環(huán)保節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，特別涉及一種環(huán)保節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]近三十年來(lái)，循環(huán)流化床(CFB)燃燒技術(shù)在中國(guó)得到迅猛發(fā)展，經(jīng)歷了國(guó)外引進(jìn)、引進(jìn)消化和自主開(kāi)發(fā)等幾個(gè)發(fā)展階段，目前，循環(huán)流化床鍋爐在發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)和集中供熱中得到廣泛應(yīng)用，而環(huán)保、節(jié)能及穩(wěn)定運(yùn)行是保證循環(huán)流化床鍋爐向高參數(shù)、大容量發(fā)展的必要條件。
[0003]循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)通常由爐膛、分離器、返料器、尾部受熱面和輔助設(shè)備等組成，煤和脫硫劑被送入爐膛后，迅速被爐膛內(nèi)存在的床料包圍，點(diǎn)火燃燒所需的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入，物料在爐膛內(nèi)呈流態(tài)化沸騰燃燒，在上升氣流的作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和其它受熱面放熱。大顆粒物料被上升氣流帶入懸浮區(qū)后，在自身重力及其它外力作用下不斷減速并逐漸偏離主氣流，并最終形成附壁下降粒子流，對(duì)爐膛水冷壁造成沖刷磨損，而被氣流夾帶出爐膛的固體物料一部分被分離器分離出來(lái)并通過(guò)返料器送回爐膛重新燃燒，另一部分未被分離器分離出來(lái)的物料則隨著煙氣進(jìn)入尾部受熱面，最后排入大氣。
[0004]現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐的爐膛受附壁下降粒子流的磨損較為嚴(yán)重，并且分離器的分離效率較低，無(wú)法捕捉更細(xì)的物料參與循環(huán)燃燒，導(dǎo)致鍋爐燃燒效率低、煤耗電耗大，同時(shí)也使脫硫劑不能有效脫硫，造成脫硫效率低，污染環(huán)境，此外，二次風(fēng)的結(jié)構(gòu)不合理，常造成貧氧區(qū)，不利于爐膛內(nèi)的物料燃燒。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有爐膛受附壁下降粒子流的磨損較為嚴(yán)重，分離器的分離效率較低以及二次風(fēng)的結(jié)構(gòu)不合理，常造成貧氧區(qū)的問(wèn)題，進(jìn)而提出一種環(huán)保節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐。
[0006]本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的一種環(huán)保節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐包括膜式水冷壁爐膛、旋風(fēng)分離器、返料器、二次風(fēng)、風(fēng)室、點(diǎn)火裝置、尾部受熱面、空氣預(yù)熱器和多個(gè)風(fēng)帽，膜式水冷壁爐膛的底部設(shè)有第一布風(fēng)板，第一布風(fēng)板上均布設(shè)有多個(gè)風(fēng)帽，第一布風(fēng)板的下端設(shè)有風(fēng)室，風(fēng)室的側(cè)面設(shè)有點(diǎn)火裝置，膜式水冷壁爐膛的下端側(cè)壁上設(shè)有送煤口，膜式水冷壁爐膛的下端設(shè)有二次風(fēng)，膜式水冷壁爐膛的上端出口與旋風(fēng)分離器的上端側(cè)面連通，旋風(fēng)分離器的頂部與尾部受熱面的上端連通，旋風(fēng)分離器的下端與返料器的上端連通，返料器的下端與膜式水冷壁爐膛的下端連通，尾部受熱面的下端設(shè)有空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