[发明专利]一种带有下排气旋风分离器的卧式循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床燃烧设备，尤其涉及一种带有下排气旋风分离器的卧式循环流化床燃烧设备，属于劣质煤、固体废弃物、城市和工业污泥、生物质等劣质燃料的燃烧设备，对燃料的灰分具有广泛的适应性。

背景技术

目前，劣质煤、固体废弃物、污泥、生物质等劣质燃料的主要燃烧设备是链条炉、水冷振动炉排锅炉和循环流化床锅炉等，根据不同的燃料选择不同的炉型，不同的炉型具有各自的特点。

循环流化床锅炉是近年来发展起来的高效清洁的固体燃料热能利用设备，燃料适应性广，可燃用优质煤、劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料。由于其燃烧效率高，能同时进行炉内脱硫、脱硝等污染控制操作，具有低NOx和SOx排放等优点，因而目前在电力市场得到了迅速的发展，正在向大型化方向发展，世界上60万千万的循环流化床锅炉业已于2013年初投入商业运行。在电力行业，劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料的使用容易导致发电事故，因而这些燃料的燃用受到了一定程度限制。与火力发电相比，在工业锅炉领域，由于工业锅炉的蒸发量小、运行灵活、检修方便，因而劣质煤、固体废弃物、生物质等低品位、低价格、高性价比的燃料日益受到青睐。用于热力发电领域的传统立式、单级循环流化床锅炉存在炉体高，锅炉岛体积庞大等缺点，对厂房建设要求较高。同时锅炉岛的支撑钢架以及锅炉岛本体的钢耗较大，使得项目造价和初投资较高。针对立式循环流化床锅炉在工业锅炉领域的缺陷，中国专利CN200510126362.6公布了一种卧式循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法，采用外置立式旋风分离器、将传统立式锅炉的炉膛分为主燃室、副燃室和燃尽室三个部分，从而有效降低了炉膛高度。但该技术采用的旋风分离器布置在尾部烟道和燃尽室之间，导致锅炉的跨距较大，结构尚不够紧凑。中国专利CN201210014929.0公布了一种带有水平旋风分离器的卧式循环流化床锅炉，在燃尽室内集成布置水平旋风分离器，使结构更加紧凑，有利于循环床锅炉的小型化，能有效降低锅炉建造成本。但分离器水平布置，惯性离心力和重力作用相互干扰，分离效率偏低，对含灰燃料中灰分的普适性不够好。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明提出一种带有下排气旋风分离器的卧式循环流化床锅炉，既实现了结构的紧凑布置，又实现了物料的高效分离，使得该锅炉的燃烧效率高、燃料适应性强。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带有下排气旋风分离器的卧式循环流化床锅炉，它包括由主燃室密相区和主燃室稀相区组成的主燃室、副燃室、燃尽室和尾部烟道，在燃尽室上部布置有烟气出口，在尾部烟道内布置有省煤器和空气预热器，根据尾部受热面的耐腐蚀能力锅炉排烟温度控制在120～180℃；在主燃室下部布置有布风板；在主燃室和副燃室之间布置有第一水冷壁隔墙，在副燃室和燃尽室之间布置有第二水冷壁隔墙；副燃室与燃尽室底部形成V形灰斗，在V形灰斗底部布置有回料器，回料器与主燃烧返料口相连，其特征在于：在尾部烟道上部布置有1～2个下排气旋风分离器，所述的每个下排气旋风分离器由分离器入口通道、分离器筒体、上导锥、中心筒和下底板构成；分离器筒体通过分离器入口通道与燃尽室的烟气出口相连；下底板上布置有圆形尾部烟道烟气入口，与中心筒相连；所述的下排气旋风分离器下部包括回料收缩段、回料立管和斜向返料通道，斜向返料通道与回料器相连。上导锥的设置不仅具有导流作用，而且可以提高分离器的分离效率。

本发明的技术特征还在于：所述的中心筒直径D2与上导锥直径D1相等；上导锥锥顶部距离分离器入口通道上沿的高度h2与分离器入口通道高度h1的比例为0.10～0.25；中心筒上端距离分离器入口通道下沿的高度h3与分离器入口通道高度h1的比例为0.25～0.30；所述的下底板与水平方向的夹角β为15～50°，上导锥锥顶的锥角α为45～60°，分离器筒体的截面为圆形或者正方形。

本发明的技术特征还在于：当所述的锅炉布置有两个下排气旋风分离器时，两个分离器中间布置有分离器中隔板。