專利名稱:多床流體鍋爐的制作方法
本發(fā)明介紹一種至少有二個可流體化床的多床流體鍋爐，給第一個床以普通的煤燃料，并且在該床中進行燃料，接著在以后的床中燃燒。
在瑞典書8405746-2(相當于歐洲專利85114303.2說明書)中公開了上述類型的鍋爐。本發(fā)明說明書描述了一種具有多床燃燒室的鍋爐裝置，這種多床燃燒室在第一個下面的燃燒室空間內(nèi)有一個第一床，而在第二個上面的燃燒室空間內(nèi)有一個第二床。本鍋爐裝置在燃燒室空間的底部裝有若干噴嘴，這些噴嘴分別為噴射燃燒空氣和燃燒氣體使床流體化。
在用代用燃燒如廢木、廢紙和拉圾燃燒和輔助燃燒的情況下，由于燃料的特點，在本類型的鍋爐中有噴嘴堵塞等危險。
本發(fā)明解決了與此有關的所有問題，其特征在于把木材碎片、廢木或廢紙和拉圾等代用燃料提供給第二床并在那里被燃燒，因此對第二床有一個較簡單的燃料加料裝置，以及增加了第一床到第二床流體氣體噴嘴抗堵塞等的保護裝置。第二床較低的反壓力或平衡壓力可促進代用燃料的供給，在代用燃料的供給處的壓力也可以經(jīng)常低于周圍大氣壓力。因此，防止了從第一床噴嘴到第二床噴嘴的堵塞。
于是，有可能使用一種低發(fā)熱值的燃料，而且是一種水份含量高和碎片尺寸不規(guī)則的燃料，其通常具有差的使用性和運輸性。在第二床未冷卻的情況下，在用上述的代用燃料時，維持該床的燃燒溫度是比較簡單的。在兩個床燃燒的情況下，第一床的廢氣將預熱第二床，提供必需的壓力降的分布和第二床優(yōu)良的流體化作用，而可以被添加的附加空氣作為二次空氣。第二床底部的噴嘴將不會受到堵塞，例如由于燃料具有不規(guī)則尺寸碎片的緣故，因為這些燃料是被加到第二床內(nèi)的。就鍋爐內(nèi)的反壓力來說，橫過第二床內(nèi)的反壓力較低，從而在必需的壓力勢壘方面容許有一個較簡單的燃料加料裝置。但僅僅在第二床燃燒的情況下，需要某個最小空氣流，這是為了要在第二床底部噴嘴之間達到必需的壓力流分布。在向第二床底下面輸送廢氣期間，可以進一步減少空氣流和燃燒載荷量，而維持第二床的流體化作用。
下面將參考附圖較詳細地舉例說明本發(fā)明，其中附圖有圖1表示一種雙床鍋爐，圖2為根據(jù)本發(fā)明及通過這些鍋爐燃燒的三床鍋爐。圖3、4和5示出三床鍋爐的另外使用，圖1中(1)表示具有兩個被冷卻的底(2)和底(3)，從而把燃燒室(1)分成一個空氣配給室(4)，一個具有燃燒室空間(5)的第一個被冷卻的流體化床(7)和一個具有燃燒室空間(6)的第二個未冷卻的流體化床(8)。通過一些噴嘴(9)向第一床(7)提供主要的燃燒空氣，這些噴嘴使床(7)的床料流體化，并且基本上燒掉所提供的燃料。
第一床(7)包括一個管簇(10)，用以冷卻上述流體化床，水的加熱和/或產(chǎn)生蒸汽以及用于其他使用，如在下面將被提到。第二床(8)的底(3)裝有噴嘴(11)，燃燒氣體通過這些噴嘴被提供給第二床(8)，床(8)在第二個燃燒室空間(6)內(nèi)流體化。底(3)裝有二次空氣的供給裝置(14)，它捅入到各個噴嘴(11)中的燃燒氣體。
在鍋爐的燃燒期間，把普通的燃料煤在(12)處通過在床(7)中的燃料分配器(33)輸送給第一床(7)。通常，把這燃料輸送到床(7)表面以下，第一床(7)的材料通常為惰性材料加一定數(shù)量的去硫劑。普通床的材料是由煤灰、石英砂和去硫劑(石灰石、白云石)組成。
