[实用新型]提高大型循环流化床锅炉炉内物料分布均匀性的回料装置

说明书

技术领域

本实用新型大型循环流化床锅炉技术领域，具体涉及一种提高大型循环流化床锅炉炉内物料分布均匀性的回料装置。

背景技术

循环流化床（CFB）锅炉技术，是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术，具有低污染燃烧、燃料适应性广、负荷调节性好、燃烧效率高、投资和运行成本相对较低等优点。目前，该技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展。目前，30万千瓦循环流化床已经成为在建CFB锅炉的主流，60万千瓦CFB锅炉的投运也已进入倒计时。

循环流化床锅炉的特点是：各种固体颗粒在向上气流的作用下，表现出类似流体状态的现象。这些固体颗粒一方面在炉膛内部不断循环；另一方面从炉膛顶部离开的固体颗粒进入旋风分离器，从气-固两相流中分离出来的固体颗粒通过回料阀被重新送回炉膛参与燃烧。通过上述循环，保证了气固之间的强烈扰动和混合，并保证了固体颗粒较长的停留时间，使得锅炉内温度分布均匀，从而为燃烧和传热提供了良好的外部条件，并为炉内高效脱硫、低NOx燃烧、预防锅炉结焦提供了保障。

然而，在循环流化床锅炉大型化的过程中，为了保证分离器较高的分离效率和简化整体锅炉结构布置，锅炉采用了3个分离器布置在锅炉炉膛和尾部烟道之间的方式，即M型锅炉布置方式（如图1所示）。大量现场运行数据表明，这种布置方式存在两侧循环回路回料量大，而中间循环回路回料量小的问题，导致锅炉床温分布不均匀，炉内侧磨，炉内脱硫效率下降，NOx排放浓度增加，严重时还会影响入炉煤的燃烬程度、甚至引起锅炉结焦，从而危害锅炉机组的安全稳定高效运行。

本实用新型人研究后发现，大型CFB锅炉内沿水平方向固体颗粒不均匀，可能是导致该问题的主要原因。在CFB锅炉的内循环过程中，会形成边壁流，及固体颗粒碰撞到炉膛内壁时，会形成团聚并向下流动，因此，CFB锅炉两侧的循环物料量，往往高于中部的循环物料量。而当采用具有三个分离器的M型锅炉布置方式时，由于中部的循环物料量少，因此进入中部分离器的物料量少，通过中部分离器下的回料阀回到炉膛的物料量少，从而使循环物料分布不均的现象更为明显。

此外，由于大型CFB锅炉多采用冷却式旋风分离器，以增加换热面，并且由于高压流化风的加入，从而使得回料阀出口的循环灰的温度低于炉膛温度，因此当中部的循环灰量较少时，炉膛中部的床温也就显著偏高，导致炉膛内密相区温度偏差较大。而当炉膛中部温度严重偏高时，为了保证机组安全稳定高效运行，将必须减少炉膛中部的给煤量，增加炉膛两侧的给煤量，从而进一步降低了炉膛中部的循环物料量，使该问题更加严重。

因此，如何提高大型CFB锅炉内沿水平方向固体颗粒的均匀性，是CFB锅炉在大型化过程中必须解决的问题。这就需要对现有的回料阀重新优化设计。

目前常规的回料阀包括L型回料阀、U型回料阀、V型回料阀等，其中又以U型回料阀为主，得到了广泛的应用，但无法解决循环物料不均的问题。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种提高大型循环流化床锅炉炉内物料分布均匀性的回料装置，解决了大型循环流化床锅炉炉内固体颗粒不均，导致温度不均匀，影响锅炉安全稳定高效运行的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种提高大型循环流化床锅炉炉内物料分布均匀性的回料装置，包括和旋风分离器7下端相连接的立管1、和立管1下端连接的松动床10以及和松动床10底部相连通的松动床风室6，所述回料系统还包括设置在松动床10周围和其连通的至少两组回料床，和至少两组回料床底部分别相连通的至少两组回料床风室，和至少两组回料床顶部分别相连通的至少两组返料斜腿，和至少两组返料斜腿分别相连接的炉膛接口。

所述回料装置为不对称结构。

所述回料床、回料床风室、返料斜腿和炉膛接口为两组。

所述松动床10的两侧与#1回料床3和#2回料床11相连通，#1回料床3和#2回料床11的底部分别与#1回料床风室4和#2回料床风室12相连通，其顶部分别与#1返料斜腿2和#2返料斜腿9相连通，松动床风室6与#1回料床风室4和#2回料床风室12之间为风室隔板14，#1返料斜腿2的末端与#1炉膛接口5相连接，#2返料斜腿9的末端与#2炉膛接口13相连接；在立管1和旋风分离器7连接处、#1返料斜腿2的末端与#1炉膛接口5连接处以及#2返料斜腿9的末端与#2炉膛接口13连接处附近安装有膨胀节8。