專利名稱：消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于消除返料器內(nèi)的煤塵物料發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象的裝置，具體為 一種消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)屬于潔凈的高效燃燒技術(shù)，應(yīng)用前景廣，具體體現(xiàn)在爐內(nèi)脫 硫效果好，NOx的生成量少；既可燒優(yōu)質(zhì)煤，又可燒劣質(zhì)煤，燃料的適用性好；負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍 大，峰谷調(diào)節(jié)性能好等。特別地，對于難燃煤種，合理利用循環(huán)流化床這種高效、低污染的燃 煤技術(shù)，容易取得較好的經(jīng)濟效益，有利于充分利用能源資源和保護(hù)大氣環(huán)境。實踐表明，對于采用燃盡性能較差的無煙煤或劣質(zhì)煤來說，一般循環(huán)流化床鍋爐 的爐膛設(shè)計較高，但仍然不能完全解決難燃燃料煤的燃盡問題；對于已有的循環(huán)流化床鍋 爐，如果改用燃盡性能較差的無煙煤或劣質(zhì)煤，燃料在爐膛內(nèi)更難燃盡。在循環(huán)流化床鍋爐 工藝中，在爐膛燃燒室中未能燃盡的小粒徑燃料隨煙氣進(jìn)入氣固分離器，在氣固分離器中 繼續(xù)燃燒，并被氣固分離器收集，這些被收集到的小粒徑燃料經(jīng)立管進(jìn)入返料器，在返料介 質(zhì)的作用下，返回爐膛燃燒室，實現(xiàn)多次燃燒。由于在爐膛中未能燃盡的煤塵顆粒本身具有非常高的溫度，在遇到氧氣時會繼續(xù) 燃燒，放出熱量，使氣流和本身的溫度升高。由此，當(dāng)返料器采用空氣作為返料介質(zhì)時，未能 燃盡的煤塵物料將繼續(xù)與空氣中的氧氣發(fā)生強烈的燃燒反應(yīng)，放出大量的熱量，如果返料 器中沒有布置相應(yīng)的受熱面吸收這些熱量，返料器中的煤塵物料和氣流溫度將急劇上升， 當(dāng)煤塵物料溫度升高到煤灰的軟化溫度時，返料器內(nèi)將出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，從而導(dǎo)致返料器堵 塞，使返料器不能正常工作，影響鍋爐的正常運行。另外，循環(huán)流化床鍋爐爐膛燃燒溫度過高、燃料粒度不合理、返料風(fēng)和松動風(fēng)配合 不當(dāng)?shù)确矫娴囊蛩?，都會造成返料器結(jié)焦。解決循環(huán)流化床鍋爐返料器結(jié)焦問題，就是要控制返料器的工作溫度低于煤塵物 料的結(jié)焦溫度，這對保證鍋爐正常、高效運行，充分、合理利用劣質(zhì)煤和難燃煤種具有重要 的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可以從根本上防止循 環(huán)流化床返料器發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象、提高循環(huán)流化床鍋爐安全性和經(jīng)濟效益的消除流化床鍋爐 返料器結(jié)焦的裝置。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置，包括 循環(huán)流化床鍋爐、氣固分離器與除塵器，循環(huán)流化床鍋爐的排氣端通過管道連接氣固分離 器的進(jìn)氣端，氣固分離器的排氣端通過管道連接鍋爐尾部煙道的進(jìn)氣端，鍋爐尾部煙道的 排氣端通過管道連接除塵器的進(jìn)氣端，除塵器的排氣端通過管道連接引風(fēng)機的進(jìn)氣端，還 包括返料器、返料風(fēng)機與汽輪機，返料器具有返料器風(fēng)室與返料器風(fēng)帽，氣固分離器的返料端出口通過立管連接返料器的返料端進(jìn)口，返料器的返料端出口通過管道連接循環(huán)流化床 鍋爐的返料端進(jìn)口，在引風(fēng)機的排氣端連接有返料風(fēng)機進(jìn)氣管，返料風(fēng)機進(jìn)氣管的排氣端 連接返料風(fēng)機的進(jìn)氣端，返料風(fēng)機的排氣端通過管道連接返料器的進(jìn)氣端，汽輪機的排氣 端通過蒸汽引入管連接返料器的蒸汽進(jìn)氣端。