[實用新型]以蘭炭為燃料的循環流化床鍋爐

有效

• 申請號: 202020457414.8
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN212298958U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 翟永軍;張國君;楊常青;張建春;郭學茂;韓強;劉琦;劉鑫;時成龍;張艷龍;張林香;李玉榮;武強
• 申請（專利權）人: 太原鍋爐集團有限公司
• 主分類號: F23C10/02
• 分類號: F23C10/02;F23C10/10;F23C10/20;F23C10/26;F23C10/30
• 代理公司: 山西華炬律師事務所 14106
• 代理人: 陳奇

本發明公開了一種以蘭炭為燃料的循環流化床鍋爐，解決了現有循環流化床鍋爐不能適應以蘭炭為燃料實現發電廠鍋爐節能高效的問題。在鍋爐上增加惰性物料給料管（12），通過該給料管將粒徑小于3毫米的石英石加入到流化床燃燒室（2）中，鍋爐點火后，將爐內投入的石英石加熱到攝氏600度，緩慢投入粒徑小于3毫米的蘭炭，燃燒的蘭炭灰粒和加熱燃燒的石英石粒就會在爐膛、旋風分離器和返料器之間形成循環流態化的載體流，調整通過惰性物料給料管（12）投入的石英石粒徑及其投入量，調整通過蘭炭進料管（5）送入到流化床燃燒室中的蘭炭量和一、二次進風量，使循環流態化載體流的穩定，實現蘭炭燃料的穩定運行及完全燃燒。

技術領域

本發明涉及一種循環流化床鍋爐，特別涉及一種以蘭炭為燃料的循環流化床鍋爐及其流態重構方法。

背景技術

隨著環保要求的提高，對煙氣排放污染的治理強度也日益提高；火力發電廠循環流化床鍋爐是以煤炭為燃料；對于火力發電廠循環流化床鍋爐所使用的煤炭，一般是先將煤炭破碎成10毫米以下的顆粒，再用車輛運輸至發電廠的使用地點，煤中含的多種物質，將煤作為燃料，直接送入循環流化床鍋爐中進行燃燒，會造成煤中許多化工原料的損失；同時，隨著煤炭的燃燒，氮氧化物、硫化物和揮發性粉塵被排入到大氣中，會造成大氣的污染，盡管發電廠投入大量的治理設備，取得了一定的治理效果，但這畢竟是治標不治本的事情。

燃煤的循環流化床鍋爐主要是由爐膛、分離器、尾部豎井煙道中的受熱面組成，這種結構的鍋爐，一般在爐膛的后部連接有一個旋風分離器，旋風分離器為圓柱狀筒體，在圓柱狀筒體的底端連接有錐形過渡體，在錐形過渡體的底端出料口上連接有沿上下方向垂直設置的返料管，在返料管的底端連通有返料箱，返料箱的另一端與回料管相連，回料管的另一端與爐膛的底部連通；循環流化床鍋爐的工作原理是基于燃料的循環流態化過程，即，加入到爐膛中的燃煤燃燒部分后變成高溫灰粒，高溫灰粒進入到旋風分離器中，高溫灰粒在旋風分離器以螺旋路徑旋風式沿圓柱狀筒體內腔運動，粒度較大的高溫灰粒被分離下來，經過錐形過渡體內腔收集，沿返料管內腔下落到返料箱后，繼續沿回料管下落進入到鍋爐爐膛中，未被分離下來的粒度較小的灰粒與煙氣一起由圓柱狀筒體內腔中部上升進入到尾部豎井煙道對受熱面進行加熱，即旋風分離器對粒度不同的灰粒進行了分離；從旋風分離器返回的被分離出的一定粒度的高溫循環灰粒由回料管進入到爐膛后，與爐膛中的一、二次熱風及燃煤進行混合后，處于懸浮流化狀態，懸浮流化狀態的混合物在爐膛中上升，同時進行燃燒，燃燒后產生新的灰粒，這些灰粒再次進入到旋風分離器中，再次被旋風分離器進行分離，如此循環往復，由于燃煤中含有灰分，燃煤后所產生的灰粒構成了循環流態化的載體。

蘭炭是煤的深加工產品，煤在600℃左右溫度條件下，通過低溫干餾工藝，制備得到蘭炭；在蘭炭的制備過程中，能提取出煤焦油、焦爐煤氣等副產品，極大地提高了煤炭的綜合利用價值；蘭炭具有固定炭含量高、比電阻高、化學活性高、含灰份低、含鋁低、含硫低、含磷低和揮發灰份低的特點，蘭炭作為燃料具備低氮氧化物、低二氧化硫、低塵排放的顯著優勢；若用蘭炭取代煤炭作為循環流化床鍋爐的燃料，會大大降低煙氣中的污染物，但現有的循環流化床鍋爐均是以煤炭為燃料進行設計的，爐膛中循環流態化的載體主要是基于燃煤后所產生的灰粒，若將循環流化床鍋爐的燃料由煤炭變更成蘭炭，由于蘭炭中灰分大大降低，蘭炭燃燒后所產生的少量灰粒不足以形成循環流態化的載體，需要對爐膛中燃料的循環流態進行重新構建；另外，特別是現有的循環流化床鍋爐的爐膛布置，以及受熱面的布置，已無法滿足蘭炭燃料的要求，需要對各部分受熱面的布置進行重新設計優化，并且對送風系統和高溫絕熱分離器也需要進行重新設定，以滿足發電鍋爐的節能高效要求。

發明內容

本發明提供了一種以蘭炭為燃料的循環流化床鍋爐及其流態重構方法，解決了現有循環流化床鍋爐不能適應以蘭炭為燃料實現發電廠鍋爐節能高效的技術問題。

本發明是通過以下技術方案解決以上技術問題的：