在(13)處合理地采用螺旋進料機、自動加煤機、下降杠(dropshaft)或氣動進料裝置把代用燃料(見上面)輸送給第二床(8)。這種燃料在這里同輸送給第一床(7)的沒有燃盡的部分普通燃料一起燃燒。
可以把流體鍋爐的廢氣供給(15)處，用以提高橫過噴嘴(11)到第二床(8)的溫度和壓力降，例如，在第一床(7)燃燒不足或沒有燃燒的情況下。
在上述第二床(8)燃燒室空間內(nèi)較低的反壓力促進了染料供給的壓力勢壘的情況。第二床(8)的單獨燃燒需要某個最小的空氣流，以使在第二個底(3)處的噴嘴(11)之間達到必需的壓力流分布狀態(tài)。
通過第一床(7)的管簇(10)，可以供給熱水或蒸汽，熱水或蒸汽可以給第二床(8)底(3)的空氣預熱。床的材料通過管道(16)和(17)在床之間也能被再循環(huán)。因此，采用此方法也能實現(xiàn)第二床(8)的預熱，而同時可以從第一床(7)的管簇(10)得到電能。
在上述第二床(8)中能夠使壓力保持在低于周圍的大氣壓力。這促進染料的供給，因為熱的廢氣在燃料系統(tǒng)中不含倒流。
對于一定的壓力降可計算噴嘴(11)。如果第一床(7)是冷的，則壓力降和流體化作用將較小，因此，在這第一床(7)中進行加熱是有利的，例如在(15)處供給廢氣。
采用一個導向燒嘴加熱第二床(8)可以使鍋爐起動，熱氣把床(8)加熱到自燃溫度。于是可把熱床材料從第二床(8)運到第一床(7)，從而熱床料通過燃料分配器(33)借助于燃料的喂入使第一床(7)燃燒。
導向燒嘴(18)通常在鍋爐起動時使用，也可以被使用在第二床(8)的預熱，例如在潮濕燃料的情況下，燒嘴(18)也可在鍋爐起動以后使用。
用普通的方法把從第二床(8)逸出的燃燒氣體輸送到一個廢氣加熱鍋爐(圖中沒有示出)，該廢氣加熱鍋爐被安裝在燃燒機組之后。
燃燒添加劑如去硫劑也可以被輸送到代用燃料(13)的某個供給道岔處。
圖2表示一種三床鍋爐，其中燃燒添加劑經(jīng)由(26)輸送，而二次空氣或三次空氣經(jīng)由(19)輸送。數(shù)字(20)表示為第三床(25)的排空裝置。該排空裝置(20)也可用在第二床(22)。通過管道(21)中的一根管子把代用燃料輸送到第二床(22)。安裝一個第三床和給第二床裝備一個充滿空氣的裝置(見24處)，為擴大載荷范圍變化的可能性創(chuàng)造條件。于是，可以在床(22)內(nèi)完成鍋爐的起動。第二床(22)和第三床(25)裝有二次空氣的供給裝置。在第二床燃燒的情況下，三床鍋爐的優(yōu)點如下1，第三床可得到某個火花熄滅點。
2，有高的去硫作用的可能性。
3，叁段燃燒。
4，通過在第一和第二床的一個導向燒嘴，簡化了鍋爐的點火。
5，可以在第二床進行連續(xù)的低載荷燃燒。
6，在高載荷的情況下，可以在第一和第二床中進行燃燒。
7，較少氮的氧化物，這是由于三段燃燒具有低的起始溫度和在最上面的燃燒床中有剩余空氣的緣故。
在可供選擇的三床鍋爐方案中的第二床(22)的底部，在如圖所示的(23)處分別喂入燃燒氣體和流體空氣;在二床鍋爐的情況，喂入的氣體是共同的。在可供選擇的三床鍋爐中，進入第二床的二次空氣主要來清潔和用作三次空氣，因為可把其他空氣輸送給壓力通風系統(tǒng)(在24處)，也可以把這種空氣用作為第二次空氣。在二床鍋爐的情況下，二次空氣裝置有雙重作用，即可供噴嘴的清洗和作為二次空氣。
圖3表示一種只用煤燃燒的三床鍋爐。按剛才提到的次序來安置三床(27)、(28)和(29)的。
