專(zhuān)利名稱(chēng)：高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)熱載體鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效節(jié)能減排 循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)有機(jī)熱載體鍋爐以燃煤為主，釆用層狀燃燒方式， 燃燒設(shè)備以固定手燒爐、鏈條爐、往復(fù)爐和振動(dòng)爐等形式，現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)流 化床鍋爐是在爐膛出口處加了 一個(gè)分離器，用來(lái)收集部分煙灰返回爐膛燃燒， 這種結(jié)構(gòu)的鍋爐存在循環(huán)煙灰濃度大、受熱面磨損嚴(yán)重、煤燃燒率低、燃煤煤 種要求高、環(huán)境污染嚴(yán)重、除塵設(shè)備投資高、運(yùn)行成本高、佘熱利用率低等技 術(shù)問(wèn)題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)熱載體鍋爐存在受熱面磨損 嚴(yán)重、煤燃燒率低、燃煤煤種要求高、環(huán)境污染嚴(yán)重、除塵設(shè)備投資高、運(yùn)行 成本高、余熱利用率低等技術(shù)問(wèn)題，提供一種高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱 載體鍋爐，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，包括鍋爐底座、煤斗和 熱媒循環(huán)泵，鍋爐底座的上面由外到內(nèi)依次設(shè)有鋼架和保溫耐火層構(gòu)成的爐體,
其要點(diǎn)是爐體內(nèi)平行設(shè)有頂部連通的爐膛和煙道；爐膛的上部由上到下依次設(shè) 有頂部受熱面、方盤(pán)輻射受熱管東，盤(pán)管間隙設(shè)有二次風(fēng)噴嘴，爐膛的下部設(shè) 有布風(fēng)板，布風(fēng)板上設(shè)有風(fēng)帽，爐膛通過(guò)給煤管與煤斗連通，爐膛的底部設(shè)有 等壓風(fēng)箱；所說(shuō)煙道由上到下依次設(shè)有出口集箱、旋風(fēng)分離器和相互連通的高 溫對(duì)流管束與低溫對(duì)流管束，煙道底部設(shè)有與爐膛底部等壓風(fēng)箱連通的空氣預(yù)熱器，煙道經(jīng)空氣預(yù)熱器與設(shè)置在下面的煙氣出口連通；所說(shuō)旋風(fēng)分離器通過(guò)
管道經(jīng)返料器與爐膛的下部連通；高溫對(duì)流管束通過(guò)中間聯(lián)箱與方盤(pán)輻射受熱 管束的下部連通；低溫對(duì)流管束與熱媒循環(huán)泵連通；頂部受熱面經(jīng)出口集箱與 用熱設(shè)備連通。
所說(shuō)爐膛和煙道由旋風(fēng)分離器連通，旋風(fēng)分離器內(nèi)設(shè)葉片與分離筒呈整體 結(jié)構(gòu)；所說(shuō)旋風(fēng)分離器位于方盤(pán)輻射受熱管東和高溫對(duì)流管束之間，這種設(shè)置 方式提高了分離溫度130 15(TC，使進(jìn)入分離器煙氣的溫度達(dá)到755'C以上，有 利于飛灰燃盡，降低了飛灰的含碳量，提高了燃燒率由原來(lái)的熱效率7W提高到 85%，大大降低了成本。
所說(shuō)低溫對(duì)流管東的外側(cè)設(shè)有與熱媒循環(huán)泵連通的進(jìn)口集箱。
所說(shuō)空氣預(yù)熱器為兩級(jí)管式空氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)，位于上面的一級(jí)為一次空氣預(yù)熱 管，下面的為二次空氣預(yù)熱管，空氣分別經(jīng)一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)送入；煙氣在 空氣預(yù)熱器內(nèi)自上而下流動(dòng)，空氣在管內(nèi)橫向流動(dòng)， 一次空氣通過(guò)一次風(fēng)道經(jīng) 等壓風(fēng)箱和布風(fēng)板進(jìn)入爐膛助燃，二次空氣通過(guò)二次風(fēng)道經(jīng)設(shè)置在盤(pán)管間隙處 的二次風(fēng)噴嘴和給煤管進(jìn)入爐膛助燃；為使空氣預(yù)熱器在熱狀態(tài)下能自由伸脹， 在空氣預(yù)熱器上部裝有伸縮節(jié)；所說(shuō)二次風(fēng)噴嘴為上、中、下三層布設(shè)。
