[發(fā)明專利]一種快速調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐床溫的系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910696477.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN110332529A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫曉陽;郭濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F23C10/28
• 分類號(hào): F23C10/28;F23C10/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明提供的一種快速調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐床溫的系統(tǒng)及方法，包括循環(huán)灰冷卻裝置和循環(huán)灰儲(chǔ)罐，其中，鍋爐尾部煙道處設(shè)置的分離器的出口連接有循環(huán)灰冷卻裝置，分離器的循環(huán)灰出口與循環(huán)灰冷卻裝置之間的連接通道上設(shè)置有第一氣動(dòng)閥門；循環(huán)灰冷卻裝置的出口與循環(huán)灰儲(chǔ)罐的入口連接；循環(huán)灰儲(chǔ)罐的下部設(shè)置有循環(huán)灰出口，該循環(huán)灰出口與鍋爐的二次風(fēng)入口連接；本發(fā)明在不改變鍋爐運(yùn)行參數(shù)的情況下，能夠?qū)﹀仩t的溫度進(jìn)行快速提升或降低，安全可靠，不會(huì)對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行造成影響；同時(shí)，將循環(huán)灰直接放出或送回爐膛是改變爐內(nèi)溫度場(chǎng)最有效的方法，床溫調(diào)整范圍可達(dá)50℃以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐床溫的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

循環(huán)流化床(CFB)鍋爐燃燒技術(shù)具有燃料適應(yīng)性廣、污染物原始排放低等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。CFB鍋爐能夠燃用多種劣質(zhì)燃料，包括高灰分難燃煤種、煤矸石，甚至是生物質(zhì)燃料。CFB鍋爐采用低溫燃燒技術(shù)，爐膛內(nèi)的物料在一次風(fēng)的作用下處于“流化態(tài)”，傳熱和傳質(zhì)過程得到加強(qiáng)，燃燒溫度(床溫)在900-1000℃。低溫燃燒的優(yōu)點(diǎn)主要是燃燒生成的污染物(二氧化硫、氮氧化物等)濃度較低，是一種清潔的燃燒技術(shù)。因此，控制床溫對(duì)于CFB鍋爐的運(yùn)行至關(guān)重要。如果床溫過低，爐膛內(nèi)燃燒效率降低，發(fā)電煤耗增加，經(jīng)濟(jì)性降低；如果床溫過高，生成的污染物濃度升高，而且由于給煤的粒度較大(13mm)，在流化不暢的情況下易產(chǎn)生局部結(jié)焦現(xiàn)象，嚴(yán)重影響運(yùn)行安全。近年來，電網(wǎng)對(duì)鍋爐調(diào)峰性能的要求越來越高，CFB鍋爐在快速調(diào)峰過程中由于給煤量和風(fēng)量的調(diào)整有一定的遲滯，經(jīng)常出現(xiàn)床溫偏離正常值較大的情況，對(duì)污染物的排放和安全運(yùn)行都很不利。

常規(guī)的CFB鍋爐床溫調(diào)整方法是通過調(diào)整循環(huán)灰量來達(dá)到改變兩相流場(chǎng)的目的，主要包括調(diào)整排渣量、風(fēng)量、分離器效率以及燃料等。

1.調(diào)整排渣量。首先，該調(diào)整手段是單向調(diào)節(jié)，只能在一定程度上降低循環(huán)灰量，無法起到增加循環(huán)灰量的效果。此外，因循環(huán)灰與底渣粒度差異大，只有極少量循環(huán)灰可以隨底渣有效排出。

2.調(diào)整一次風(fēng)量。一次風(fēng)量增減可以相應(yīng)增減循環(huán)灰量，進(jìn)而影響床溫，但因一次風(fēng)量對(duì)保證床料流化具有重要意義，不能過低；而一次風(fēng)量過大加劇磨損，影響爐內(nèi)受熱面壽命，不能過高。因此，一次風(fēng)量調(diào)整對(duì)床溫影響相對(duì)有限。

3.調(diào)整分離器效率。對(duì)分離器而言，分離效率基本穩(wěn)定。但通過調(diào)整回料閥的返料風(fēng)量及松動(dòng)風(fēng)量，可以在短時(shí)間內(nèi)打破回料器平衡，調(diào)整分離效率，但返料器重新建立平衡后，分離器效率基本穩(wěn)定。因此，該手段短時(shí)間內(nèi)具有調(diào)整循環(huán)灰量的能力，但持續(xù)性較差。

4.調(diào)整燃料發(fā)熱量。燃料發(fā)熱量對(duì)床溫影響較大，但大多數(shù)CFB鍋爐燃料調(diào)整難度大，且無法做到頻繁、迅速的調(diào)整。

綜上所述，以上調(diào)整手段均存在明顯的不足：調(diào)整排渣量、一次風(fēng)量、分離器效率等手段對(duì)床溫影響較小，而且持續(xù)性差；調(diào)整燃料發(fā)熱量對(duì)床溫的影響效果非常明顯，但可行性差。因此，尋找一種能夠快速調(diào)節(jié)CFB鍋爐床溫的方法是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種快速調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐床溫的系統(tǒng)及方法，解決了現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐床溫的控制方法存在持續(xù)性差、可行性差的缺陷。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供的一種快速調(diào)節(jié)循環(huán)流化床鍋爐床溫的系統(tǒng)，包括循環(huán)灰冷卻裝置和循環(huán)灰儲(chǔ)罐，其中，鍋爐尾部煙道處設(shè)置的分離器的出口連接有循環(huán)灰冷卻裝置，分離器的循環(huán)灰出口與循環(huán)灰冷卻裝置之間的連接通道上設(shè)置有第一氣動(dòng)閥門；循環(huán)灰冷卻裝置的出口與循環(huán)灰儲(chǔ)罐的入口連接；循環(huán)灰儲(chǔ)罐的下部設(shè)置有循環(huán)灰出口，該循環(huán)灰出口與鍋爐的二次風(fēng)入口連接。

優(yōu)選地，循環(huán)灰冷卻裝置的出口與循環(huán)灰儲(chǔ)罐的入口之間通過第一氣力輸送系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，第一氣力輸送系統(tǒng)和循環(huán)灰儲(chǔ)罐之間的連接通道上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥門。