[发明专利]循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉，特别是一种适用于660MW、1000MW及其以上等级的超大型循环流化床锅炉。

背景技术

循环流化床（CFB）燃烧技术是具有燃料适应性好，效率高，污染物排放少等优点的洁净燃烧技术。近几年，CFB锅炉技术发展迅速，不断向大型化发展。随着大型化发展，CFB锅炉面临增大容量问题。

锅炉容量的增加主要是通过受热面的增加来实现的，但是由于锅炉炉膛受热面积的增加和锅炉容量的增加不匹配，导致循环流化床锅炉在大型化的过程中存在着受热面积的布置很难解决的问题，或者是即使解决了，又带来了其他的很多问题。

现有的单布风板炉膛主体部分大多采用矩形横截面，其截面如图1所示，炉膛1的一侧布置有旋风分离器3，二次风2分布在炉膛1两侧，在扩大炉膛面积时，会受到二次风穿透性的限制，这决定了炉膛在二次风方向上尺寸不能过大，这个尺寸往往受限于10m。因此，炉膛放大只能通过增大其宽度来实现。由此带来两方面的问题：（1）锅炉宽深比失调，造成锅炉占地面积过大，沿炉膛宽度方向布置的燃料给送系统配合困难，锅炉经济性差；（2）炉膛周长快速增加，水冷壁平均质量流速降低，降低锅炉安全性；（3）炉膛一个方向尺寸过大，引发炉膛内温度场、流场不均匀，降低锅炉性能。并且，其中的单布风板布风装置，受到布风板中心供氧和长宽比的限制，面积不能过大，因此难以满足流化燃烧锅炉大型化发展的需要。

为了解决这一问题，现有技术中提供了一种双布风板的炉膛，其截面如图2所示，双布风板炉膛1在炉膛内具有中隔墙4，辅助系统位于炉膛的外围，双布风板炉膛在二次风方向上尺寸上比单布风板炉膛大一些，可以做到16m左右，但在需要进一步扩大锅炉容量时仍存在上述限制，并且还存在以下问题：（1）炉膛下部被分成独立的两部分，锅炉运行时存在两部分压力不均衡，压力剧烈波动导致“翻床”的风险；（2）炉膛四周被分离装置烟道开口占用，炉膛内辐射受热面只能布置在烟道开口之间的位置，导致增加炉膛内辐射受热面困难。现有的双布风板炉膛锅炉技术通常通过增设外置式换热器来增加换热面积，但增加外置式换热器又会带来整个锅炉系统复杂，锅炉运行控制困难，锅炉可靠性差的问题。并且，其中的双布风板布风装置被分成独立的两个部分，在运行时两个布风装置的压力无法自然平衡，给锅炉稳定、安全运行带来困难。已经公开的双布风板布风装置必须采用复杂的调节手段，才能满足锅炉运行。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构合理、适用于大容量锅炉的循环流化床锅炉。

本发明的技术方案如下:

一种循环流化床锅炉，包括炉膛，其特征在于，所述炉膛包括内壁和外壁，外壁包围在内壁外，内壁和外壁之间的环形空间构成炉膛内部。

本发明的附加技术方案如下：

优选的，所述的内壁和外壁的横截面是边数>4的多边形，并且每个内角大于90度。

优选地，炉膛上的烟气开口设置在外壁上。

优选地，炉膛内的辐射受热面设置在内壁上。

优选地，所述的内壁和外壁的横截面是两个圆，由内圆和外圆叠加而成。

优选地，所述辐射受热面是屏式吸热面，该屏式吸热面是由管子和钢板连接而成的平面换热元件。

优选地，在内壁和外壁底部之间还设有环形的布风板。

本发明的有益效果是：环形炉膛放大炉膛面积时在各个方向尺寸能够同时增加，有效克服了已有公开的炉膛单个方向尺寸增加，宽度、深度比值失调所导致的：（1）炉膛周长快速增加，水冷壁平均质量流速降低；（2）炉膛一个方向尺寸过大，引发炉膛内温度场、流场不均匀；（3）锅炉占地面积激增，燃料给送系统配合困难，锅炉经济性差等一系列问题。环形炉膛是一个完全贯通的、形成一个整体的炉膛空间，不存在锅炉运行时压力不均衡、压力剧烈波动“翻床”的风险。

本发明优选技术方案中的内壁和外壁的横截面是边数>4的多边形设置，可以使炉膛内温度场、流场分布均匀，方便于燃料给送系统等辅助设备围绕锅炉均匀布置，如果采用内壁和外壁的横截面是两个同心的圆的方式，会使炉膛内温度场、流场分布更为均匀，但工艺加工难度要比前者高。

本发明的优选技术方案中将辐射受热面布置在内壁上的结构，由于内壁上有大量的空间布置，因此可以不采用外置式换热器即可获得足够的换热面积，从而使锅炉系统简单、可靠。

在本发明的一些实施例中采用环形的布风装置可以有效地增大布风板面积，在环形的内侧可以送入二次风（空气），解决了布风板中心缺氧的问题。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：