[實(shí)用新型]提高大型循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)物料分布均勻性的回料裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220520429.X
• 申請(qǐng)日: 2012-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202884909U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖平;江建忠;鐘犁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F23C10/26
• 分類(lèi)號(hào): F23C10/26
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高大型循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)物料分布均勻性的回料裝置。

背景技術(shù)

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐技術(shù)，是近十幾年來(lái)迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒枝術(shù)，具有低污染燃燒、燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性好、燃燒效率高、投資和運(yùn)行成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)。目前，該技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向幾十萬(wàn)千瓦級(jí)規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展。目前，30萬(wàn)千瓦循環(huán)流化床已經(jīng)成為在建CFB鍋爐的主流，60萬(wàn)千瓦CFB鍋爐的投運(yùn)也已進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。

循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)是：各種固體顆粒在向上氣流的作用下，表現(xiàn)出類(lèi)似流體狀態(tài)的現(xiàn)象。這些固體顆粒一方面在爐膛內(nèi)部不斷循環(huán)；另一方面從爐膛頂部離開(kāi)的固體顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器，從氣-固兩相流中分離出來(lái)的固體顆粒通過(guò)回料閥被重新送回爐膛參與燃燒。通過(guò)上述循環(huán)，保證了氣固之間的強(qiáng)烈擾動(dòng)和混合，并保證了固體顆粒較長(zhǎng)的停留時(shí)間，使得鍋爐內(nèi)溫度分布均勻，從而為燃燒和傳熱提供了良好的外部條件，并為爐內(nèi)高效脫硫、低NOx燃燒、預(yù)防鍋爐結(jié)焦提供了保障。

然而，在循環(huán)流化床鍋爐大型化的過(guò)程中，為了保證分離器較高的分離效率和簡(jiǎn)化整體鍋爐結(jié)構(gòu)布置，鍋爐采用了3個(gè)分離器布置在鍋爐爐膛和尾部煙道之間的方式，即M型鍋爐布置方式（如圖1所示）。大量現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，這種布置方式存在兩側(cè)循環(huán)回路回料量大，而中間循環(huán)回路回料量小的問(wèn)題，導(dǎo)致鍋爐床溫分布不均勻，爐內(nèi)側(cè)磨，爐內(nèi)脫硫效率下降，NOx排放濃度增加，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響入爐煤的燃燼程度、甚至引起鍋爐結(jié)焦，從而危害鍋爐機(jī)組的安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。

本實(shí)用新型人研究后發(fā)現(xiàn)，大型CFB鍋爐內(nèi)沿水平方向固體顆粒不均勻，可能是導(dǎo)致該問(wèn)題的主要原因。在CFB鍋爐的內(nèi)循環(huán)過(guò)程中，會(huì)形成邊壁流，及固體顆粒碰撞到爐膛內(nèi)壁時(shí)，會(huì)形成團(tuán)聚并向下流動(dòng)，因此，CFB鍋爐兩側(cè)的循環(huán)物料量，往往高于中部的循環(huán)物料量。而當(dāng)采用具有三個(gè)分離器的M型鍋爐布置方式時(shí)，由于中部的循環(huán)物料量少，因此進(jìn)入中部分離器的物料量少，通過(guò)中部分離器下的回料閥回到爐膛的物料量少，從而使循環(huán)物料分布不均的現(xiàn)象更為明顯。

此外，由于大型CFB鍋爐多采用冷卻式旋風(fēng)分離器，以增加換熱面，并且由于高壓流化風(fēng)的加入，從而使得回料閥出口的循環(huán)灰的溫度低于爐膛溫度，因此當(dāng)中部的循環(huán)灰量較少時(shí)，爐膛中部的床溫也就顯著偏高，導(dǎo)致?tīng)t膛內(nèi)密相區(qū)溫度偏差較大。而當(dāng)爐膛中部溫度嚴(yán)重偏高時(shí)，為了保證機(jī)組安全穩(wěn)定高效運(yùn)行，將必須減少爐膛中部的給煤量，增加爐膛兩側(cè)的給煤量，從而進(jìn)一步降低了爐膛中部的循環(huán)物料量，使該問(wèn)題更加嚴(yán)重。

因此，如何提高大型CFB鍋爐內(nèi)沿水平方向固體顆粒的均勻性，是CFB鍋爐在大型化過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。這就需要對(duì)現(xiàn)有的回料閥重新優(yōu)化設(shè)計(jì)。

目前常規(guī)的回料閥包括L型回料閥、U型回料閥、V型回料閥等，其中又以U型回料閥為主，得到了廣泛的應(yīng)用，但無(wú)法解決循環(huán)物料不均的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種提高大型循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)物料分布均勻性的回料裝置，解決了大型循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)固體顆粒不均，導(dǎo)致溫度不均勻，影響鍋爐安全穩(wěn)定高效運(yùn)行的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種提高大型循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)物料分布均勻性的回料裝置，包括和旋風(fēng)分離器7下端相連接的立管1、和立管1下端連接的松動(dòng)床10以及和松動(dòng)床10底部相連通的松動(dòng)床風(fēng)室6，所述回料系統(tǒng)還包括設(shè)置在松動(dòng)床10周?chē)推溥B通的至少兩組回料床，和至少兩組回料床底部分別相連通的至少兩組回料床風(fēng)室，和至少兩組回料床頂部分別相連通的至少兩組返料斜腿，和至少兩組返料斜腿分別相連接的爐膛接口。

所述回料裝置為不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。

所述回料床、回料床風(fēng)室、返料斜腿和爐膛接口為兩組。

所述松動(dòng)床10的兩側(cè)與#1回料床3和#2回料床11相連通，#1回料床3和#2回料床11的底部分別與#1回料床風(fēng)室4和#2回料床風(fēng)室12相連通，其頂部分別與#1返料斜腿2和#2返料斜腿9相連通，松動(dòng)床風(fēng)室6與#1回料床風(fēng)室4和#2回料床風(fēng)室12之間為風(fēng)室隔板14，#1返料斜腿2的末端與#1爐膛接口5相連接，#2返料斜腿9的末端與#2爐膛接口13相連接；在立管1和旋風(fēng)分離器7連接處、#1返料斜腿2的末端與#1爐膛接口5連接處以及#2返料斜腿9的末端與#2爐膛接口13連接處附近安裝有膨脹節(jié)8。