所說(shuō)方盤(pán)輻射受熱管束位于爐膛下部布風(fēng)板的距離為2. 5~3m,因?yàn)榈退傺?環(huán)流化床只有在距離布風(fēng)板l. 5m以下才有磨損，這種布置方式不可能對(duì)受熱面 造成磨損。
所說(shuō)煤斗內(nèi)裝燃料與石灰石混合物，在燃料燃燒過(guò)程中直接脫硫，節(jié)省了 脫硫設(shè)備的投資。
本發(fā)明采用循環(huán)流化床燃燒方式，可以燃用各類(lèi)煙煤、貧煤，燃燒效率達(dá)95%~99%，尤其是含硫量較高的燃料可通過(guò)添加少量石灰石就能大大降低二氧
化硫的排放；同時(shí)由于鍋爐的燃燒溫度只有90(TC左右，可以有效地控制NOx的 排放?？山档土蚧飳?duì)設(shè)備的腐蝕和NOx對(duì)環(huán)境的污染。它的爐灰由于活性好， 可以做水泥等建筑材料的摻合料。這樣就能夠解決燃煤冒黑煙，燃煤不充分問(wèn) 題，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、廢物綜合利用的目的。解決了現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)熱 載體鍋爐存在受熱面磨損嚴(yán)重、煤燃燒率低、燃煤煤種要求高、環(huán)境污染嚴(yán)重、 除塵設(shè)備投資高、運(yùn)行成本高、余熱利用率低等技術(shù)問(wèn)題。由于循環(huán)流化床燃 燒煤種適應(yīng)性廣、燃燒效率高，不僅僅應(yīng)用于有機(jī)熱載體鍋爐上，也廣泛應(yīng)用 于工業(yè)的蒸汽鍋爐、化工的焙燒鍋爐、熱風(fēng)爐、水泥烘干爐、陶瓷熱風(fēng)爐等。 用這種燃燒方式，可以解決燃料種類(lèi)單一問(wèn)題，更重要的是釆用本技術(shù)后節(jié)煤 可達(dá)15% 30%，煙氣黑度小于林格曼I級(jí)， 一年內(nèi)即可回收全部投資。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明有機(jī)熱載體循環(huán)系統(tǒng)流程方框圖3為本發(fā)明燃燒系統(tǒng)流程方框圖4為本發(fā)明空氣預(yù)熱系統(tǒng)流程方框圖 圖中1、鍋爐底座2、等壓風(fēng)箱3、布風(fēng)板4、給煤管5、風(fēng)帽6、爐 膛7、煤斗8、盤(pán)管間隙9、 二次風(fēng)噴嘴10、方盤(pán)輻射受熱管東11、保 溫耐火層12、鋼架 13、頂部受熱面 14、出口集箱 15、煙道 16、旋風(fēng) 分離器 17、高溫對(duì)流管束 18、中間聯(lián)箱 19、低溫對(duì)流管束 20、進(jìn)口集 箱21、返料器22、空氣預(yù)熱器23、煙氣出口 24、熱媒循環(huán)泵25、用 熱設(shè)備26、 一次風(fēng)機(jī) 27、 二次風(fēng)機(jī) 28、 一次空氣預(yù)熱管 29、 二次空氣 預(yù)熱管 30、 一次風(fēng)道 31、 二次風(fēng)道具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明包括鍋爐底座1、煤 斗7和熱媒循環(huán)泵24，鍋爐底座1的上面由外到內(nèi)依次設(shè)有鋼架12和保溫耐火 層11構(gòu)成的爐體，爐體內(nèi)平行設(shè)有頂部連通的爐膛6和煙道15;爐膛6的上部 由上到下依次設(shè)有頂部受熱面13、方盤(pán)輻射受熱管東IO，盤(pán)管間隙8設(shè)有二次 風(fēng)噴嘴9，爐膛6的下部設(shè)有布風(fēng)板3，布風(fēng)板3上設(shè)有風(fēng)帽5，爐膛6通過(guò)給 煤管4與煤斗7連通，爐膛6的底部設(shè)有等壓風(fēng)箱2;煙道15由上到下依次設(shè) 有出口集箱14、旋風(fēng)分離器16和相互連通的高溫對(duì)流管束17與低溫對(duì)流管束 19，煙道15底部設(shè)有與爐膛6底部等壓風(fēng)箱2連通的空氣預(yù)熱器22,煙道15 經(jīng)空氣預(yù)熱器22與設(shè)置在下面的煙氣出口 23連通；旋風(fēng)分離器16通過(guò)管道經(jīng) 返料器21與爐膛6的下部連通；高溫對(duì)流管束17通過(guò)中間聯(lián)箱18與方盤(pán)輻射 受熱管束10的下部連通；低溫對(duì)流管束19與熱媒循環(huán)泵24連通；頂部受熱面 13經(jīng)出口集箱14與用熱設(shè)備25連通；爐膛6和煙道15由旋風(fēng)分離器16連通， 