[實(shí)用新型]一種防止鍋爐受熱面沾污的雙床系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220492123.8
• 申請(qǐng)日: 2012-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202813359U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹立勇;樊偉;杜奇;郭盼;劉正寧;劉江;張媛;張?chǎng)?/a>;張春飛;張曉光;雷宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)東方電氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F23C10/10
• 分類號(hào): F23C10/10;F23C10/18
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及減輕鍋爐受熱面沾污的相關(guān)技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種防止鍋爐受熱面沾污的雙床系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)發(fā)電行業(yè)以火力發(fā)電為主，火電裝機(jī)容量超過(guò)70%以上。火電動(dòng)力用煤多采用劣質(zhì)低品位煤，鍋爐爐膛水冷壁結(jié)渣、對(duì)流受熱面的結(jié)渣與沾污問(wèn)題是長(zhǎng)期影響電站鍋爐正常運(yùn)行的重要問(wèn)題之一。結(jié)渣和沾污會(huì)降低鍋爐的傳熱效率，影響鍋爐出力，使得設(shè)備的運(yùn)行安全性嚴(yán)重降低，結(jié)渣嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致?tīng)t膛熄火、爆管、非計(jì)劃停爐等重大事故。

為了防止由于結(jié)渣與沾污所帶來(lái)的各種問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)結(jié)渣與沾污的機(jī)理進(jìn)行了大量的研究，提出了多個(gè)結(jié)渣判定指數(shù)。但這些結(jié)渣判定指數(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中有著很大的局限性，只能作為初步判斷并不能從根本上解決沾污對(duì)鍋爐的危害問(wèn)題。也有學(xué)者提出通過(guò)調(diào)節(jié)鍋爐燃燒以控制爐膛內(nèi)的溫度來(lái)減緩鍋爐的結(jié)渣問(wèn)題，但是在實(shí)際中并不便于操作也未得到推廣。對(duì)于高堿性煤，由于煤中堿金屬元素的揮發(fā)，容易在鍋爐受熱面冷凝形成一層打底附著物，打底物主要以氯化鈉或硫酸鈉形式存在。上述成分在高溫環(huán)境下?lián)]發(fā)后，易凝結(jié)在對(duì)流受熱面上形成燒結(jié)或粘結(jié)的灰沉積，隨著附著物對(duì)飛灰的吸附作用，會(huì)使得對(duì)流受熱面出現(xiàn)不同程度的沾污現(xiàn)象，且沾污物無(wú)法使用吹灰器清除，從而導(dǎo)致受熱面?zhèn)鳠崮芰ο陆担斐慑仩t排煙溫度升高等問(wèn)題，最終使得爐膛出力大大降低造成停爐。

國(guó)內(nèi)對(duì)于燃燒利用高堿性煤還缺乏工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，僅新疆地區(qū)個(gè)別電廠在研究高堿性煤的燃燒沾污問(wèn)題，目前并沒(méi)有高效的利用辦法，只是通過(guò)外煤摻燒的方式來(lái)減輕沾污問(wèn)題，外煤摻燒方法實(shí)際上是通過(guò)添加其他低堿性金屬煤，降低了原煤中堿金屬的相對(duì)含量。鍋爐摻燒高堿性煤的比例不應(yīng)超過(guò)30%，摻燒比例增大時(shí)，對(duì)流受熱面沾污積灰嚴(yán)重，形成煙氣走廊，煙氣沖刷造成高溫再熱器、高溫過(guò)熱器泄漏。由于新疆地區(qū)高堿性煤利用方式多為坑口電站，摻燒方式對(duì)外煤的需求量較大，這種方式往往受到運(yùn)輸條件的限制，極大增加了運(yùn)行成本。現(xiàn)代大型電站的煤粉爐鍋爐通過(guò)布置屏式過(guò)熱器來(lái)降低爐膛出口溫度并減少熔融結(jié)渣，但由于煙氣中某些堿金屬鹽熔點(diǎn)較低，經(jīng)過(guò)對(duì)流受熱面時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生結(jié)渣，尤其在燃燒高堿金屬的準(zhǔn)東煤時(shí)結(jié)渣現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、污染排放少等優(yōu)點(diǎn)，在近十幾年得到迅速發(fā)展，在電站鍋爐領(lǐng)域得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用。而在循環(huán)流化床鍋爐中使用高堿性煤作為動(dòng)力煤時(shí)，對(duì)流受熱面的沾污問(wèn)題同樣嚴(yán)重。由于結(jié)渣和沾污的存在，導(dǎo)致我國(guó)高堿性煤的大規(guī)模高效利用受到限制，從而制約了我國(guó)能源利用的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有電站鍋爐對(duì)流受熱面沾污問(wèn)題，提供了一種防止鍋爐受熱面沾污的雙床系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以保證鍋爐受熱面充分換熱，穩(wěn)定鍋爐出力，可避免由于沾污所造成的對(duì)流受熱面超溫現(xiàn)象，大大降低爆管事故的發(fā)生，還可實(shí)現(xiàn)高堿性煤的大規(guī)模純燒利用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種防止鍋爐受熱面沾污的雙床系統(tǒng)，其特征在于：包括流化床、旋風(fēng)分離器、煤灰分配器、灰煤混合器、下行熱解床、返料器，凈化裝置，旋風(fēng)分離器與流化床上端側(cè)面連通，旋風(fēng)分離器通入來(lái)自流化床的高溫煤灰，旋風(fēng)分離器的出口端連通至煤灰分配器的入口端；所述煤灰分配器設(shè)置有兩個(gè)出口，一個(gè)出口連通至返料器的入口，另一出口連通至灰煤混合器的入口；所述灰煤混合器的出口連通至下行熱解床的入口；所述下行熱解床設(shè)置有兩個(gè)出口，一個(gè)出口連通至返料器的入口，另一個(gè)出口連通至凈化裝置的入口；所述返料器靠近流化床下端的側(cè)面，返料器與流化床下端的側(cè)壁進(jìn)口連通；所述凈化裝置的出口連通至流化床下端側(cè)壁的進(jìn)口。

所述旋風(fēng)分離器的后面還設(shè)置有換熱器，換熱器連接有引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)連通至煙囪。

所述灰煤混合器通過(guò)連接的給料器通入煤，給料器設(shè)置有煤斗。

本系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：

流化床上端通入到旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的高溫煤灰通入到煤灰分配器中，一部分高溫煤灰進(jìn)入到返料器，另一部分高溫煤灰進(jìn)入到灰煤混合器中；同時(shí)，原煤通過(guò)煤斗、給料器進(jìn)入到灰煤混合器，在灰煤混合器中原煤與高溫煤灰進(jìn)行混合；混合后的煤與煤灰進(jìn)入下行熱解床進(jìn)行熱解，熱解后的煤與煤灰進(jìn)入到返料器中；未經(jīng)下行熱解床的高溫煤灰與經(jīng)過(guò)熱解混合后的煤與煤灰均經(jīng)返料器進(jìn)入流化床的鍋爐爐膛進(jìn)行燃燒；其中，下行熱解床得到的熱解氣體先經(jīng)過(guò)凈化裝置除去鈉后，送入流化床中進(jìn)行燃燒。

本系統(tǒng)的工作原理如下：