，并使得煙氣在爐膛中流動(dòng)分布均勻；本發(fā)明同時(shí)還提供這種大型循環(huán)流化床鍋爐的給煤方式。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種大型循環(huán)流化床鍋爐，包括：爐膛，具有豎直的爐膛中心線(xiàn)；四組相同的旋風(fēng)分離器，每一個(gè)旋風(fēng)分離器具有一個(gè)與爐膛相通的入口煙道、以及一個(gè)出口煙道；以及尾部煙道，所有的旋風(fēng)分離器的出口煙道通過(guò)連接煙道與所述尾部煙道相通，其中：所述爐膛在旋風(fēng)分離器入口煙道處的由爐墻形成的橫截面為八邊形或正方形，所述橫截面關(guān)于每一條邊的中垂線(xiàn)軸對(duì)稱(chēng)，且爐膛與尾部煙道均關(guān)于包括所述爐膛中心線(xiàn)的同一個(gè)中心對(duì)稱(chēng)面對(duì)稱(chēng)布置；所述四組相同的旋風(fēng)分離器分別布置在爐膛的四個(gè)不同的爐墻外側(cè)；所述四組相同的旋風(fēng)分離器以及所述連接煙道均關(guān)于所述中心對(duì)稱(chēng)面對(duì)稱(chēng)布置；每一個(gè)旋風(fēng)分離器的出口煙道到所述尾部煙道的連接煙道的幾何長(zhǎng)度相同或大致相同。

有利地，所述連接煙道包括共用連接煙道段以及連接煙道支段，每一個(gè)連接煙道支段將一個(gè)旋風(fēng)分離器的出口煙道連接到共用連接煙道，共用連接煙道直接與尾部煙道相通，且每一個(gè)連接煙道支段的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。

有利地，所述爐膛的所述橫截面為八邊形；爐膛的前墻與后墻上沒(méi)有設(shè)置旋風(fēng)分離器，且所述中心對(duì)稱(chēng)面垂直于所述前墻和所述后墻。

可選地，所述橫截面為正方形；所述正方形的對(duì)角線(xiàn)位于所述中心對(duì)稱(chēng)面中。

有利地，每一個(gè)旋風(fēng)分離器入口煙道的入口在所述橫截面上的兩個(gè)端點(diǎn)與所述爐膛中心線(xiàn)和所述橫截面的交點(diǎn)構(gòu)成的三角形全等；在所述橫截面中，形成與每一個(gè)所述入口都相通的單一流場(chǎng)。

可選地，每一組旋風(fēng)分離器包括一個(gè)旋風(fēng)分離器。

可選地，每一組旋風(fēng)分離器包括兩個(gè)旋風(fēng)分離器。有利地，每一組旋風(fēng)分離器中的兩個(gè)旋風(fēng)分離器的入口煙道關(guān)于對(duì)應(yīng)邊的中垂線(xiàn)軸對(duì)稱(chēng)布置。進(jìn)一步地，每一組旋風(fēng)分離器中的兩個(gè)旋風(fēng)分離器以彼此相對(duì)的方式分別布置在對(duì)應(yīng)邊的靠近爐膛角部的位置；或者，每一組旋風(fēng)分離器中的兩個(gè)旋風(fēng)分離器以背靠背的方式彼此鄰近地布置在對(duì)應(yīng)邊上。