器分別與二次風(fēng)和風(fēng)室連通，膜式水冷壁爐膛下端的前水冷壁和后水冷壁上的水冷壁管由上至下依次包括第一傾斜段和第二傾斜段，第一傾斜段向膜式水冷壁爐膛的外側(cè)傾斜，第二傾斜段向膜式水冷壁爐膛的內(nèi)側(cè)傾斜，第一傾斜段和第二傾斜段圓滑過(guò)渡，第二傾斜段的內(nèi)壁上設(shè)有耐磨澆注料，膜式水冷壁爐膛下端的側(cè)水冷壁上的水冷壁管由上至下依次包括第三傾斜段、第一豎直段、第四傾斜段和第二豎直段，第三傾斜段向膜式水冷壁爐膛的外側(cè)傾斜，第三傾斜段與第一傾斜段位于同一高度且傾斜角度相等，第四傾斜段向膜式水冷壁爐膛的內(nèi)側(cè)傾斜，第一豎直段、第四傾斜段和第二豎直段的內(nèi)壁上均設(shè)有耐磨澆注料；
[0007]所述旋風(fēng)分離器包括圓筒、錐筒、立管、進(jìn)口長(zhǎng)煙道和中心筒，進(jìn)口長(zhǎng)煙道的一端與膜式水冷壁爐膛連通，進(jìn)口長(zhǎng)煙道的另一端與圓筒的上方側(cè)壁連通，進(jìn)口長(zhǎng)煙道沿其長(zhǎng)度方向的高度相等，進(jìn)口長(zhǎng)煙道沿其長(zhǎng)度方向的寬度逐漸減小，進(jìn)口長(zhǎng)煙道的入口寬度大于出口寬度，圓筒、錐筒和立管由上至下依次連通并制成一體，圓筒、錐筒、立管和進(jìn)口長(zhǎng)煙道的內(nèi)壁上均設(shè)有絕熱層，中心筒為上下開(kāi)口的圓形筒狀結(jié)構(gòu)，中心筒的上端與圓筒的頂部連通固接，中心筒為雙偏置設(shè)置，X軸和與其垂直的y軸所組成的平面與圓筒的上表面重合且X軸和y軸的交點(diǎn)為圓筒的上表面圓心，X軸與進(jìn)口長(zhǎng)煙道的入口垂直，中心筒的上表面圓心相對(duì)于圓筒的上表面圓心先向X軸的負(fù)方向偏置一段距離，再向y軸的正方向偏置一段距離；
[0008]所述二次風(fēng)為單層二次風(fēng)，二次風(fēng)包括風(fēng)道、脫硫劑噴嘴、多個(gè)風(fēng)管和多個(gè)調(diào)風(fēng)門(mén)，風(fēng)道為環(huán)形管并與膜式水冷壁爐膛的下端套裝固接，多個(gè)風(fēng)管的上端均與風(fēng)道的下端連通固接，每個(gè)風(fēng)管的下端均設(shè)有一個(gè)風(fēng)管?chē)娮?，每個(gè)風(fēng)管?chē)娮炫c膜式水冷壁爐膛連通，多個(gè)風(fēng)管?chē)娮炀鶆蚍植荚谇八浔诤秃笏浔谏?，且前水冷壁和后水冷壁上的風(fēng)管?chē)娮戾e(cuò)開(kāi)設(shè)置，每個(gè)風(fēng)管上均設(shè)有一個(gè)調(diào)風(fēng)門(mén)，脫硫劑噴嘴與前水冷壁上的其中一個(gè)風(fēng)管連通。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、本實(shí)用新型的前水冷壁和后水冷壁上的水冷壁管設(shè)有第一傾斜段和第二傾斜段，耐磨澆注料敷設(shè)在第二傾斜段上，附壁下降粒子流在下降過(guò)程中直接沖刷耐磨澆注料，從而對(duì)爐膛水冷壁形成了有效的保護(hù)，同時(shí)第一傾斜段也阻擋了附壁下降粒子流，使其不能對(duì)耐磨澆注料的頂面造成磨損，側(cè)水冷壁上的水冷壁管設(shè)有第三傾斜段、第一豎直段、第四傾斜段和第二豎直段，耐磨澆注料敷設(shè)在第一豎直段、第四傾斜段和第二豎直段上，如此設(shè)置既能防止附壁下降粒子流對(duì)爐膛水冷壁的磨損，又有利于前水冷壁、后水冷壁和側(cè)水冷壁之間形成有效密封；
[0011]2、本實(shí)用新型的旋風(fēng)分離器設(shè)有進(jìn)口長(zhǎng)煙道，即將進(jìn)口煙道加長(zhǎng)，使得煙氣流速更加均勻，進(jìn)口長(zhǎng)煙道沿其長(zhǎng)度方向高度不變，而寬度逐漸減小，可實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣加速，出口煙氣速度可達(dá)到25m/s以上，有利于物料貼壁濃縮，避免短路，同時(shí)中心筒采用雙偏置設(shè)置，使旋風(fēng)分離器形成內(nèi)蝸殼結(jié)構(gòu)，可減輕中心筒的