帶埋管及蒸發(fā)盤管直流與自然循環(huán)耦合cfb注汽鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床注汽鍋爐，屬于油田注汽鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有油田注汽鍋爐絕大部分為燃油、燃?xì)庵绷髯⑵仩t，為了節(jié)約運(yùn)行成本，也有單位開發(fā)了燃煤層燃直流注汽鍋爐，但隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，特別是鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2014的實(shí)施，使得層燃注汽鍋爐失去了市場(chǎng)的青睞，這是因?yàn)閷尤甲⑵仩tNOx排放濃度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)，而且爐內(nèi)不能脫硫，使得環(huán)保投資甚至高于鍋爐本體的投資。于是人們把目光投向循環(huán)流化床鍋爐，因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐的NOx排放濃度低于現(xiàn)行環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，而且爐內(nèi)添加石灰石在Ca/S摩爾比為2左右時(shí)，床溫在850~880°C時(shí)脫硫效率達(dá)到80~90%，具有顯著的優(yōu)越性。
[0003]但是，現(xiàn)有的循環(huán)流化床燃煤注汽鍋爐為自然循環(huán)鍋爐，如授權(quán)公告號(hào)為CN202709071U、授權(quán)公告日為2013年01月30日的實(shí)用新型專利，公開了一種《循環(huán)流化床油田注汽鍋爐》，該注汽鍋爐在運(yùn)行過程中出現(xiàn)爐膛水冷壁爆管，因?yàn)橛吞镒⑵仩t的給水僅僅是軟化水，不是除鹽水，給水含鹽量高達(dá)2300mg/kg。采用自然循環(huán)，當(dāng)排污率定為5%時(shí)，鍋筒內(nèi)爐水含鹽濃度為48300mg/kg，即通過下降管進(jìn)入水冷壁管的爐水含鹽濃度為48300mg/kg。自然循環(huán)超高壓(14~18MPa)鍋爐的循環(huán)倍率為5~8，由于油田注汽鍋爐容量小(20~-130t/h)，高度低，所以取循環(huán)倍率為5時(shí)，鍋爐水冷壁管出口的含鹽濃度高達(dá)60375mg/kg，這樣水冷壁管內(nèi)近壁面區(qū)域因鍋水的蒸發(fā)導(dǎo)致含鹽濃度更高，當(dāng)含鹽濃度超過鹽的溶解度時(shí)，鹽就會(huì)在管壁上析出而結(jié)垢，久而久之，鹽垢越結(jié)越厚，導(dǎo)致傳熱惡化而爆管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有自然循環(huán)的循環(huán)流化床油田注汽鍋爐存在水冷壁管內(nèi)壁容易結(jié)鹽垢，長(zhǎng)期下去會(huì)導(dǎo)致傳熱惡化而爆管的問題，進(jìn)而提供一種帶埋管及蒸發(fā)盤管直流與自然循環(huán)耦合CFB注汽鍋爐。它可以燃燒劣質(zhì)燃料，熱值介于1500~3000Kcal/kg之間。
[0005]本發(fā)明中，循環(huán)流化床爐膛底部為帶埋管的高速床與低速床組合，上部爐膛水冷壁采用直流蒸發(fā)盤管沿爐膛四周內(nèi)側(cè)壁由下至上纏繞構(gòu)成，尾部低溫區(qū)布置蒸發(fā)器(即蒸發(fā)受熱面)，采用自然循環(huán)。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
帶埋管及蒸發(fā)盤管直流與自然循環(huán)耦合CFB注汽鍋爐，包括爐體、連接管一、給煤口、省煤器出水總管、低速床風(fēng)室、一次風(fēng)道、二次風(fēng)道、二次風(fēng)管、旋風(fēng)分離器、下降管、蒸汽連接管、連接管四、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器、一次風(fēng)空氣預(yù)熱器、回料閥、高速床風(fēng)室、排污口、汽包、尾部煙道、排渣管、低速床布風(fēng)板、高速床布風(fēng)板、兩根連接管二及兩根連接管三；所述的爐體為循環(huán)流化床，所述的汽包內(nèi)設(shè)有汽水分離器一和汽水分離器二，所述的汽包的底部設(shè)有排污口，所述的爐體的底部設(shè)有高速床風(fēng)室，爐體的底部位于高速床風(fēng)室兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)低速床風(fēng)室，所述的高速床風(fēng)室的上部設(shè)有高速床布風(fēng)板，每個(