[實用新型]用于工業鍋爐防沾污的自熱流化床熱解層燃的系統

有效

• 申請號: 201420461517.6
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN204141569U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 杜奇;曹立勇;樊偉;張春飛;張媛;張修山;張師昱
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: F23C10/00
• 分類號: F23C10/00;F23C10/18;C10B49/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 張新

技術領域

本實用新型涉及鍋爐受熱面沾污的相關技術，具體為一種用于工業鍋爐防沾污的自熱流化床熱解層燃的系統。?

背景技術

目前我國工業鍋爐每年耗用原煤約占年總產量的1/3，用煤多采用劣質低品位煤，灰分較高，導致鍋爐受熱面沾污與結渣問題在工業鍋爐中較為普遍。沾污與結渣會降低鍋爐受熱面的傳熱能力，使得鍋爐僅能低負荷運行，增加檢修工作量或被迫停爐檢修，造成經濟損失。嚴重情況會導致鍋爐熄火、爆管、非計劃停爐等重大事故。?

國內外學者對沾污與結渣的機理進行了大量的研究。研究表明煤中礦物質是引起鍋爐受熱面沾污與結渣的根本原因。沾污與結渣既是一個復雜的物理化學過程，又是一個動力學過程，既與燃料特性有關，也與鍋爐的結構和運行條件有關。學者提出了多個沾污與結渣判定指數，但由于煤在鍋爐中燃燒是一個極其復雜的過程，這些結渣判定指數在實際應用過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解決沾污與結渣對鍋爐的危害問題。?

準東煤田是近年在新疆探明的特大型整裝煤田，煤炭資源預測儲量3900億噸，在電廠、工業鍋爐燃用過程中出現高溫過熱器（高過）、高溫再熱器（高再）沾污堵塞問題，其突出的特點就是堿金屬含量很高。其他高堿金屬煤種在燃燒過程中也會出現嚴重沾污現象。由于堿金屬元素的揮發，容易在鍋爐受熱面冷凝形成一層以NaCl或Na₂SO₄為主的打底附著物。隨著附著物對飛灰的吸附作用，使得對流受熱面出現不同程度的沾污現象，從而導致受熱面傳熱能力下降，造成鍋爐排煙溫度升高等問題，最終使爐膛出力大大降低造成停爐。?

國內對燃用高堿性煤還缺乏工程運行經驗，僅新疆地區個別單位在研究高堿性煤的燃燒沾污問題，目前并沒有高效的利用辦法，只通過外煤摻燒的方式來減輕沾污問題。鍋爐摻燒高堿性煤的比例不應超過30%。當摻燒比例增大時，對流受熱面沾污積灰嚴重，形成煙氣走廊，煙氣沖刷造成高溫再熱器、高溫過熱器泄漏。由于新疆地區深處內陸，摻燒外煤方式往往受到運輸條件的限制，極大增加了運行成本。因此，高堿性煤的沾污問題是亟待解決的問題。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供用于工業鍋爐防沾污的自熱流化床熱解層燃的系統，解決現有工業鍋爐受熱面沾污問題，保證鍋爐受熱面充分換熱，穩定鍋爐出力，避免了由于沾污所造成的受熱面超溫現象，大大降低爆管事故的發生，實現了高堿性煤在工業鍋爐中大規模純燒利用。?

本實用新型的技術方案如下：?

用于工業鍋爐防沾污的自熱流化床熱解層燃的系統，其特征在于：包括流化床熱解爐和層燃爐，流化床熱解爐的側壁下端設有熱解煤焦出口，熱解煤焦出口連接至煤焦收集器，流化床熱解爐的側壁上端設有熱解煙氣出口，熱解煙氣出口連接至熱解分離器，熱解分離器的煤灰出口連接至煤焦收集器，熱解分離器的熱解氣出口連接至層燃爐，煤焦收集器通過提升機連接至層燃爐；層燃爐頂部的煙氣出口連接至旋風分離器，層燃爐底部設有層燃爐渣池。

所述熱解分離器的熱解煙氣出口與層燃爐之間的連接管線上還設有凈化裝置，用于除鈉處理。?

所述流化床熱解爐的側壁下端通過煤斗、熱解爐給料器輸送高鈉煤。?

所述流化床熱解爐底部連接有鼓風機。?

所述層燃爐的頂部設有進料斗，煤焦收集器通過提升機連接至層燃爐的進料斗。?

所述旋風分離器的熱解氣出口通過引風機連接至煙囪。?

所述旋風分離器的粉塵出口連接至層燃爐的灰池。?

本實用新型的工作原理如下：?

高鈉煤經煤斗由熱解爐給料器送入流化床熱解爐，與來自鼓風機的空氣發生燃燒反應。鼓風機送入的空氣量只可使部分原煤發生氧化燃燒反應，以提供熱量使剩下的原煤發生熱解反應，流化床熱解爐的溫度維持在1000℃以上。熱解煤焦由煤焦收集器進行收集。熱解氣與煤灰在熱解分離器中進行分離。分離出的熱解氣經凈化裝置除鈉后送入層燃爐中燃燒。分離出的煤灰進入煤焦收集器，與收集的煤焦一并由提升機送至層燃爐進料斗，再進入層燃爐中燃燒。燃燒后的煙氣經旋風分離器除塵后由引風機送至煙囪排出。旋風分離器分離出的粉塵進入層燃爐灰池。鍋爐灰渣從層燃爐底部排至層燃爐渣池。

高堿性煤在流化床熱解爐中進行熱解后，可揮發性鈉被大量去除，煤焦中的鈉含量下降，在層燃爐的爐膛燃燒時生成的煙氣中活性鈉的含量已經大大降低，在經過后續受熱面時由于煙氣中活性鈉含量極少，基本不發生沾污。?

本實用新型具有以下有益效果：?