專利名稱：循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種循環(huán)流4匕床4咼爐。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床燃燒技術(shù)具有很多優(yōu)點密相區(qū)體積熱容量最大； 能夠燃燒劣質(zhì)煤，煤矸石；低溫燃燒不易生成NOx，可對高硫煤實 施爐內(nèi)力。CaC03, CaO直燒脫石充處理，沒有煤4分爐龐雜制4分系統(tǒng)的 配套設(shè)備，并且得到政府環(huán)保政策支持。
在爐膛中，在密相區(qū)與稀相區(qū)的界面上部通常會發(fā)生C02與C 作用急速還原生成CO的化學(xué)反應(yīng)，該化學(xué)反應(yīng)吸收大量熱能，此 時當(dāng)再加入二次風(fēng)的時候，由于二次風(fēng)的溫度較低(約300GC左右)， 致使質(zhì)輕而被強勁上升氣流揚起的焦炭粉塵表面溫度迅速降至焦 炭著火點700。C以下，完全滅火，即<吏有02供給也不燃燒。在溫
度繼續(xù)降至6000C以下時，C02與C作用生成CO的化學(xué)反應(yīng)也停 止了。因此，這些C就成為煙氣中的飛灰可燃物，隨煙道、煙囪排 向大氣。這造成的不利影響是 一方面使得燃煤資源浪費嚴(yán)重，另 外，C粒本身對于煙道等相關(guān)設(shè)備的磨損很大。

實用新型內(nèi)容
基于上述的技術(shù)問題，本實用新型的目的在于，提出一種能夠 克服上述缺點的改進的循環(huán)流化床鍋爐。本實用新型在所述爐膛中
另外增設(shè)一個用于進行低溫還原反應(yīng)的膜殼，所述膜殼為一端開放的腔體，通過該開放的一端接收來自所述流化床的包括夾帶c粉的C02. N2氣流的物料流，所述膜殼的另 一端設(shè)置有多個供反應(yīng)產(chǎn)物 CO排出的氣體排出孔。并且所述膜殼不與二次風(fēng)口氣體相通。
通過接收來自所述流化床的包括夾帶C粉的C02, N2氣流的物 料流，可以發(fā)生C02與C作用生成CO的化學(xué)反應(yīng)。由于膜殼不與 二次風(fēng)口氣體相通，因此該膜殼就不會與二次風(fēng)進^亍熱交換，從而 co2與C作用生成CO的化學(xué)反應(yīng)就不會受到較低溫度二次風(fēng)的影響。同時，由于此時稀相區(qū)和密相區(qū)的界面位于膜殼內(nèi)，因此，在 常規(guī)的循環(huán)流化床鍋爐中出現(xiàn)的稀相區(qū)和密相區(qū)的界面處結(jié)焦的 問題，由于C02與c作用生成co的化學(xué)反應(yīng)中進行吸熱而得到了 避免。借助于該化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的體積膨脹和壓力增加而將生成的CO源源不斷地噴入到膜殼以外的爐膛負(fù)壓區(qū)域，從而組織第二次 燃燒。在二次燃燒室內(nèi)是單相氣體2CO+02均混燃燒，放出熱量更 是膜殼內(nèi)的2-3倍，燃燒中心溫度高，鍋爐效率和出力同步提升， 使所提供的燃燒原料得到凈化，燃燒產(chǎn)物在完全燃燼后排向大氣。
根據(jù)本實用新型，所述膜殼包括圓柱狀膜殼本體和所述膜殼的 另一端的膜殼罩，所述多個氣體排出孔設(shè)置在所述膜殼罩上。將膜 殼設(shè)計為圓柱狀有利于充分反應(yīng)。頂端的膜殼罩可以設(shè)計為半球或 平頂圓5求狀，其上i殳計的多個氣體排出孔可以用于將生成的CO噴 入到膜殼以外的爐膛負(fù)壓區(qū)域。并且由于設(shè)置的氣體排出孔的數(shù)量 有多個，因此，在二次單相均勻混流中形成多火炬和短火焰，得以潔凈完全燃燒。
所述膜殼的向所述流化床開放的 一 端的尺寸與所述流化床的 尺寸相匹配，從而使流化床出來的物料全部進入所述膜殼中。
膜殼的頂部優(yōu)選最低不能低于二次風(fēng)口的位置，最高在二次風(fēng)
口以上0.5-2.5米。這樣有助于二次風(fēng)中的氧氣和CO， H2均勻混合。 膜殼i殳置在所述爐膛的中央?yún)^(qū)域，膜殼的中心軸線優(yōu)選與所述爐膛 的中心軸線重合。
