[實(shí)用新型]一種循環(huán)流化床焚燒爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220595465.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN202973108U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬增益;嚴(yán)建華;池涌;李曉東;蔣旭光;金余其;黃群星;陸勝勇;王飛;薄拯;倪明江;岑可法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F23G5/30
• 分類號(hào): F23G5/30;F23G5/44
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種循環(huán)流化床焚燒爐。

背景技術(shù)

改革開放以來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，但在人民生活水平日益提高的同時(shí)，環(huán)境污染也達(dá)到驚人的地步，隨著人們對(duì)因能源使用而導(dǎo)致的局部地區(qū)乃至全球環(huán)境問題認(rèn)識(shí)程度的逐漸加深，我國(guó)的環(huán)境壓力也越來越

大。

能源消耗帶來的環(huán)境問題主要是煤燃燒造成的。我國(guó)煤炭資源豐富，再加上歷史、經(jīng)濟(jì)等方面的條件，形成了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中以煤為主的格局。2000年我國(guó)能源消費(fèi)占中國(guó)一次能源構(gòu)成比例的74％。隨著水電的大力開發(fā)以及核電和新能源的增長(zhǎng)，燃煤發(fā)電的比例會(huì)有所下降。但是由于我國(guó)煤炭的儲(chǔ)備量約占化石能源總資源的94％，而且價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石油和天然氣，因此，從我國(guó)資源條件來看，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和以燃煤為主的電源結(jié)構(gòu)在未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)有大的改變。因此，開發(fā)利用燃煤發(fā)電新技術(shù)是電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的重要途徑。

世界各國(guó)對(duì)清潔煤利用技術(shù)都非常重視，發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量的人力和物力研究和開發(fā)潔凈煤發(fā)電技術(shù)，包括循環(huán)流化床燃燒、增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)、煤氣化聯(lián)合循環(huán)以及煤粉爐加煙氣脫硫脫氮等先進(jìn)的燃燒技

術(shù)。其中，循環(huán)流化床技術(shù)運(yùn)行成本比較低，在保證高效燃燒的基礎(chǔ)上能顯著降低廢棄物的排放。

循環(huán)流化床技術(shù)是一種清潔燃燒技術(shù)，其運(yùn)行溫度一般在850～950℃，由于物料濃度高，氣固混合強(qiáng)烈，燃燒效率高，因此，在劣質(zhì)煤燃燒方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

循環(huán)流化床鍋爐需要大量的惰性床料，而循環(huán)流化床的運(yùn)行風(fēng)速的選取與物料的密度的0.528次方成正比，傳統(tǒng)的循環(huán)流化床選用石英砂、煤渣作為床料，這些床料的密度較大，一般在1100～1300kg/m³，因此，導(dǎo)致其臨界流化風(fēng)速較高，相應(yīng)的對(duì)流化風(fēng)機(jī)的功率要求也高。特別是在環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，由于最低流化風(fēng)速要求，流化風(fēng)量常常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際助燃需要的風(fēng)量，造成了能量損失。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的循環(huán)流化床焚燒爐中床料密度高、所需流化風(fēng)速大的問

題，本實(shí)用新型提供一種所需流化風(fēng)速低的循環(huán)流化床焚燒爐。

一種循環(huán)流化床焚燒爐，包括：

爐膛；

位于所述爐膛底部的風(fēng)室；

與所述爐膛頂部連通的分離器，該分離器具有頂部出口和底部出口；

與所述頂部出口連通的尾部煙道；

用于連接所述底部出口與爐膛的返料管；

所述爐膛底部與風(fēng)室之間隔有布風(fēng)板；

所述風(fēng)室通過管路外接有流化風(fēng)機(jī)；

所述爐膛的底部鋪設(shè)一層床料，所述床料為氧化鋁空心小球。

燃煤被送入爐膛中燃燒，流化風(fēng)機(jī)吹出來的流化風(fēng)進(jìn)入風(fēng)室，然后通過布風(fēng)板進(jìn)入爐膛，把床料流化起來，大顆粒的床料通過自身重力沿著爐膛內(nèi)壁落入爐膛下部，如此構(gòu)成內(nèi)循環(huán)；細(xì)小的床料顆粒被煙氣揚(yáng)吸、夾帶入分離器中通過離心力、重力落入返料管中通過二次風(fēng)送入爐膛，構(gòu)成了外循環(huán)；燃燒中產(chǎn)生的細(xì)灰進(jìn)入尾部煙道排出。

在循環(huán)流化床焚燒爐中，對(duì)于由均勻粒度的顆粒組成的床料層中，當(dāng)通過的氣體流速很低時(shí)，床料層呈現(xiàn)固定態(tài)；隨著風(fēng)速的增加，床料層壓降呈正比例增加，并且當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時(shí)，床料層壓降達(dá)最大值，該值略大于床料層靜壓，繼續(xù)增加風(fēng)速，固定態(tài)的床料層會(huì)突然解鎖，顆粒床料層從固定態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰瘧B(tài)。

床料的流動(dòng)帶動(dòng)爐膛內(nèi)的燃料上下浮動(dòng)，與爐膛內(nèi)的空氣充分接觸，使得燃料的燃燒更加充分。因此，床料的流化直接影響爐膛內(nèi)燃料的燃燒效率。而流化過程與床料及流化風(fēng)速密切相關(guān)，床料顆粒的密度越小，越易轉(zhuǎn)化為流化態(tài)。同時(shí)由于典型的循環(huán)流化床焚燒爐中爐膛內(nèi)的工作溫度在850～950℃范圍內(nèi)，因此加入的床料必須具有耐高溫的性能。

作為優(yōu)選，所述床料為氧化鋁空心小球；氧化鋁具有較高的熔點(diǎn)，能抵抗2000℃左右的高溫，且將氧化鋁制成空心小球，極大的降低了氧化鋁的密度，使得對(duì)應(yīng)的流化風(fēng)速極大地降低，降低了對(duì)流化風(fēng)機(jī)的功率要求。

除了床料顆粒的密度外，床料的其他物理特性參數(shù)如固體顆粒尺寸、球形度以及顆粒粒徑分布等也決定著循環(huán)流化床是否能夠高效、無故障的運(yùn)行。