gè)所述的低速床風(fēng)室的上部均設(shè)有一個(gè)低速床布風(fēng)板，所述的排渣管的上端穿過高速床風(fēng)室安裝在高速床布風(fēng)板上，爐體的側(cè)墻下部位于高速床風(fēng)室上方布置給煤口，爐體上位于給煤口上方布置二次風(fēng)管，爐體的爐膛出口與旋風(fēng)分離器連通，所述的旋風(fēng)分離器底部通過回料閥與爐體下部連通，旋風(fēng)分離器的出口與尾部煙道連通，所述的尾部煙道內(nèi)自上而下依次布置過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器和一次風(fēng)空氣預(yù)熱器，所述的一次風(fēng)空氣預(yù)熱器通過一次風(fēng)道與所述的高速床風(fēng)室連通，所述的二次風(fēng)空氣預(yù)熱器通過二次風(fēng)道分別與兩個(gè)低速床風(fēng)室以及二次風(fēng)管連通；所述的蒸發(fā)器傾斜設(shè)置，且蒸發(fā)器的進(jìn)水口一端低于蒸發(fā)器的汽水混合物出口一端；所述的省煤器與省煤器出水總管一端連通，省煤器出水總管另一端與兩根連接管二的一端連通，所述的帶埋管及蒸發(fā)盤管直流與自然循環(huán)耦合CFB注汽鍋爐還包括下匯集集箱、上匯集集箱、至少一根蒸發(fā)盤管、兩個(gè)埋管下集箱、多根埋管、兩個(gè)埋管上集箱、至少一根連接管五及多個(gè)隔板；
所述的兩根連接管二另一端各與一個(gè)埋管下集箱連通，兩個(gè)埋管下集箱分別固定于爐體前、后墻外側(cè)面下方，所述的多根埋管布置在爐體內(nèi)的低速床內(nèi)，且多根埋管分別固定于爐體的前墻和后墻上，與爐體前墻固定的多根埋管的下端均與固定于爐體前墻外側(cè)面的埋管下集箱連通，與爐體后墻固定的多根埋管的下端均與固定于爐體后墻外側(cè)面的埋管下集箱連通，與爐體前墻固定的多根埋管的上端均與固定于爐體前墻外側(cè)面的埋管上集箱連通，與爐體后墻固定的多根埋管的上端均與固定于爐體后墻外側(cè)面的埋管上集箱連通，每個(gè)埋管下集箱以及每個(gè)埋管上集箱內(nèi)分別間隔固定有豎直設(shè)置的多個(gè)隔板，且位于同側(cè)的埋管上集箱和埋管下集箱內(nèi)的多個(gè)隔板分別錯(cuò)位設(shè)置，兩個(gè)埋管上集箱出水口各與一根連接管三的一端連通，兩根連接管的另一端均與下匯集集箱連通，下匯集集箱與至少一根連接管五的一端連通，所述的連接管五的另一端與蒸發(fā)盤管的一端連通，連接管五與蒸發(fā)盤管的數(shù)量相同，至少一根蒸發(fā)盤管環(huán)繞爐體的內(nèi)周側(cè)壁由下至上纏繞構(gòu)成爐膛水冷壁，所有蒸發(fā)盤管的另一端與上匯集集箱連通，上匯集集箱通過連接管一與汽包內(nèi)的汽水分離器一連通；進(jìn)入汽包內(nèi)的汽水混合物經(jīng)汽水分離器一進(jìn)行汽水分離，分離出的水進(jìn)入汽包的水空間，經(jīng)汽水分離器一分離出的蒸汽進(jìn)入汽包的汽空間，汽包的水空間通過下降管與蒸發(fā)器的進(jìn)水口連通，蒸發(fā)器的汽水混合物出口通過連接管四與所述的汽水分離器二連通；經(jīng)汽水分離器二分離出的蒸汽進(jìn)入汽包的汽空間，汽包的汽空間通過蒸汽連接管與過熱器連通。
[0007]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:
1、由于爐內(nèi)埋管及蒸發(fā)盤管采用直流，埋管及蒸發(fā)盤管再也不會(huì)爆管。這是因?yàn)榻o水含鹽濃度為2300mg/kg時(shí)，當(dāng)爐膛水冷壁出口質(zhì)量含氣率為90%時(shí)，爐水中的含鹽濃度為23000mg/kg，而實(shí)際運(yùn)行的直流注汽鍋爐給水含鹽濃度最高為7000mg/kg，爐膛水冷壁內(nèi)位于爐膛出口處的質(zhì)量含氣率為80%時(shí)運(yùn)行正常，從沒有爆管，這時(shí)爐水含鹽濃度為35000mg/kg (7000/0.2 mg/kg =35000 mg/kg)，由此可以證明，爐內(nèi)埋管及爐膛水冷壁米用直流是安全可靠的。
[0008]2、位于尾部的蒸發(fā)器布置在低于550°C的溫區(qū)內(nèi)，蒸發(fā)器的管材采用12CrlMoVG，由于該材料允許壁溫為580°C，所以，蒸發(fā)器管內(nèi)部即使部分被鹽垢堵死，也不會(huì)發(fā)生爆管，這樣就徹底解決受熱面爆管問題，保證鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0009]3、蒸發(fā)盤管向火側(cè)表面覆蓋一層60~80_的耐火耐磨材料，蒸發(fā)盤管因磨損而發(fā)生爆管問題就徹底消除。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；
圖2是埋管進(jìn)出水示意圖；
圖3是圖2的K向視圖；
