一種倒階梯式爐膛鍋爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種爐膛鍋爐，尤其涉及一種倒階梯式循環(huán)流化床爐膛鍋爐，屬于循環(huán)流化床鍋爐技術領域。
【背景技術】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐是近幾十年迅速發(fā)展起來的一項高效、低污染的燃燒技術。它具有接近或達到同容量煤粉爐的燃燒效率；這種燃燒技術的燃料適應性強，不僅可以燃用煙煤等優(yōu)質煤，而且可燃用各種劣質燃料；它的負荷調節(jié)比寬，最低時能在25%負荷下仍能穩(wěn)定燃燒；低溫燃燒使NOX生成量少，灰渣便于綜合利用等優(yōu)勢，是國際上公認的商業(yè)化程度最好的潔凈煤燃燒技術之一。
[0003]循環(huán)流化床鍋爐技術發(fā)展速度遠不如PC鍋爐，其中制約其發(fā)展的一個重要因素就是循環(huán)流化床鍋爐的磨損強度大，嚴重制約著鍋爐的連續(xù)運行。在現(xiàn)行的技術當中，如圖1所示，鍋爐爐膛I為了燃燒更加充分，為等直徑爐膛。在鍋爐爐膛I的底部設置空氣入口4，空氣從該處吹入，然后與鍋爐膛爐I內的煤混合進行燃燒。燃燒后的煙氣往上竄，部分夾帶小顆粒的煙氣將通過通道進入分離器2中，進行分離后的煙氣通過上部的尾部煙道5進入其他裝置，分離后夾帶小顆粒的煙氣將在分離器2的作用下，往下竄，再通過返料器3回到鍋爐爐膛I中，進行再一次的爐膛內燃燒，至此實現(xiàn)一次外循環(huán)。鍋爐爐膛I中燃燒后的煙氣往上竄后，由于爐膛和分離器連接處的管道壓力為O壓力，因此，夾帶大顆粒的煙氣無法通過該通道進入分離器，以及部分小顆粒煙氣也無法進入分離器，這兩部分煙氣會在重力的作用下加速的往下落；而由于鍋爐爐膛I的設置，從底部吹入的空氣主要集中在鍋爐爐膛I的中部，因此，這部分下落的煙氣實際上占了總煙氣的60%或者以上，這部分煙氣將沿著鍋爐爐膛I的側壁往下落；這部分煙氣在爐膛內不斷的上竄和下落，形成爐膛的內循環(huán)。由于這部分下落的煙氣由于夾雜大顆粒物和小顆粒物，因此及其容易對鍋爐的爐膛內壁造成磨損。
[0004]目前，為了解決這些磨損，通常采用的方式為:在鍋爐爐膛I內設置防磨梁11的方式來解決循環(huán)流化床鍋爐的磨損問題。其原理是:根據(jù)研宄表明，磨損與速度的3次方成正比，與灰濃度的2次方成正比，利用防磨梁阻止內循環(huán)的貼水冷壁循環(huán)灰的正常流動路線，使其中大量的循環(huán)灰從爐膛中部降落，以解決爐膛內壁磨損的問題。
[0005]實際工程應用表面了防磨梁對循環(huán)流化床鍋爐爐膛磨損有很大的緩解作用。但由于循環(huán)流化床鍋爐爐膛有相當大比例的對流換熱，由于防磨梁將沿爐膛貼壁的內循環(huán)循環(huán)灰送入爐膛中部，使得循環(huán)流化床鍋爐水冷壁附近的灰流濃度降低，鍋爐水冷壁吸熱能力下降，鍋爐汽水參數(shù)會下降，造成換熱能力減弱，引起鍋爐爐內溫度升高，爐膛出口煙溫升高。由于防磨梁將循環(huán)直接送入爐膛，會引起密相區(qū)床料波動，并可能引起床層共振，造成鍋爐振動，影響鍋爐安全。此外，工程經驗表明，貼壁流沿水冷壁下降時在防磨梁設置處改變路徑并對防磨梁形成沖刷，因此在防磨梁上沿的水冷壁極易形成磨損，增加爆管幾率。