磨損，提高分離器的分離效率，分離效率達(dá)到99.2%以上，能夠捕捉更細(xì)的物料參與循環(huán)，鍋爐燃燒效率大大提高，采用較薄的料層、較低的床壓即可穩(wěn)定運(yùn)行，既防止磨損，又節(jié)省能耗，保證了循環(huán)流化床鍋爐能夠低能耗并長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了煤耗降低3%以上，節(jié)省電耗25%以上，由于分離效率提高，意味著對(duì)脫硫劑的分離效率也得到提高，脫硫劑在膜式水冷壁爐膛內(nèi)反復(fù)循環(huán)，表面不斷磨耗并生成新的表面，使得脫硫更加完全，爐內(nèi)脫硫效率大大提高，鈣硫摩爾比為2.0時(shí)，爐內(nèi)脫硫效率大于90% ；
[0012]3、本實(shí)用新型采用單層二次風(fēng)設(shè)計(jì)，二次風(fēng)速度更高，單層二次風(fēng)設(shè)置在膜式水冷壁爐膛四周，通過(guò)調(diào)風(fēng)門(mén)可控制爐膛內(nèi)不同區(qū)域二次風(fēng)的配置，前水冷壁和后水冷壁上的風(fēng)管?chē)娮戾e(cuò)開(kāi)設(shè)置，可避免各風(fēng)管?chē)娮靽姵龅亩物L(fēng)之間相互影響，二次風(fēng)更加均勻有力，消除貧氧區(qū)，使?fàn)t膛內(nèi)物料燃燒更加充分，且滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氮氧化物的原始排放小于100mg/Nm3 ；
[0013]4、本實(shí)用新型設(shè)有脫硫劑噴嘴，脫硫劑不與煤粉混合送入爐膛，而是通過(guò)脫硫劑噴嘴單獨(dú)送入爐膛，脫硫劑噴嘴設(shè)置在前水冷壁上的風(fēng)管上，脫硫劑可隨著二次風(fēng)噴入爐膛，使脫硫劑更加均勻，且如此設(shè)置便于后期維護(hù)；
[0014]5、本實(shí)用新型是采用定態(tài)設(shè)計(jì)理論，通過(guò)基于流態(tài)重構(gòu)的方法來(lái)提高床質(zhì)量、降低床存量，重新構(gòu)建和優(yōu)化循環(huán)流化床鍋爐的物料平衡狀態(tài)，通過(guò)對(duì)鍋爐循環(huán)系統(tǒng)核心部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證物料達(dá)到要求的“質(zhì)”與“量”，真正實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流化床鍋爐低排放、低能耗、低床壓和低磨損并穩(wěn)定運(yùn)行，年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)SOOOh以上，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好，使循環(huán)流化床鍋爐得以向高參數(shù)、大容量發(fā)展。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是沿圖1中A-A線和B-B線的剖視圖；
[0017]圖3是沿圖1中C-C線和D-D線的剖視圖；
[0018]圖4是膜式水冷壁爐膛的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是沿圖4中F-F線的剖視圖；
[0020]圖6是旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖7是沿圖6中G-G線的剖視圖；
[0022]圖8是單層二次風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9是中心筒、銷(xiāo)軸和頂板的連接關(guān)系示意圖；
[0024]圖10是圖9中J區(qū)域的放大圖；
[0025]圖11是圖9的俯視圖；
[0026]圖12是風(fēng)帽的主視圖；
[0027]圖13是沿圖12中E-E線的剖視圖；
[0028]圖14是沿圖12中H-H線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種環(huán)保節(jié)能型循