圖4是給水循環(huán)路徑不意圖；
圖5是圖1的A局部放大圖。
[0011]圖中，爐體1、連接管一2、蒸發(fā)盤管3、連接管二 4、給煤口 5、連接管三6、省煤器出水總管7、埋管下集箱8、埋管9、埋管上集箱10、低速床風(fēng)室11、一次風(fēng)道12、二次風(fēng)道13、二次風(fēng)管14、旋風(fēng)分離器15、下降管16、蒸汽連接管17、連接管四18、過熱器19、蒸發(fā)器20、省煤器21、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器22、一次風(fēng)空氣預(yù)熱器23、回料閥24、高速床風(fēng)室25、下匯集集箱26、排污口 27、汽水分離器一 28a、汽水分離器二 28b、汽包29、尾部煙道30、排渣管31、連接管五32、豎直隔板33、耐火耐磨材料34、上匯集集箱35、低速床布風(fēng)板36和高速床布風(fēng)板37。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:如圖1~圖5所示，帶埋管及蒸發(fā)盤管直流與自然循環(huán)耦合CFB注汽鍋爐，包括爐體1、連接管一 2、給煤口 5、省煤器出水總管7、低速床風(fēng)室11、一次風(fēng)道12、二次風(fēng)道13、二次風(fēng)管14、旋風(fēng)分離器15、下降管16、蒸汽連接管17、連接管四18、過熱器19、蒸發(fā)器20、省煤器21、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器22、一次風(fēng)空氣預(yù)熱器23、回料閥24、高速床風(fēng)室25、排污口 27、汽包29、尾部煙道30、排渣管31、低速床布風(fēng)板36、高速床布風(fēng)板37、兩根連接管二 4及兩根連接管三6 ;所述的爐體I為循環(huán)流化床，所述的汽包29內(nèi)設(shè)有汽水分離器一 28a和汽水分離器二 28b，所述的汽包29的底部設(shè)有排污口 27，所述的爐體I的底部設(shè)有高速床風(fēng)室25，爐體I的底部位于高速床風(fēng)室25兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)低速床風(fēng)室11(即爐體I的底部設(shè)有高速床和低速床組合)，所述的高速床風(fēng)室25的上部設(shè)有高速床布風(fēng)板37，每個(gè)所述的低速床風(fēng)室11的上部均設(shè)有一個(gè)低速床布風(fēng)板36，所述的排渣管31的上端穿過高速床風(fēng)室25安裝在高速床布風(fēng)板37上(這一結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)已在公開號(hào)為CN102901212B、公開日為2015年03月11日的發(fā)明專利《一種燃劣質(zhì)燃料低倍率循環(huán)流化床熱水鍋爐及其燃燒方法》中公開)，爐體I的側(cè)墻下部位于高速床風(fēng)室25上方布置給煤口5，爐體I上位于給煤口 5上方布置二次風(fēng)管14，爐體I的爐膛出口與旋風(fēng)分離器15連通，所述的旋風(fēng)分離器15底部通過回料閥24與爐體I下部連通，旋風(fēng)分離器15的出口與尾部煙道30連通，所述的尾部煙道30內(nèi)自上而下依次布置過熱器19、蒸發(fā)器20、省煤器21、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器22和一次風(fēng)空氣預(yù)熱器23，所述的一次風(fēng)空氣預(yù)熱器23通過一次風(fēng)道12與所述的高速床風(fēng)室25連通，所述的二次風(fēng)空氣預(yù)熱器22通過二次風(fēng)道13分別與兩個(gè)低速床風(fēng)室11以及二次風(fēng)管14連通；所述的蒸發(fā)器20傾斜設(shè)置，且蒸發(fā)器20的進(jìn)水口一端低于蒸發(fā)器20的汽水混合物出口一端；所述的省煤器21與省煤器出水總管7 —端連通，省煤器出水總管7另一端與兩根連接管二 4的一端連通，所述的帶埋管及蒸發(fā)盤管直流與自然循環(huán)耦合CFB注汽鍋爐還包括下匯集集箱26、上匯集集箱35、至少一根蒸發(fā)盤管3、兩個(gè)埋管下集箱8、多根埋管9、兩個(gè)埋管上集箱10、至少一根連接管五32及多個(gè)隔板33 ;
所述的兩根連接管二 4另一端各與一個(gè)埋管下集箱8連通，兩個(gè)埋管下集箱8分別固定于爐體I前、后墻外側(cè)面下方，所述的多根埋管9布置在爐體I內(nèi)的低速床內(nèi)，且多根埋管9分別固定于爐體I的前墻和后墻上，與爐體I前墻固定的多根埋管9的下端均與固定于爐體I前墻外側(cè)面的埋管下集箱8連通，與爐體I后墻固定的多根埋管9的下端均與固定于爐體I