旋風(fēng)分離器16內(nèi)設(shè)葉片與分離簡(jiǎn)呈整體結(jié)構(gòu)；旋風(fēng)分離器16位于方盤(pán)輻射受 熱管束10和高溫對(duì)流管束17之間；低溫對(duì)流管束19的外側(cè)設(shè)有與熱媒循環(huán)泵 24連通的進(jìn)口集箱20;空氣預(yù)熱器22為兩級(jí)管式空氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)，位于上面的 一級(jí)為一次空氣預(yù)熱管28，下面的為二次空氣預(yù)熱管29，空氣分別經(jīng)一次風(fēng)機(jī) 26和二次風(fēng)機(jī)27送入；煙氣在空氣預(yù)熱器22內(nèi)自上而下流動(dòng)，空氣在管內(nèi)橫 向流動(dòng)， 一次空氣通過(guò)一次風(fēng)道經(jīng)等壓風(fēng)箱2和布風(fēng)板3進(jìn)入爐膛6助燃，二 次空氣通過(guò)二次風(fēng)道經(jīng)設(shè)置在盤(pán)管間隙8處的二次風(fēng)噴嘴9和給煤管4進(jìn)入爐 膛6助燃；空氣預(yù)熱器22上部裝有伸縮節(jié)，二次風(fēng)噴嘴9為上、中、下三層布
設(shè)；方盤(pán)輻射受熱管東10位于爐膛下部布風(fēng)板3的距離為2. 5 3m;煤斗7內(nèi)裝
燃料與石灰石混合物。本發(fā)明的工作原理按其循環(huán)方式來(lái)分，可分為有機(jī)熱載體循環(huán)系統(tǒng)、燃
燒系統(tǒng)和空氣預(yù)熱系統(tǒng)。
有機(jī)熱載體循環(huán)系統(tǒng)參照?qǐng)D2，有機(jī)熱載體經(jīng)熱媒循環(huán)油泵24輸入進(jìn)口 集箱20,進(jìn)口集箱20與低溫對(duì)流管束19相連通，經(jīng)過(guò)低溫對(duì)流管東19與煙氣 熱交換后進(jìn)入高溫對(duì)流管東17繼續(xù)與煙氣進(jìn)行熱交換，最后經(jīng)中間聯(lián)箱18進(jìn) 入方盤(pán)輻射受熱管束10在爐膛6內(nèi)充分的吸收熱量，最后經(jīng)過(guò)頂部受熱面13 從出口集箱14送入用熱設(shè)備25,繼而再返回重新加熱。
燃燒系統(tǒng)參照?qǐng)D3，該系統(tǒng)主要由鍋爐底座l、爐膛6、旋風(fēng)分離器16、 返料器21、空氣預(yù)熱器22組成，爐膛6的下部是密相料層，最底部是布風(fēng)板3， 布風(fēng)板3上均勻布置風(fēng)帽5，經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器22的一次空氣由等壓風(fēng)箱2經(jīng)過(guò) 布風(fēng)板3從風(fēng)帽5均勻進(jìn)入爐膛6,燃料與石灰石混合物經(jīng)螺旋給煤機(jī)送至煤斗 7, 二次風(fēng)約占總空氣量的40%，分別由盤(pán)管間隙8處的二次風(fēng)噴嘴9和給煤管 4進(jìn)入爐膛6， 二次風(fēng)噴嘴9分上、中、下三層布置，以利燃燒和爐溫控制，降 低冊(cè),的排放，當(dāng)Ca/S比在1.5-2. 5時(shí)脫硫效率通?？蛇_(dá)90%，整個(gè)燃燒是在 低流化風(fēng)速下進(jìn)行，爐溫控制在90(TC,煙氣從爐膛6出來(lái)以后，夾帶了大量的 顆粒物料進(jìn)入高溫旋風(fēng)分離器16，旋風(fēng)分離器16由磷酸鹽耐火磚和澆注料砌筑 而成，被分離的顆粒經(jīng)返料器21返回爐膛循環(huán)再燃燒；離開(kāi)旋風(fēng)分離器16的 煙氣進(jìn)入豎直煙道15，隨煙氣排走的微細(xì)顆?？捎慑仩t后部的除塵器設(shè)備收集。
空氣預(yù)熱系統(tǒng)參照?qǐng)D4，空氣預(yù)熱器22為兩級(jí)布置管式結(jié)構(gòu)，上面一級(jí) 為一次空氣預(yù)熱管28，下面為二次空氣預(yù)熱管29,空氣分別由一次風(fēng)機(jī)26和 二次風(fēng)機(jī)27送入，分別進(jìn)入一次風(fēng)道30和二次風(fēng)道31,預(yù)熱溫度分別達(dá)到180 。C和120°C。
權(quán)利要求