[0006]另外，循環(huán)流化床作為一種清潔高效的燃燒技術，具有很強的煤種適應性，非常適合燃用煤泥等特殊燃料。煤泥作為一種洗選過程中的副產物，具有水分大、灰分高、顆粒細、粘度大、持水性強、內聚力大，難以運輸?shù)忍攸c，在堆積狀態(tài)下形態(tài)極不穩(wěn)定，極易造成環(huán)境污染，甚至影響正常生產。國內已有一批135MW?300MW的CFB鍋爐摻燒煤泥，摻燒比例在15?40%左右，配套年產500萬噸左右的礦井，日消耗煤泥1000?2000t左右，年消耗煤泥30?50萬噸。中小容量CFB鍋爐摻燒煤泥的工程經驗為礦區(qū)煤電一體綜合利用煤泥指出一條道路。在現(xiàn)有技術當中，一般采用頂部給入煤泥，中部給入煤泥，和密相區(qū)給入煤泥的方式。
[0007]采用頂部給入煤泥的方式較為普遍，煤泥給料裝置設置在爐膛頂部將煤泥送入爐膛，煤泥在降落的過程中逐漸破裂燃燒，適合煤泥的大批量給入。但這種方式由于其給料口距離爐膛出口較近，因此煤泥在爐膛內停留時間較短，而煤泥顆粒很細，在分離器中難以被捕作下來，因此燃料燃燒時間不足，飛灰含碳量增加，煤泥的利用率偏低，電廠經濟性有待進一步提尚。
[0008]在傳統(tǒng)爐膛結構中采用中部給料方式給入煤泥，給料口距離爐膛出口更遠，煤泥燃燒時間更長，因此經濟性有所提高。但給料口在水冷壁墻上，煤泥容易貼在水冷壁上造成結焦，不適合大量的給入煤泥。
[0009]密相區(qū)給入煤泥由于其系統(tǒng)復雜，可靠性較差，不能大量給入煤泥，一般很少應用。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型的目的在于:提供一種倒階梯式爐膛鍋爐，解決現(xiàn)有循環(huán)流化床鍋爐通過在內壁設置防磨梁導致爐膛出口煙溫升高，造成鍋爐振動，影響鍋爐安全的技術問題，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題。
[0011]本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn):一種倒階梯式爐膛鍋爐，包括爐膛、分離器、返料器、空氣入口和尾部煙道，所述空氣入口設于爐膛的底部，爐膛的頂部與分離器連通，分離器的頂部與尾部煙道連通，分離器的底部通過返料器與爐膛的下部連通，所述爐膛的中部為直徑從下往上漸縮的階梯狀結構；在階梯處設有通入爐膛內部的煤泥給料
目.0
[0012]作為優(yōu)選方式，階梯處的水冷壁設置有銷釘和防磨澆注料體。
[0013]作為優(yōu)選方式，所述階梯狀結構包括2-6級臺階，所述臺階的寬度為L，L > O。
[0014]作為一種優(yōu)選方式，所述階梯狀結構包括2級臺階，所述臺階的寬度為L，L =30cm?200cm，所述相鄰兩臺階的豎向間距為D，D = 10cm?3000cm。
[0015]作為一種優(yōu)選方式，所述階梯狀結構包括3級臺階，所述臺階的寬度為L，L =30cm?200cm，所述相鄰兩臺階的豎向間距為D，D = 10cm?3000cm。
[0016]作為一種優(yōu)選方式，所述階梯狀結構包括4級臺階，所述臺階的寬度為L，L =30cm?200cm，所述相鄰兩臺階的豎向間距為D，D = 10cm?3000cm。
[0017]作為一種優(yōu)選方式，所述階梯狀結構處可以設置煤泥等特殊燃料給料口，每一個臺階上可以設置給料口的數(shù)量為2?10個。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果:本實用新型倒階梯式爐膛鍋爐，具備如下優(yōu)點:
[0019]1.在階梯部位設置煤泥給料裝置，煤泥給入后距離下一段水冷壁有一定距離，避免造成給入的煤泥貼壁，增加煤泥量給入比例，進一步提高燃用煤泥的循環(huán)流化床鍋爐經濟性；
[0020]2.煤泥給料裝置操作平臺和下一段水冷壁支吊平臺相結合，可以增加設備成本快速回收；
[0021]3.階梯狀的設置方式起到防磨梁的作用，防止了鍋爐爐膛內壁的磨損，保證鍋爐爐內換熱面布置；
[0022]4.有效控制上下部爐膛煙氣流速，維持全爐