在返料器上安裝有返料器測溫?zé)犭娕?。在立管上安裝有立管測溫?zé)犭娕肌?在蒸汽引入管上設(shè)有電動蝶閥。本實用新型從根本上防止了循環(huán)流化床返料器發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，提高了循環(huán)流化床 鍋爐的安全性和經(jīng)濟效益。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖所示，循環(huán)流化床鍋爐1的排氣端通過管道連接氣固分離器5的進(jìn)氣端，氣固 分離器5的排氣端通過管道連接鍋爐尾部煙道6的進(jìn)氣端，鍋爐尾部煙道6的排氣端通過 管道連接除塵器7的進(jìn)氣端，除塵器7的排氣端通過管道連接引風(fēng)機8的進(jìn)氣端，引風(fēng)機8 的排氣端接入煙 9，還包括返料器2、返料風(fēng)機12與汽輪機13，返料器2具有返料器風(fēng)室 16與返料器風(fēng)帽17，氣固分離器5的返料端出口通過立管11連接返料器2的返料端進(jìn)口， 返料器2的返料端出口通過管道連接循環(huán)流化床鍋爐1的返料端進(jìn)口，在引風(fēng)機8的排氣 端連接有返料風(fēng)機進(jìn)氣管10，返料風(fēng)機進(jìn)氣管10的排氣端連接返料風(fēng)機12的進(jìn)氣端，返料 風(fēng)機12的排氣端通過管道連接返料器2的進(jìn)氣端，汽輪機13的排氣端通過蒸汽引入管14 連接返料器2的蒸汽進(jìn)氣端。在返料器2上安裝有返料器測溫?zé)犭娕?。在立管11上安裝有立管測溫?zé)犭娕?。在蒸汽引入管14上設(shè)有電動蝶閥15，對于水蒸氣的加入，設(shè)計電動蝶閥15的開度 根據(jù)溫度的變化而自動調(diào)整，使加入的水蒸氣所吸熱量與煤塵燃燒放出熱量維持一個動態(tài) 平衡，避免電動蝶閥15的頻繁開關(guān)。把返料器2的返料風(fēng)機12的進(jìn)口管延伸到鍋爐引風(fēng)機8的出口處，并與出口煙道 管聯(lián)通，這樣，返料風(fēng)機12直接抽取鍋爐尾部煙氣，并把這些煙氣送到返料器2的返料器風(fēng) 室16，經(jīng)過返料器風(fēng)帽17進(jìn)入返料器的煤塵料層，對返料器2中的煤塵物料進(jìn)行松動、流 化，并送入循環(huán)流化床鍋爐1的爐膛；在返料器2的返料器風(fēng)室16上增設(shè)一蒸汽引入管14， 蒸汽引入管14聯(lián)通汽輪機13的中間抽汽管或其它過熱蒸汽管，在蒸汽引入管14上增設(shè)一 個調(diào)節(jié)蒸汽的電動蝶閥15 ；在返料器的煤塵物料中設(shè)置返料器測溫?zé)犭娕?，與電動蝶閥 15的執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)鎖，在立管11下端的物料中設(shè)置立管測溫?zé)犭娕?，立管測溫?zé)犭娕?與 報警器相連。正常運行時，電動蝶閥15常閉；當(dāng)循環(huán)流化床鍋爐1燃用難燃煤種或劣質(zhì)煤時， 立管11中的煤塵物料處于較高溫度，如果立管測溫?zé)犭娕? (T01)測量溫度超過設(shè)定值，報警器報警，提醒操作人員注意防止返料器結(jié)焦；返料器2進(jìn)行工作時，由于返料介質(zhì)有 氧氣存在，煤塵物料發(fā)生燒燃燒放熱反應(yīng)，返料器可能會出現(xiàn)溫升；如果返料器測溫?zé)犭娕?3(T02)測得的煤塵物料溫度超過設(shè)定值，溫控裝置的執(zhí)行機構(gòu)將及時打開電動蝶閥15，高 壓蒸汽經(jīng)風(fēng)室16混合煙氣進(jìn)入返料器2的煤塵物料中，冷卻煤塵物料，并發(fā)生水蒸氣吸熱 反應(yīng)，降低物料溫度；當(dāng)返料器2內(nèi)的煤塵物料溫度降低到某一設(shè)定值時，執(zhí)行機構(gòu)關(guān)閉電 動蝶閥15。在水蒸氣加入返料器2時，電動蝶閥15的開度會隨返料器2中的煤塵物料溫度 自動調(diào)整，使煤塵物料溫度控制在相對穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)。 