圖3a表示僅有煤和以最大的載荷燃燒。于是第一床(27)和管簇(10)被過流體化，而第三床(29)的管簇(30)不受約束。二次空氣和三次空氣不是在(31)處喂入，就是在(24)處喂入，而燃燒和/或去硫劑可以在(32)處喂入。這樣做是為了是適合以后廢氣加熱鍋爐(沒有示出)的廢氣溫度，以及為了控制有關氧化化合物(NOX)和一氧化碳(CO)放出的含量。
圖3b表示在最小載荷情況下的相應位置。在此情況下，降低第一床(27)的床高，如果甚至在較高的載荷下燃料中包含細的顆粒(即被粉碎得很細的顆粒)，并且鍋爐中的燃燒能被向上移動，于是，調(diào)節(jié)第三床(29)的床高有可能給廢氣加熱鍋爐保持正常的廢氣溫度，因此或多或少的能被管簇(30)帶走。
在圖4中，圖4a表示在最大載荷情況下的位置，圖4b表示在最小載荷情況下的位置，當僅僅用生物燃料進行燃燒時。在最大載荷情況下(圖4a)，第一床(27)的管簇(10)被暴露出，而第三床(29)的管簇(30)被流體化。相反在最小載荷情況下(圖4b)，第一床(27)的管簇和第三床(29)的管簇被完全地或部分地暴露出，所使用的能量可以被控制，從及可以適應廢氣加熱鍋爐的廢氣溫度。
圖5表示一種三床鍋爐(27-29)采用煤燃燒和生物燃料的組合燃燒的情況。在此情況下，調(diào)節(jié)第一床(27)和第三床(29)中的流體高度來適合廢氣加熱鍋爐的一些需要。
可以把第二床(28)經(jīng)由第一床(27)向第三床(29)移去。
在第一床(27)的燃燒期間同時向第二床(28)和第三床(29)的底部添加補充燃燒空氣可以達到多段燃燒。
用另一種方法，僅僅在第二床(28)燃燒期間可以向第三床(29)的底部添加二次空氣。
在第一床(27)和第二床(28)的燃燒期間，可以調(diào)節(jié)空氣，以便達到多段燃燒。通常第二床(28)和第三床(29)的底部添加二次空氣。
可以用許多在如下權利要求
范圍內(nèi)的方法改變上述的裝置。
對根據(jù)圖2、3、4和5的可選擇的三床鍋爐來說，圖1中的運輸裝置(17)也可以被使用在第二床和第三之間的運輸。
權利要求
1.一種多床的流體床鍋爐至少具有二個可流體化的床(7、8)，在該鍋爐中普通燃料如煤被輸送到第一床(7)，并在本床(7)及以后的床(8)中進行這種燃料的燃燒，其特征在于代用燃料(13)如木材碎片、廢木材或廢紙和拉圾等被安排輸送給第二床(8)，以便在那里燃燒，因此對第二床(8)有一個較簡單的燃料加料裝置，以及增加了從第一床(7)到第二床(8)流體氣體噴嘴抗堵塞等的防護裝置。
2.根據(jù)權利要求
1所述的鍋爐，其進一步的特征在于這種燃燒是適合于在三床鍋爐(27、28、29)中進行的，從而在第一床(27)中僅僅進行煤的燃燒，其能量是適合于受床(27)的管簇(10)上的過流體化的變化控制的，最上面的床(29)的管簇(30)或是完全暴露，或是部分浸沒，在燃料部分地含有被粉碎得很細的顆粒情況下，第一床(27)的管簇(10)暴露出一個相應的范圍。
3.根據(jù)權利要求
1所說的鍋爐，其進一步的特征在于生物燃料適合于被輸送到第二床(28)，所使用的能量同第三床(29)的管簇(30)過流體化的增加或減少相適應。
4.根據(jù)權利要求
1所述的鍋爐，其進一步的特征在于煤是適合于被裝到第一床(27)的，而生物燃料是適合于被裝到第二床(28)，過流體化的程度適合于第一床(27)的管簇(10)和第三床(29)的管簇(30)。
5.根據(jù)權利要求
1所述的鍋爐，其進一步的特征在于廢氣適合于被輸入第一床(7)(在15處)的燃燒室空間，用以增加橫過第二床(8)噴嘴(11)的溫度和壓力降，例如在第一床(7)中低燃燒或沒有燃燒的情況下。
