[發明專利]一種適用于極低熱值石煤燃燒的循環硫化床鍋爐

在審

• 申請號: 201910399064.6
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110081421A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 丁貴武;李平;劉學爐;劉楷;陶海常
• 申請（專利權）人: 廣東東實開能能源有限公司;廣東開能環保能源有限公司;陽江開能環保能源有限公司;福建廣潤節能科技有限公司;寧德開能環保能源有限公司
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F22B31/00;F22B31/08;F23J15/06;F23C10/20;F23M5/08
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發明涉及鍋爐技術領域，具體涉及一種適用于極低熱值石煤燃燒的循環流化床鍋爐，包括包括爐膛、設置與爐膛內壁的埋管、設置與爐膛內的布風板和與爐膛連通的高溫旋風分離器，還包括與高溫旋風分離器的出料口連通的旁路冷灰機和U型煙道，高溫旋風分離器的排氣口與U型煙道連通；U型煙道包括第一豎直煙道和第二豎直煙道；第一豎直煙道內依次設置有一級蒸發器、一級過熱器、二級過熱器、二級蒸發器、一級空氣預熱器、一級省煤器、二級省煤器；第二豎直煙道內依次設置有三級省煤器、二級空氣預熱器、三級空氣預熱器，其夠穩定燃燒熱值約750～950kcal/kg、高灰分、低揮發份、難燃燒的劣質石煤。

技術領域

本發明涉及鍋爐技術領域，具體涉及一種適用于極低熱值石煤燃燒的循環硫化床鍋爐。

背景技術

石煤是一種含碳少、灰分高、低熱值的燃料，也是一種低品位的多金屬共生礦。石煤由4億至5億年前地質時期的菌藻類等生物遺體，在淺海環境下經腐泥化作用和煤化作用轉變而成。呈偏灰色，暗淡無光，夾雜有較多的黃鐵礦、石英脈和磷、鈣質結核。石煤的發熱量不高，一般在800大卡/千克左右，是一種低熱值燃料。我國是世界上少數幾個擁有石煤資源的國家之一，主要分布在長江中下游的湖南、湖北、安徽、江西、浙江等缺煤省份。我國石煤資源的主要利用途徑是發電用燃料、石煤提釩及用于建材工業。

湖北宜昌某水泥廠，其周邊地區石煤儲量豐富，經試驗，焙燒后的石煤渣是一種優質的水泥混合材。該廠投產以來一直尋求實現石煤的綜合利用，將石煤燃燒鍋爐生產的蒸汽用于發電，燃燒后的灰渣用于水泥熟料的混合材，以降低水泥的生產成本，獲得更好的經濟效益。但由于該地區的石煤品質極低，具有高灰分、低熱值、難燃燒的特點，因此一直未能找到一種合適的石煤焚燒鍋爐裝置。

現有的石煤，其分析報告詳見附圖2。

實現石煤綜合利用的關鍵是開發一種經濟合理、技術上可行的燃燒技術。石煤鍛燒的設備主要有平窯、焙燒爐、流化床爐。其中硫化床鍋爐的焙燒轉化率高、操作條件好、可實現連續生產運行，且煙氣易于達標排放，是最優的石煤燃燒設備。但目前純燒熱值約850大卡石煤的焚燒鍋爐還是空白。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術上的不足，在鍋爐結構設計、技術參數設計等方面進行改進與創新，而提供一種適用于極低熱值、高灰分石煤的循環硫化床鍋爐，保證燃燒穩定、清潔環保，以實現石煤資源的綜合利用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：本申請提供一種適用于極低熱值石煤燃燒的循環硫化床鍋爐，包括爐膛、設置與爐膛內壁的埋管、設置與爐膛內的布風板和與爐膛連通的高溫旋風分離器，還包括與高溫旋風分離器的出料口連通的旁路冷灰機和U型煙道，高溫旋風分離器的排氣口與U型煙道連通；U型煙道包括第一豎直煙道和第二豎直煙道；第一豎直煙道內依次設置有一級蒸發器、一級過熱器、二級過熱器、二級蒸發器、一級空氣預熱器、一級省煤器、二級省煤器；第二豎直煙道內依次設置有三級省煤器、二級空氣預熱器、三級空氣預熱器。

其中，所述爐膛敷設有隔熱層和耐火層；絕熱爐膛的特別設計，以減少輻射傳熱，保證密相區有夠的熱容量與燃燒溫度，有利于劣質石煤的著火與穩燃。爐膛的截面煙速不高于5m/s，使煙氣有足夠的爐內停留時間，保證燃燼。

其中，埋管的外表面設置有波紋狀的耐磨層；大大提高了埋管的使用壽命，且維修簡便。

其中，高溫旋風分離器的出料口與爐膛連通以形成閉環。

其中，所述第一豎直煙道為采用膜式壁結構的包墻水冷煙道，一級蒸發器與包墻水冷煙道共同構成循環硫化床鍋爐的蒸發受熱面；由于絕熱爐膛的設計而減少了爐膛輻射換熱面積，因此需在尾部煙道設計足夠的蒸發受熱面；包墻膜式水冷煙道，既結構緊湊，又節省了常規的耐火磚墻。

其中，埋管安裝在爐膛內密相區。