低溫?zé)煔饪梢岳鋮s物料，其低含氧量能減緩返料器內(nèi)的可燃物燃燒，抑制物料溫 度的快速上升；如果返料器2出現(xiàn)了物料快速升溫、甚至超溫的現(xiàn)象，自動、快速的溫控器 執(zhí)行機構(gòu)會及時自動打開電動蝶閥15，使汽輪機13產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽引入管14對返料 器2內(nèi)的物料進(jìn)行快速冷卻，控制返料器2內(nèi)的煤塵物料進(jìn)一步升溫；由于返料器2內(nèi)的溫 度被嚴(yán)格控制，避免了返料器風(fēng)帽17在高溫下被燒壞。對于難燃的煤種或劣質(zhì)煤，在循環(huán)流化床鍋爐1的出口煙氣中必然夾帶大量未能 燃盡的煤塵物料，這些煤塵物料經(jīng)氣固分離器5收集后，需要通過返料器2送回鍋爐。在高 溫條件下，這些煤塵物料遇氧氣會自動燃燒，氧氣濃度越高、煤塵物料的燃燒程度越劇烈。 所以本實用新型的裝置選用引風(fēng)機8出口的低溫?zé)煔庾鳛榉盗掀?的返料介質(zhì)，因氧氣濃 度較低，能明顯降低煤塵物料的燃燒速度，減緩煤塵物料溫度的上升；由于煙氣本身溫度較 低，能吸收部分煤塵物料燃燒放出的熱量，抑制煤塵物料溫度的上升。盡管引風(fēng)機8出口的煙氣溫度低、氧氣濃度低，用其作為返料器2的返料介質(zhì)，仍 然存在可燃物的燃燒現(xiàn)象。根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐1使用的燃料具體情況，考慮返料器2的 散熱損失，返料器2內(nèi)的溫度可能出現(xiàn)兩種情況煤塵燃燒放出的熱量大于返料介質(zhì)吸收 的熱量和其它熱損失，返料器2的溫度將會升高，會出現(xiàn)返料器結(jié)焦；煤塵燃燒放出的熱量 不大于返料介質(zhì)吸收的熱量和其它熱損失，返料器2不會出現(xiàn)返料器結(jié)焦。針對前一種情 況，當(dāng)返料器2內(nèi)煤塵物料溫度升高到某一值時，還需要對返料器2內(nèi)加入水蒸汽，通過水 蒸汽的冷卻和吸熱反應(yīng)，降低返料器2內(nèi)煤塵物料的溫度，制止結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生；后一種情 況，則不需加入水蒸汽，返料器2內(nèi)也不會出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。水蒸汽能降低返料器2中煤塵物料溫度有兩個方面的原因①水蒸汽溫度遠(yuǎn)比返料器中的物料溫度低，水蒸汽與物料顆粒在流化狀態(tài)下直接 接觸換熱，對煤塵物料的冷卻速度極快；②蒸汽與高溫煤塵物料中的碳發(fā)生水蒸汽分解反應(yīng)，吸熱速度極快，即 C+H20 — C0+H2-131. 5MJ/kmol，C+2H20 — C02+2H2-90. OMJ/kmol。對于水蒸汽分解反應(yīng)，物料 溫度越高，吸熱反應(yīng)的吸熱量越大，但800°C以下，水蒸汽分解反應(yīng)速度緩慢，主要靠水蒸汽 的冷卻作用降低煤塵物料的溫度。本實用新型采用引風(fēng)機8出口的煙氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空氣作為返料器2的返料介質(zhì)； 用測溫儀表監(jiān)視返料器2中燃料溫度；監(jiān)視儀表與開啟閥閥門的執(zhí)行機構(gòu)形成聯(lián)鎖，當(dāng)返 料器2內(nèi)物料的溫度高于某一設(shè)定溫度時，執(zhí)行機構(gòu)開啟蒸汽閥門，蒸汽進(jìn)入返料器2的返 料器風(fēng)室16，與煙氣混合后，經(jīng)返料器風(fēng)帽17進(jìn)入返料室，松動和流化煤塵顆粒，除了對作 用的物料進(jìn)行冷卻外，水蒸汽與高溫煤塵顆粒發(fā)生水蒸氣分解反應(yīng)，吸收料層熱量；當(dāng)返料 器2內(nèi)的煤塵物料低于某一設(shè)定溫度時，蒸汽閥門關(guān)閉。[0028] 循環(huán)流化床鍋爐1的返料器2的返料風(fēng)機12進(jìn)口與引風(fēng)機8出口聯(lián)通，返料風(fēng)機 12直接抽取鍋爐煙氣，并把煙氣送到返料器2 ；在返料器2的返料器風(fēng)室中增設(shè)一蒸汽引入 管14，蒸汽來自汽輪機13中間抽汽或其它過熱蒸汽，在蒸汽引入管14上增設(shè)一個調(diào)節(jié)蒸汽 的電動蝶閥15 ；在返料系統(tǒng)中設(shè)置2個測溫?zé)犭娕?