6.根據(jù)權利要求
1所述的鍋爐，其進一步的特征在于在第二床(8)后面安置一個第三床(25)，從而除了代用燃料外，普通燃料也可能被輸送到第二床(8)，于是達到增加低載荷操作的可能性。
7.根據(jù)權利要求
1、5或6中的任何一個權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于至少有一個導向燒嘴(18)適合于在鍋爐起動后也被運轉(zhuǎn)，該導向燒嘴是捅入第一床(7)的，這是為了控制通過第二床(8)的噴嘴(11)的壓力降和/或為了進行預熱。
8.根據(jù)權利要求
1、5-7中的任何一個權利要求
所述的鍋爐，其進一布的特征在于燃料添加劑如去硫劑適合于供給第一床(27)和/或第二床(28)以及第三床(29)。
9.根據(jù)權利要求
1-8中的任何一個權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于第二床(28)的床材料適合于供給第一床(27)并且反之亦然(16、17、20)。
10.根據(jù)權利要求
1-9中的任何一個權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于用普通方法把供水和/或供蒸汽的管簇安裝在一床(27)中，另一方面，通過管簇供給水和蒸汽的方式可以把管簇用作一個熱源。
11.根據(jù)上述權利要求
中的一個或更多的權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于安裝裝置以便容許第二床(28)經(jīng)由第一床(27)被移動到第三床(29)。
12.根據(jù)上述權利要求
中的一個或更多的權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于在第一床(27)的燃燒期間，補充的燃燒空氣適合于同時被輸送到第二床(28)和第三床(29)的底部。
13.根據(jù)權利要求
1-11中的一個或更多的權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于二次空氣適合于供給僅僅在第二床(28)的燃燒期間。
14.根據(jù)權利要求
1-11中的一個或更多的權利要求
所述的鍋爐，其進一步的特征在于在第一床(27)和第二床(28)的燃燒期間，燃燒空氣是可調(diào)的，以便達到多段燃燒，二次空氣適合于被供給在第三床(29)的底部。
專利摘要
本發(fā)明介紹一種至少有二個可流體化床(7、8)的多床流體鍋爐。在該多床流體鍋爐中，普通燃料如煤被輸送到第一床(7)，并且在該床(7)及在以后的床(8)中進行這種燃料的燃燒。本發(fā)明的特征在于一種代用燃料(13)如木材碎片、廢木材或廢紙和垃圾等是適合于被供給第二床(8)的，這是為了在那里燃燒，于是對第二床(8)有一個較簡單的燃料加料裝置，以及增加了從第一床(7)到第二床(8)流體氣體噴嘴抗堵塞等的保護裝置。
文檔編號F22B31/00GK86104304SQ86104304
公開日1986年12月24日 申請日期1986年6月24日
發(fā)明者喬根·伯格克維斯特 申請人:瑞典通用電器斯泰爾公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan