[发明专利]一种带内循环灰换热器的循环流化床锅炉

说明书

本发明公开了一种带内循环灰换热器的循环流化床锅炉，涉及大型循环流化床锅炉炉膛内循环灰热交换技术，设备主要结构包括：炉膛8、内循环灰换热器1、旋风分离器10、内循环灰引入室3、内循环灰回料室2、换热室4、热交换器7和回料通道9。本发明提供的一种带内循环灰换热器的循环流化床锅炉，通过在锅炉内模块化布置内循环灰换热器1、灵活布置内循环灰换热器1中的受热面以及控制内循环灰换热器1内部各个室的流化风有效地组织炉内高温内循环灰定向流动等方式，满足超超临界循环流化床锅炉低负荷时具备将过热蒸汽和再热蒸汽加热到700℃的能力，以及不同负荷下保证锅炉炉膛床温处于最佳的低污染燃烧温度范围等要求。

技术领域：

本发明涉及大型循环流化床燃烧技术，特别是大型循环流化床锅炉技术。

背景技术：

循环流化床锅炉具有广泛的燃料适应性、良好的负荷调节性能以及灰渣易于综合利用等优点成为很有发展前景的一种锅炉形式。而且，自从20世纪80年代以来，大型循环流化床锅炉技术在大型化过程中进展顺利，目前国内外已投运十多台超临界蒸汽参数的循环流化床电站锅炉，其最高蒸汽温度已达591℃。循环流化床锅炉具有低温燃烧的特点，其炉内脱硫、脱硝都较为简便。但随着超超临界循环流化床锅炉蒸汽参数(温度和压力)的不断提高，未来的超超临界循环流化床锅炉的过热蒸汽温度和再热蒸汽温度可能会高达700℃。另一方面，为简化锅炉系统，降低造价，未来的超超临界循环流化床锅炉可能不设置外置式循环灰换热器。由此产生了两个急需解决的问题：其一如何在低负荷时保持过热汽温及再热汽温。由于循环流化床锅炉在低负荷运行时，炉膛出口的烟气温度通常低于700℃，因此布置在炉膛出口后面的过热器及再热器无法将过热汽温和再热汽温加热到700℃。其二是在无外置床的循环流化床锅炉中，炉膛床温会随锅炉负荷变化而变化，从而偏离最佳的低污染燃烧温度范围。

发明内容：

本发明的目的就是为了克服上述背景技术的不足，提出一种能够对锅炉内循环灰走向进行调节的循环流化床锅炉。

一种带内循环灰换热器的循环流化床锅炉，包括炉膛8、回料通道9、旋风分离器10，至少一个内循环灰换热器1，其中炉膛8下部布风板面积占炉膛8上部横截面积的40～60％，炉膛8密相区上部有折弯段，折弯段与水平方向的夹角为45～70°，折弯段的存在，可以使更多的内循环灰进入内循环灰换热器1。锅炉正常运行时，由烟气携带进入旋风分离器10的绝大部分飞灰，在旋风分离器10内被分离下来，形成外循环灰。外循环灰流经外循环灰回路，由炉膛8底部的外循环灰回料口8-2返回炉膛。炉内烟气向上流动过程中，所携带的部分物料，会在重力作用下，沿炉膛8壁面下行，形成内循环灰。

内循环灰换热器1采用模块化结构布置在炉膛8的密相区两侧，内循环灰换热器1使用水冷壁管弯制而成、内衬耐火浇注料，内循环灰换热器1中的内循环灰通过内循环热灰出口1-1或内循环冷灰出口1-2进入回料通道9，再经过内循环灰回料口8-1回到炉膛8的密相区，内循环灰换热器1内部可布置过热器、再热器、蒸发受热面或省煤器受热面。

所述的一种带内循环灰换热器的循环流化床锅炉，其所述内循环灰换热器1内部被内循环灰隔板5和换热室隔板6分为：内循环灰回料室2、内循环灰引入室3和换热室4，内循环灰通过内循环灰入口1-3进入内循环灰引入室3，内循环灰引入室3底部和内循环灰回料室2相通，内循环灰引入室3通过换热室进灰口6-1和换热室4相通，换热室4内布置热交换器7，热交换器7可以作为过热器、再热器、蒸发受热面或省煤器受热面，内循环灰换热器1可以单侧布置热交换器7、另一侧用于使内循环灰在不需要加热热交换器7时，返回炉膛8的密相区，也可以双侧布置热交换器7，在内循环灰在不需要加热热交换器7时，使内循环灰从内循环灰换热器1的中间返回炉膛8的密相区。