，一個設(shè)置在返料器2的物料中，另一個 設(shè)置在立管11下端的物料中；其中，設(shè)置在返料器2物料中的熱電偶與電動蝶閥的執(zhí)行機 構(gòu)聯(lián)鎖，設(shè)置在立管11下端的熱電偶與報警器相連。正常運行時，電動蝶閥15常閉；當(dāng)循 環(huán)流化床鍋爐1燃用難燃煤種或劣質(zhì)煤時，立管11中的物料會處于較高溫度(因為氣固分 離器中存在未燃煤塵的繼續(xù)燃燒現(xiàn)象)，如果測量溫度超過設(shè)定值，報警器報警，提醒注意 返料器2結(jié)焦；如果返料器2中煤塵物料的溫度超過設(shè)定值時，溫控裝置的執(zhí)行機構(gòu)將及時 打開電動蝶閥15，高壓蒸汽與返料器2中的煤塵物料混合，冷卻物料和發(fā)生水蒸汽吸熱反 應(yīng)，降低物料溫度；當(dāng)物料溫度降低到某一設(shè)定值時，執(zhí)行機構(gòu)關(guān)閉電動蝶閥15。
權(quán)利要求一種消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置，包括循環(huán)流化床鍋爐(1)、氣固分離器(5)與除塵器(7)，循環(huán)流化床鍋爐(1)的排氣端通過管道連接氣固分離器(5)的進(jìn)氣端，氣固分離器(5)的排氣端通過管道連接鍋爐尾部煙道(6)的進(jìn)氣端，鍋爐尾部煙道(6)的排氣端通過管道連接除塵器(7)的進(jìn)氣端，除塵器(7)的排氣端通過管道連接引風(fēng)機(8)的進(jìn)氣端，其特征是還包括返料器(2)、返料風(fēng)機(12)與汽輪機(13)，返料器(2)具有返料器風(fēng)室(16)與返料器風(fēng)帽(17)，氣固分離器(5)的返料端出口通過立管(11)連接返料器(2)的返料端進(jìn)口，返料器(2)的返料端出口通過管道連接循環(huán)流化床鍋爐(1)的返料端進(jìn)口，在引風(fēng)機(8)的排氣端連接有返料風(fēng)機進(jìn)氣管(10)，返料風(fēng)機進(jìn)氣管(10)的排氣端連接返料風(fēng)機(12)的進(jìn)氣端，返料風(fēng)機(12)的排氣端通過管道連接返料器(2)的進(jìn)氣端，汽輪機(13)的排氣端通過蒸汽引入管(14)連接返料器(2)的蒸汽進(jìn)氣端。
2.如權(quán)利要求1所述的消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置，其特征是在返料器(2) 上安裝有返料器測溫?zé)犭娕?3)。
3.如權(quán)利要求1所述的消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置，其特征是在立管(11)上 安裝有立管測溫?zé)犭娕?4)。
4.如權(quán)利要求1所述的消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置，其特征是在蒸汽引入管(14)上設(shè)有電動蝶閥(15)。
專利摘要本實用新型涉及消除流化床鍋爐返料器結(jié)焦的裝置，循環(huán)流化床鍋爐的排氣端通過管道接氣固分離器的進(jìn)氣端，氣固分離器的排氣端通過管道接鍋爐尾部煙道的進(jìn)氣端，鍋爐尾部煙道的排氣端通過管道接除塵器的進(jìn)氣端，除塵器的排氣端通過管道接引風(fēng)機的進(jìn)氣端，返料器具有返料器風(fēng)室與返料器風(fēng)帽，氣固分離器的返料端出口通過立管接返料器的返料端進(jìn)口，返料器的返料端出口通過管道接循環(huán)流化床鍋爐的返料端進(jìn)口，在引風(fēng)機的排氣端接有返料風(fēng)機進(jìn)氣管，返料風(fēng)機進(jìn)氣管的排氣端連接返料風(fēng)機的進(jìn)氣端，返料風(fēng)機的排氣端通過管道接返料器的進(jìn)氣端，汽輪機的排氣端通過蒸汽引入管接返料器的蒸汽進(jìn)氣端。本實用新型從根本上防止了循環(huán)流化床返料器發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象。
文檔編號F23C10/18GK201599791SQ20102011561
公開日2010年10月6日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者柯慶海, 鄒嫻, 韓玕 申請人:無錫華光工業(yè)鍋爐有限公司