1、一種高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，包括鍋爐底座、煤斗和熱媒循環(huán)泵，鍋爐底座的上面由外到內(nèi)依次設(shè)有鋼架和保溫耐火層構(gòu)成的爐體，其特征是爐體內(nèi)平行設(shè)有頂部連通的爐膛和煙道；爐膛的上部由上到下依次設(shè)有頂部受熱面、方盤(pán)輻射受熱管束，盤(pán)管間隙設(shè)有二次風(fēng)噴嘴，爐膛的下部設(shè)有布風(fēng)板，布風(fēng)板上設(shè)有風(fēng)帽，爐膛通過(guò)給煤管與煤斗連通，爐膛的底部設(shè)有等壓風(fēng)箱；所說(shuō)煙道由上到下依次設(shè)有出口集箱、旋風(fēng)分離器和相互連通的高溫對(duì)流管束與低溫對(duì)流管束，煙道底部設(shè)有與爐膛底部等壓風(fēng)箱連通的空氣預(yù)熱器，煙道經(jīng)空氣預(yù)熱器與設(shè)置在下面的煙氣出口連通；所說(shuō)旋風(fēng)分離器通過(guò)管道經(jīng)返料器與爐膛的下部連通；高溫對(duì)流管束通過(guò)中間聯(lián)箱與方盤(pán)輻射受熱管束的下部連通；低溫對(duì)流管束與熱媒循環(huán)泵連通；頂部受熱面經(jīng)出口集箱與用熱設(shè)備連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，其特 征是所說(shuō)爐膛和煙道由旋風(fēng)分離器連通，旋風(fēng)分離器內(nèi)設(shè)葉片與分離簡(jiǎn)呈整體 結(jié)構(gòu)；所說(shuō)旋風(fēng)分離器位于方盤(pán)輻射受熱管東和高溫對(duì)流管束之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，其特 征是所說(shuō)低溫對(duì)流管東的外側(cè)設(shè)有與熱媒循環(huán)泵連通的進(jìn)口集箱。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，其特 征是所說(shuō)空氣預(yù)熱器為兩級(jí)管式空氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)，位于上面的一級(jí)為一次空氣預(yù) 熱管，下面的為二次空氣預(yù)熱管，空氣分別經(jīng)一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)送入； 一次 空氣通過(guò)一次風(fēng)道經(jīng)等壓風(fēng)箱和布風(fēng)板進(jìn)入爐膛助燃，二次空氣通過(guò)二次風(fēng)道 經(jīng)設(shè)置在盤(pán)管間隙處的二次風(fēng)噴嘴和給煤管進(jìn)入爐膛助燃；所說(shuō)空氣預(yù)熱器上部裝有伸縮節(jié)；所說(shuō)二次風(fēng)噴嘴為上、中、下三層布設(shè)。
5、根據(jù)權(quán)利要求i所述的高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，其特征是所說(shuō)方盤(pán)輻射受熱管東位于爐膛下部布風(fēng)板的距離為2. 5 3m。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高效節(jié)能減排循環(huán)流化床有機(jī)熱載體鍋爐，包括鍋爐底座、煤斗和熱媒循環(huán)泵，鍋爐底座的上面由外到內(nèi)依次設(shè)有鋼架和保溫耐火層構(gòu)成的爐體，爐體內(nèi)平行設(shè)有頂部連通的爐膛和煙道；爐膛的上部由上到下依次設(shè)有頂部受熱面、方盤(pán)輻射受熱管束，盤(pán)管間隙設(shè)有二次風(fēng)噴嘴，爐膛的下部設(shè)有布風(fēng)板、風(fēng)帽和等壓風(fēng)箱；煙道由上到下依次設(shè)有出口集箱、旋風(fēng)分離器、高溫對(duì)流管束、低溫對(duì)流管束和空氣預(yù)熱器，煙道經(jīng)空氣預(yù)熱器與設(shè)置在下面的煙氣出口連通；旋風(fēng)分離器通過(guò)管道經(jīng)返料器與爐膛連通；高溫對(duì)流管束通過(guò)中間聯(lián)箱與方盤(pán)輻射受熱管束連通；低溫對(duì)流管束與熱媒循環(huán)泵連通；受熱面經(jīng)出口集箱與用熱設(shè)備連通。本發(fā)明環(huán)保、節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F24H7/00GK101545676SQ20091002078
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者劉樂(lè)泉, 劉福濤, 孫華臻, 雷 徐, 景懷嵐, 博 李, 李守泉, 楊洪良, 立 陳, 紅 鮑 申請(qǐng)人:山東圣威鍋爐有限公司