[其他]內除塵沸騰床燃燒室

無效

• 申請號: 87213069
• 申請日: 1987-09-01
• 公開（公告）號: CN87213069U
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 王懷彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23B7/00
• 分類號: F23B7/00
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 黃錦陽

本實用新型屬于沸騰燃燒技術。

沸騰燒燃技術應用于鍋爐燃燒，是近二十幾年發展起來的一項新技術。由于沸騰床燃燒鍋爐能經濟地同時解決能源和環境保護問題，因此引起世界各工業技術國家的高度重視。許多技術問題正不斷得到圓滿解決。

在現有技術中，目前大量采用的沸騰床是鼓泡床，在普通的鼓泡床中，最主要的問題有兩個：一是飛灰含碳量高，燃燒效率低。通常，飛灰含量達30～48％，燃燒效率為70～80％。二是鍋爐出口灰塵排放濃度大，污染環境。通常，在鍋爐尾部裝有機械除塵器的條件下，其排塵濃度還達數百到上千克／標準立方米煙氣，造成飛灰嚴重污染環境。

近些年來，國外在沸騰床燃燒鍋爐技術方面的研究進展很快，提出了所謂第二代沸騰床——循環床。它與鼓泡床的主要區別是，在懸浮段之后（爐膛外）直接裝有高溫旋風分離器，利用它把從懸浮段帶出的細顆粒分離下來，并重新送回沸騰床燃燒。這樣循環燃燒，既可減少飛灰可燃物損失，提高燃燒效率，又能降低飛灰帶出量，減輕環境污染。通常，循環床的燃燒效率為92－99％，固體顆粒對環境的污染可以控制在環保指標允許的范圍內。

雖然循環床能克服鼓泡床的某些缺點，但仍存在許多不完善之處。在現有的循環床中，細顆粒的再燃燒是靠設置在爐外的高溫旋風分離器及專門的物料回送裝置實現的，因而設備龐大，系統復雜，在物料回送過程中，存在回送料腿結焦的問題。另外，還存在著一個對鍋爐容量的限制問題。大量的技術經濟論證表明，采用循環床，只有當鍋爐容量大于68～90t／h時才具有經濟性。當鍋爐容量小于68～90t／h時，采用循環床是不經濟的。特別是，當鍋爐容量小于10t／h時，采用循環床就更不經濟。具體表現在：一、設備投資大，結構復雜。二、自用電耗高。三、由于外置旋風分離器的存在，增加了壁面的散熱損失及可能的漏風損失。四、操作系統復雜，運行管理費用高。這些問題是循環床本身所無法克服的缺點。因此，要解決這些問題，還需要另辟新徑。

本實用新型的主要目的在于：

通過在沸騰床懸浮段上安裝煙氣空氣射流裝置，將循環床的外除塵方式轉變為內除塵方式，通過該裝置，使到達懸浮段的含有大量煤粉細顆粒的煙氣，在射流裝置產生的強旋轉氣流的作用下在爐內轉向旋轉，使細顆粒由懸浮段轉向沸騰層沉降，并在其沉降過程中旋風燃燒，從而達到除塵和提高燃燒效率之目的。

本實用新型的詳細內容如下：

工作原理：圖1是內除塵沸騰床燃燒室的結構示意圖。它由沸騰床部分Ⅰ（包括布風系統、給煤和除灰、冷渣機構）、內分離裝置部分Ⅱ（包括進風管、風室和噴嘴）、分離室（即懸浮段部分）和凈化煙氣出口等組成。在沸騰床懸浮段沒有分離裝置，分離裝置由進風管5，風室3和噴嘴2組成，進風管5與風室3連接，噴嘴2安裝在燃燒室內，噴嘴向下傾斜設置，向下傾斜夾角為25°－35°，噴嘴水平方向上與室壁法線夾角為50°－55°。

噴嘴由耐熱鑄鐵加工而成，導向長度為200－250mm，管徑為10－15mm，迎風口為流線型擴口園管，噴嘴在燃燒室內設3－6層，層距S₂為300－500mm，每層2－4個，同一層內的各個噴嘴成90°－180°均勻分布，各層噴嘴縱向為直線分布。工作時，空氣由進風管6送入沸騰床Ⅰ，來自于鍋爐尾部的煙氣及部分空氣經管道5送入分離裝置Ⅱ。燃料由給煤機構9送入沸騰床，由于鼓風的作用便在其中沸騰燃燒。因為燃料的粒徑不同，一部分細粒被氣流帶到沸騰層上部（即懸浮段）。進入分離裝置的高壓混合氣經氣室分配后，以50－80米／秒的速度從分離室壁上均勻分布的若干噴嘴切向射入分離室，并向下強烈旋轉運動。當由沸騰層帶出的細顆粒進入旋轉氣流時，便被旋轉氣流產生的離心力甩向壁面附近，并轉向沸騰層沉降。這樣便實現了細顆粒在爐內直接分離循環，而凈化的煙氣經出口排出。

內除塵沸騰床燃燒室同時綜合了沸騰燃燒技術、旋風燃燒技術和除塵技術，為沸騰床燃燒鍋爐技術的發展，開創了一條新途徑。其技術、經濟和社會意義是很明顯的。概括起來有如下幾點：

1、設備投資少，結構簡單。

與現有循環床相比，節省了外置高溫旋風分離器的投資及飛灰回送裝置投資。節省了鍋爐房的建筑費用。在結構上，僅懸浮段安裝若干噴嘴，且其制造是容易的。

2、自用電耗小。

在內除塵沸騰床中，操作沸騰風速高于鼓泡床而低于循環床，因此同容量的鍋爐，送風機電耗小于循環床。僅內除塵裝置一項電耗又遠小于循環床旋風分離器與其物料回送裝置二者電耗之和。

3、燃燒效率高，節約能源。

內除塵沸騰床燃燒室的燃燒效率可達95％以上。