膜殼在二次風(fēng)口的高度處包圍有一層保溫絕熱層，進一步避免 與二次風(fēng)進行熱量交換。
所述膜殼由作為蓄熱體的耐火耐磨材庫牛制成，從而可以實現(xiàn)膜 殼內(nèi)熱量存儲并進行絕熱氧化、還原熱化學(xué)反應(yīng)。
所述膜殼在爐膛的高度方向上自下而上依次包括三個區(qū)域還 原降溫區(qū)、離析降塵區(qū)、煤氣集匯區(qū)，在還原降溫區(qū)中未反應(yīng)的碳 粒隨氣流上升至離析降塵區(qū)時，又重新返回至還原降溫區(qū)乃至硫化 床密相區(qū)中。
本實用新型循環(huán)流化床鍋爐中燃燒充分，飛灰可燃物非常少， 達到了高效潔凈安全的燃燒效果。還原降溫區(qū)段還具有自動強力降 塵效能，無需普遍采用的各類除塵器等，節(jié)能降耗。同時可以避免 循環(huán)流化床鍋爐普遍存在的密相區(qū)和稀相區(qū)交界處的結(jié)焦問題。


在附圖中以實施例示意性地描述了本實用新型
圖1示出了本實用新型循環(huán)流化床鍋爐的主設(shè)備縱向剖視示
意圖2是膜殼的放大剖視示意圖。
具體實施方式
圖1示出了本實用新型循環(huán)流化床鍋爐的主設(shè)備縱向剖視示
意圖。結(jié)合圖1、圖2,可以看出，在爐膛中央增設(shè)一用于進行低 溫還原反應(yīng)的膜殼4，膜殼4為一端開》文的腔體，也就是i兌膜殼4 的朝向流化床8的一端45是開》文的，用于4妄收來自所述流化床8 的包括夾帶C粉的C02、N2氣流的物料流，所述膜殼的另一端設(shè)置 有多個供反應(yīng)產(chǎn)物CO排出的氣體排出孔(未示出)；并且所述膜殼 4不與二次風(fēng)口 17氣體相通。
該膜殼4包括開有多個氣體排出孔(未示出)的頂端膜殼罩 41、圓柱狀膜殼本體42、向所述流化床8開》欠的底端45,所述膜 殼由作為蓄熱體的耐火、耐磨材料構(gòu)成，例如作為內(nèi)襯的蓄熱體耐 火材料43。膜殼4向所述流化床8開放的底端45的尺寸與所述流 化床8的尺寸相匹配，從而物料從流化床8出來之后全部進入所述 膜殼4中。膜殼4的頂部最低不能低于二次風(fēng)口 17的位置，最高 在二次風(fēng)口 17以上0.5-2.5米。膜殼4在二次風(fēng)口 17的高度處包圍 有一層保溫絕熱層44。 二次風(fēng)機11產(chǎn)生的二次風(fēng)不進入膜殼4內(nèi) 降溫和助燃。膜殼4內(nèi)置于爐膛3中央，力荑殼4的中心軸線與所述 爐膛3的中心軸線重合。
如圖2所示，膜殼罩41為金屬半球或平頂圓球，膜殼筒體42 為圓柱體，下部還包括耐磨耐火混凝土 43的內(nèi)襯，二次風(fēng)入口負(fù) 壓混合區(qū)由^f呆溫絕熱層44制成。流化床8由高強耐火石t 5制成。 外加4呆溫層6和紅石爭7作為外層支護。同時，從圖2中可以看出密 相區(qū)8和稀相區(qū)18之間的界面19位于膜殼4中。
原煤經(jīng)破碎后通過給料計量機12，由給;^口料管13加入爐內(nèi)，
膜殼4在爐膛的高度上自下而上依次包括三個區(qū)城:還原降溫區(qū)1 、 離析降塵區(qū)II、、煤氣集匯區(qū)ni，密相區(qū)8復(fù)雜強烈的熱化學(xué)反應(yīng)動
力助推物流通過密相區(qū)8進入稀相區(qū)18底層，膜殼4內(nèi)I段程為 還原降溫區(qū)，完成C02與焦炭粉還原成CO的吸熱降溫反應(yīng)生成 CO，膜殼4內(nèi)II段程為離析降塵區(qū)，灰渣顆粒比重大，離析后可穿 越還原區(qū)墜落至密相區(qū)8，乃致下排渣箱，渣灰回密相區(qū)，部分C 粉降至還原殼體I段程再進行CO氣體化反應(yīng)。膜殼內(nèi)III段程為煤 氣集匯區(qū)，氣體燃料由此過渡進入爐膛3中的膜殼4以外的負(fù)壓區(qū) 域9中，該區(qū)域與二次風(fēng)口 17相通，與二次風(fēng)均勻混合進入氣-氣 凈燼燃燒段程，微量的焦碳粉也在高溫富含氧氣的區(qū)域爐膛3得以 無污染高效完全燃燒， 一次性生成C02釋放出全部熱能。加熱水冷 壁2中的水，使水變成蒸汽，汽和水在汽包l中分離。
由一次風(fēng)才幾10引入進一次風(fēng)到一次風(fēng)室14，可以調(diào)節(jié)膜殼的燃燒。
