[发明专利]用于干式提取锅炉中重灰的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及干式提取和冷却来自燃烧室内的燃烧残渣的装置和方法，具体来说，对例如热电厂使用的化石燃料中产生的重灰进行提取和冷却。

背景技术

用于发电而对固体化石燃料的需求不断增长，使得含灰量高的煤和的褐煤的燃烧更加频繁。在大功率锅炉中燃烧褐煤会产生集中在锅炉本身的底部的大量重灰，产生的重灰甚至可达到接近100吨/小时之多。干式冷却这些重灰量需要大量的冷却空气，甚至两倍或三倍于传统的化石燃料。

如EP 0 471 055 B1中所示，在某些已知的灰提取和干式冷却系统中，冷却空气一旦与灰热交换而被加热后就从锅炉底部引入到锅炉中。因此，首先，产生的灰量越多，则以上述方式由冷却空气在锅炉中提供的可能热回收就越多。

然而，为了避免燃烧效率和/或锅炉效率不利地受到从底部而不是从燃烧器或从其它特定的空气入口引入到燃烧室内的空气的影响，和/或为了避免对氮氧化物(NO_x)的产生造成类似不希望的影响，某些锅炉设计者宁愿将该量限制到某一最大值，其等于引入到燃烧室的总空气量的1.0-1.5％。

就刚才所述的情况而言，首先如果这种灰数量很大且温度很高，则已知的冷却系统在实施上、有效和经济的方式上、重灰的干式冷却或主要的干式冷却方面以及重灰和相关冷却空气的处置方面都未获得成功。尤其是，即使如此的冷却和处置获得成功，但它们的实现却给装置带来相当的复杂性，其结果带来非常高的实施和操作成本。

因此，本发明面临和要解决的技术问题是提供干式提取和冷却来自固体燃料燃烧室内的燃烧残渣的系统和方法，它们可避免刚才对现有技术介绍中提及的诸多缺点。

发明内容

上述问题用如权利要求1所述的系统和如权利要求28所述的方法来解决。

在本发明所附的权利要求中有本发明的较佳特征。

本发明提供某些重要的优点，借助于下文中的详细描述，这些优点将会充分地被认识。主要优点在于，在含灰量高的煤的情形中，本发明允许对灰本身实施充分和有效的干式冷却，而不超过上述从底部引入到燃烧室内冷却空气的1.0-1.5％的限值。这样的优点对于上述含灰量高的煤的情形是特别地重要。这主要通过以下措施来获得：提供重力型的空气/灰干式交换器，并只允许控制量的冷却空气从底部引入到燃烧室内；而来自这种重力型交换器的过多的空气可在专用过滤器后，输送到过滤锅炉烟气的系统或较佳地送到烟气侧上的燃烧空气加热器的上游，然后排放到大气中，由此，可回收大部分由灰传送到空气中的能量。

为了确保在所有灰量和温度的情况下的热回收的有效性，可根据烟灰量和/或温度的组合测量来调整引入到系统内的冷却空气量。

总结下文中给出的对优选实施例的详细描述，本发明主要涉及到附加的冷却系统，其用来干式提取由固体燃料锅炉产生的重灰并适于降低灰的温度。该系统主要包括(按布置顺序)：

—收集沉积在锅炉底部上的灰的金属带提取器，该提取器是已经在专利EP 0 471 055 B1中提到的主题的类型，其商标名为“MAC”；

—压碎系统，用于增加灰的热交换面积；

—与所述提取器成直线布置的一个或多个金属的传送器，其具有运输和通过引入逆流的空气进行冷却冷却的功能；以及

—管线内的冷却装置，其具有使烟灰多次与逆流的附加空气接触，以便提高可能的热交换的功能，而不必增加回到燃烧室内的空气量，如上所述，然后，这种附加的空气较佳地在捕集细粒之后送到空气加热器的上游或大气中。

附图说明

某些优选实施例借助于实例来显示，它们没有限制性的目的，从以下对某些实施例的详细描述中，将会明白本发明其它的优点、特征和应用方式。以下将涉及到附图中的诸图，其中：

图1示出一总体布置图，示范本发明系统的第一实施例或较佳的操作方式，用来将来自重力型空气/灰交换器的冷却空气送到位于空气加热器上游的与燃烧室关联的烟气管道内；

图2示出一总体布置图，示范本发明系统的第二实施例或较佳的操作方式，用辅助风机来移动来自重力型空气/灰交换器的空气并排放到大气中；

图3示出一总体布置图，示范本发明系统的第三实施例或较佳的操作方式，用来将来自重力型空气/灰交换器的冷却空气送到位于灰尘去除系统上游的与燃烧室关联的烟气管道内；以及

图4a和4b涉及装备有空气计量系统的上图中的重力型空气/灰交换器，分别示出该交换器的侧视图和前视图。

具体实施方式