[發明專利]一種循環流化床鍋爐外置式換熱器的布風系統

有效

• 申請號: 202010691417.2
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111895390B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 程偉;魯佳易;聶立;周棋;李維成;鞏李明;林山虎;薛大勇;吳朝剛;李果
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: F23C10/20
• 分類號: F23C10/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉世權

本發明提供了一種循環流化床鍋爐外置式換熱器的布風系統，屬于鍋爐技術領域，包括用于將EHE換熱倉風室的風通向EHE換熱倉的EHE換熱倉布風板；所述EHE換熱倉布風板分為從外至內的外環區域、中環區域和中心區域；所述外環區域供風強度大于所述中心區域供風強度；所述中心區域供風強度大于所述中環區域供風強度。能夠降低整個外置式換熱器內的換熱偏差，增加受熱面材料的選擇范圍，也降低了外置式換熱器的運行風險。

技術領域

本發明涉及鍋爐技術領域，具體而言，涉及一種循環流化床鍋爐外置式換熱器的布風系統。

背景技術

循環流化床鍋爐作為目前商業性最好的清潔煤燃盡技術，具有煤種適應性廣，負荷調節能力強，污染物排放低等眾多優點。隨著全球范圍內節能減排的壓力日趨增強，我國淘汰落后產能，推進煤電機組綜合節能改造的步伐也日益加快。相比于煤粉爐而言，CFB鍋爐在環保性能等方面具有明顯優越性，但在供電效率方面卻仍顯不足。因此，發展超臨界、超(超)臨界循環流化床燃燒技術，通過提高蒸汽參數方式提高循環效率，降低供電煤耗，提高能源利用率，是CFB鍋爐發展的必由之路。目前我國已投產了幾十臺350MW超臨界流化床機組以及白馬600MW超臨界機組。

受限于鍋爐爐膛高度，隨著鍋爐負荷提高，CFB鍋爐四周水冷壁受熱面的增速要低于爐膛容積增速，為了保證CFB鍋爐爐膛溫度的穩定，需要在整個循環回路中增加受熱面，國內部分CFB鍋爐制造企業采用爐內懸掛屏式受熱面的方式來增加受熱面，當爐內屏式受熱面無法滿足鍋爐容量的要求時，需要在爐外布置受熱面，而外置式換熱器(EHE)就成為一種最常見的受熱面布置方式。

在開發超超臨界CFB鍋爐進一步提高參數(如高效超超)時遇到末級再熱蒸汽工質熱偏差問題。其主要原因在于EHE內氣固兩相流動的不均勻性，使得傳熱不均，最終造成工質側熱偏差，數值計算結果也顯示，在EHE中沿灰流動方向存在兩相流動不均勻的情況。而白馬600MW超臨界CFB鍋爐實際運行數據表明，末級再熱蒸汽出口汽溫偏差較大的情況是真實存在的。對EHE內物料流動規律和氣泡生成規律等試驗研究，試驗研究結果證明，在EHE靠近邊壁處存在傳熱減弱情況，并且沿EHE寬度水平方向(垂直灰流動)換熱系數呈現馬鞍型，換熱系數兩側和中間低，在距離邊壁0.15D～0.35D(D為距離外置式換熱器邊壁處的寬度)之間傳熱系數達到最大。

目前，針對超臨界CFB鍋爐EHE內工質偏差問題，不同單位提出了不同的專利來解決該問題，如公開號為CN107436105B的專利提出利用將側墻與布風板呈80～90℃、提高側墻表面粗糙度等來解決外置式換熱器內換熱偏差；公開號CN108758619A的專利提出利用在EHE兩側設置導向風，通過調整導向風和流化風比例來解決EHE中部區域和兩側邊壁的工質偏差；

公開號為CN105526583A的專利提出利用將EHE空倉和換熱倉底部風室分區分為多個獨立風室并分別布風來控制EHE內不同區域的流化情況。公開號為CN105650629A的專利提出利用EHE外墻向外傾斜30～90℃、控制進入布風板不同位置風量及在邊壁區域不布置受熱面的方法來解決EHE內工質偏差。然而上述專利僅從EHE內中部區域和兩側位置工質的表象或數值模擬結果出發，未考慮EHE內物料流動規律和氣泡生成規律，忽略了EHE內兩側邊壁位置(0～0.15D)、靠近邊壁0.15D～0.35D位置以及中間位置的換熱規律，當鍋爐參數達到超超臨界參數以后，該換熱規律的差異會凸顯出來，導致EHE換熱偏差增大，引起受熱面材料選擇困難、EHE運行安全風險加大等問題。

發明內容

本發明提供了一種循環流化床鍋爐外置式換熱器的布風系統，旨在解決現有技術中循環流化床鍋爐外置式換熱器的布風系統存在的上述問題。

本發明是這樣實現的：

一種循環流化床鍋爐外置式換熱器的布風系統，其特征在于，包括用于將EHE換熱倉風室的風通向EHE換熱倉的EHE換熱倉布風板；

所述EHE換熱倉布風板分為從外至內的外環區域、中環區域和中心區域；