[发明专利]一种超临界循环流化床锅炉受热面

说明书

技术领域

本发明涉及大型循环流化床锅炉，尤其涉及一种超临界循环流化床锅炉受热面的结构设计。

背景技术

循环流床锅炉由于具有与煤粉锅炉相当的燃烧效率，低成本的高效脱硫方式和较低的氮氧化物排放而得到广泛的应用，近年来在中国得到了很快的发展，整体装机容量和单机容量逐年提高。相对于煤粉炉来讲，循环流化床锅炉的燃烧室的传热系数和温压较低，对于同样的负荷，循环流化床锅炉的炉膛截面积接近于煤粉炉，但单位受热面积上的传热量较小，平均炉膛设计面积上的热量输入约为1.605×10⁶W/m²，低于煤粉炉的热量输入5.664×10⁶W/m²，炉膛内的热流密度要比煤粉炉中的低很多。

为防止水冷壁传热工况恶化，水冷壁入口水要求有一定的欠焓，同时炉膛出口的工质要求加热到饱和蒸汽或者过热蒸汽，以保证尾部对流受热面的水动力安全性。因此对于高参数大容量的超临界循环流化床锅炉，炉膛内的吸热份额很高，约占总热量的60％。由于循环流化床炉膛内热流密度低的缘故，要求炉膛内有较大的受热面面积，这导致超临界循环流化床锅炉有较高的炉膛高度，增加了制造难度和成本。通常做法是通过添加过热屏的方式来减小水冷壁的面积，但是出于安全的考虑，屏式受热面入口工质要求是饱和蒸汽或者过热蒸汽，对于水冷壁面积的减小作用不大；并且由于屏式受热面一般为悬挂结构在炉膛的顶部，双面受热，单位受热面积上的热流密度较大，如果工质流量较低，容易出现传热恶化，影响水动力的安全性。

发明内容

针对现有的超临界循环流化床锅炉炉膛高度较高的缺点，本发明目的是提供一种超临界循环流化床锅炉受热面，使得工质可以充分利用炉膛内的吸热段，在保证水动力特性安全的条件下，提高对于炉膛热流的利用率，同时降低超临界循环流化床锅炉的炉膛高度。

本发明的技术方案如下：

一种超临界循环流化床锅炉受热面，其特征在于：所述的超临界循环流化床锅炉受热面包括水冷壁1，单面受热式一级过热屏3，汽水分离器2，水冷壁入口集箱11，水冷壁出口集箱12，蒸汽出口集箱22，一级过热屏入口集箱31，一级过热屏出口集箱32以及蒸汽出口总集箱4；所述的水冷壁入口集箱11通过水冷壁1与水冷壁出口集箱12相连，水冷壁出口集箱12通过蒸汽管道连接汽水分离器2；汽水分离器2蒸汽出口通过管道顺序连接蒸汽出口集箱22和单面受热式一级过热屏入口集箱31，一级过热屏入口集箱31通过单面受热式一级过热屏3与一级过热屏出口集箱32相连；通过汽水分离器2和单面受热式一级过热屏3的布置，水冷壁出口蒸汽在炉膛内实现再次加热。

本发明的技术特征还在于：所述的单面受热式一级过热屏3采用上端悬吊的膜式壁，该膜式壁和水冷壁1垂直，位于水冷壁的内侧，并采用两片分屏平行布置；所述的单面受热式一级过热屏下部敷设耐磨材料。

本发明具有以下优点及突出性效果：本发明考虑了炉膛内热流密度低、温压分布特点，通过设置汽水分离器和单面受热式一级过热屏，实现对水冷壁出口蒸汽的再次加热，充分利用了炉膛内优良的热负荷特性，增加了在炉膛内的吸热份额，保证了炉膛出口蒸汽的过热度满足水动力安全型的要求，减小了超临界循环硫化床锅炉的炉膛高度，降低了制造成本和施工难度；单面受热式一级过热屏的单面受热方式可以避免过热屏出现传热恶化。

附图说明

图1是本发明的炉膛内受热面结构布置的示意图。

图2是本发明超临界循环流化床锅炉工质在各受热面的吸热份额图。

图中：1-水冷壁；2-汽水分离器；3-单面受热式一级过热屏；4-蒸汽出口总集箱；11-水冷壁工质入口集箱；12-水冷壁出口集箱；22-蒸汽出口集箱；31-一级过热屏入口集箱；32-一级过热屏出口集箱。

具体实施方式

面结合附图对本发明的具体结构、工作原理和工作过程作进一步的说明。