回收熱水箱16是自循環(huán)回收熱裝置，能吸收熱渣的輻射與傳 導(dǎo)熱，使灰渣的熱量有效被利用，節(jié)約能量，爐底紅渣降溫至100GC 以下排出外運。
另外，上述雖然對本實用新型中的實施例作了i兌明，4旦并不 能作為本實用新型的保護范圍，即對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說應(yīng) 該明白，在不脫離本實用新型的設(shè)計精神下可以對其作出等效的變 化與修飾，因此，凡是在不脫離本實用新型的設(shè)計精神下所作出的 等效變化與〗務(wù)飾，均應(yīng)認(rèn)為落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)流化床鍋爐，包括流化床和接收流化床燃料的爐膛，其特征在于在所述爐膛中另外增設(shè)一個用于進行低溫還原反應(yīng)的膜殼，所述膜殼為一端開放的腔體，通過該開放的一端接收來自所述流化床的包括夾帶C粉的CO2、N2氣流的燃料流，所述膜殼的另一端設(shè)置有多個供還原反應(yīng)產(chǎn)物CO排出的氣體排出孔；并且所述膜殼不與二次風(fēng)口氣體相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述膜殼包括圓柱狀膜殼本體和所述膜殼的另一端的膜殼罩，所述多 個氣體排出孔設(shè)置在所述膜殼罩上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述膜 殼的向所述流化床開放的 一端的尺寸與所述流化床的尺寸相 匹配，從而使流化床出來的物料全部進入所述膜殼中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特4正在于，所述膜殼的頂部最低不能低于二次風(fēng)口的位置，最高在二次風(fēng)口以上 0.5-2.5米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述膜 殼在所述二次風(fēng)口的高度處包圍有一層保溫絕熱層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述膜 殼設(shè)置在所述爐膛的中央?yún)^(qū)域，所述膜殼的中心軸線與所述爐 膛的中心軸線重合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征 在于，所述膜殼由作為蓄熱體的耐火、耐磨材料制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述膜殼中進4亍的反應(yīng)產(chǎn)生的正壓將CO通過所述氣體排出孔排出 到與二次風(fēng)口相通的膜殼以外的爐膛負(fù)壓區(qū)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于，所述膜殼在爐膛的高度方向上自下而上依次包括三個區(qū)域還原降溫 區(qū)、離析降塵區(qū)、煤氣集匯區(qū)。
專利摘要本實用新型涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，包括流化床和接收流化床燃料的爐膛，其特征在于在所述爐膛中另外增設(shè)一個用于進行低溫還原反應(yīng)的膜殼，所述膜殼為一端開放的腔體，以接收來自所述流化床的包括夾帶C粉的CO₂、N₂氣流的物料流，所述膜殼的另一端設(shè)置有多個供還原反應(yīng)產(chǎn)物CO排出的氣體排出孔；并且所述膜殼不與二次風(fēng)口氣體相通。由于增設(shè)了膜殼，因此，本實用新型的循環(huán)流化床鍋爐中燃料燃燒充分，飛灰可燃物非常少，同時可以避免循環(huán)流化床鍋爐普遍存在的密相區(qū)和稀相區(qū)交界處的結(jié)焦問題，使物流通道不被磨削破壞，具備脫硫、脫硝、除掉固相粉塵等功效。
文檔編號F23C10/00GK201074805SQ20072015430
公開日2008年6月18日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者王承佑 申請人:王承佑