[实用新型]循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种循环流化床锅炉。

背景技术

循环流化床燃烧技术具有很多优点：密相区体积热容量最大；能够燃烧劣质煤，煤矸石；低温燃烧不易生成NO_x，可对高硫煤实施炉内加CaCO₃，CaO直烧脱硫处理，没有煤粉炉庞杂制粉系统的配套设备，并且得到政府环保政策支持。

在炉膛中，在密相区与稀相区的界面上部通常会发生CO₂与C作用急速还原生成CO的化学反应，该化学反应吸收大量热能，此时当再加入二次风的时候，由于二次风的温度较低(约300℃左右)，致使质轻而被强劲上升气流扬起的焦炭粉尘表面温度迅速降至焦炭着火点700℃以下，完全灭火，即便有O₂供给也不燃烧。在温度继续降至600℃以下时，CO₂与C作用生成CO的化学反应也停止了。因此，这些C就成为烟气中的飞灰可燃物，随烟道、烟囱排向大气。这造成的不利影响是：一方面使得燃煤资源浪费严重，另外，C粒本身对于烟道等相关设备的磨损很大。

实用新型内容

基于上述的技术问题，本实用新型的目的在于，提出一种能够克服上述缺点的改进的循环流化床锅炉。本实用新型在所述炉膛中另外增设一个用于进行低温还原反应的膜壳，所述膜壳为一端开放的腔体，通过该开放的一端接收来自所述流化床的包括夹带C粉的CO₂、N₂气流的物料流，所述膜壳的另一端设置有多个供反应产物CO排出的气体排出孔。并且所述膜壳不与二次风口气体相通。

通过接收来自所述流化床的包括夹带C粉的CO₂、N₂气流的物料流，可以发生CO₂与C作用生成CO的化学反应。由于膜壳不与二次风口气体相通，因此该膜壳就不会与二次风进行热交换，从而CO₂与C作用生成CO的化学反应就不会受到较低温度二次风的影响。同时，由于此时稀相区和密相区的界面位于膜壳内，因此，在常规的循环流化床锅炉中出现的稀相区和密相区的界面处结焦的问题，由于CO₂与C作用生成CO的化学反应中进行吸热而得到了避免。借助于该化学反应所产生的体积膨胀和压力增加而将生成的CO源源不断地喷入到膜壳以外的炉膛负压区域，从而组织第二次燃烧。在二次燃烧室内是单相气体2CO+O₂均混燃烧，放出热量更是膜壳内的2-3倍，燃烧中心温度高，锅炉效率和出力同步提升，使所提供的燃烧原料得到净化，燃烧产物在完全燃烬后排向大气。

根据本实用新型，所述膜壳包括圆柱状膜壳本体和所述膜壳的另一端的膜壳罩，所述多个气体排出孔设置在所述膜壳罩上。将膜壳设计为圆柱状有利于充分反应。顶端的膜壳罩可以设计为半球或平顶圆球状，其上设计的多个气体排出孔可以用于将生成的CO喷入到膜壳以外的炉膛负压区域。并且由于设置的气体排出孔的数量有多个，因此，在二次单相均匀混流中形成多火炬和短火焰，得以洁净完全燃烧。

所述膜壳的向所述流化床开放的一端的尺寸与所述流化床的尺寸相匹配，从而使流化床出来的物料全部进入所述膜壳中。

膜壳的顶部优选最低不能低于二次风口的位置，最高在二次风口以上0.5-2.5米。这样有助于二次风中的氧气和CO，H₂均匀混合。膜壳设置在所述炉膛的中央区域，膜壳的中心轴线优选与所述炉膛的中心轴线重合。

膜壳在二次风口的高度处包围有一层保温绝热层，进一步避免与二次风进行热量交换。

所述膜壳由作为蓄热体的耐火耐磨材料制成，从而可以实现膜壳内热量存储并进行绝热氧化、还原热化学反应。

所述膜壳在炉膛的高度方向上自下而上依次包括三个区域：还原降温区、离析降尘区、煤气集汇区，在还原降温区中未反应的碳粒随气流上升至离析降尘区时，又重新返回至还原降温区乃至硫化床密相区中。

本实用新型循环流化床锅炉中燃烧充分，飞灰可燃物非常少，达到了高效洁净安全的燃烧效果。还原降温区段还具有自动强力降尘效能，无需普遍采用的各类除尘器等，节能降耗。同时可以避免循环流化床锅炉普遍存在的密相区和稀相区交界处的结焦问题。

附图说明

在附图中以实施例示意性地描述了本实用新型：

图1示出了本实用新型循环流化床锅炉的主设备纵向剖视示意图；

图2是膜壳的放大剖视示意图。

具体实施方式