[发明专利]一种循环流化床锅炉底渣冷却结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉底渣冷却结构及方法，具体涉及一种用炉膛水冷壁冷却流化床锅炉高温底渣的结构及方法，用于冷却循环流化床锅炉底渣，属于循环流化床锅炉技术领域。

背景技术

循环流化床锅炉排放的底渣是一种宽筛分(0～30mm)、高温度(～900℃)的固体颗粒，属于较难操作和控制的物料，尤其是大容量(或大渣量)CFB锅炉，国内外都没有很好的解决办法。因此，在流化床锅炉辅助系统中冷渣室属于最为棘手的技术难点之一。国内引进的流化床式冷渣室由于存在结渣、锅炉排渣控制失效和冷渣室冷却受热面磨损等因素致使该冷渣室达不到预期冷却效果等问题，给电厂造成了很大的经济损失。而一些机械式冷渣室，如水冷绞龙、水冷滚筒等，由于存在着密封不严、冷却能力差、检修维护工作量大等问题，在国内应用前景并不十分乐观。

目前市场上关于循环流化床底渣冷却的方法和设备较多，滚筒式冷渣室的冷却原理是把流化床底渣通过管道引入到旋转的滚筒内，滚筒的夹层或筒体内布置受热面有介质水来冷却，由于该装置存在机械转动，使得冷却介质水的压力不能过高，一般要求小于4.0MPa，另外由于存在转动部件，进渣口的密封也非常难以处理，商业运行表明该设备经常出现漏水、漏渣，底渣热量也不能有效的回收。

风水联合循环流化床式的冷渣室，其设计原理是在循环流化床锅炉外附加一个类似于鼓泡床式的冷渣室，通常有几个由堰墙隔开的室组成，流化床锅炉的底渣通过管道引到该装置的空室部分，通过在循环流化床式的冷渣室底部布风板通入空气介质来流化底渣，实现底渣在各个室之间的流动和输送，根据冷却需要，冷渣室内布置蛇行管受热面。这种形式的冷渣室在运行中表现出底渣的各个室之间的流动不畅通，经常会发现堵渣等问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是：现有的风水联合循环流化床式冷渣室堵渣、磨损、受热面不容易更换等问题，提供一种适合于循环流化床燃烧高灰分、低热值等燃料的底渣冷却方法和实现该方法的装置和相应系统，以及如何利用炉膛水冷壁受热面管子组成冷渣室的腔体，以该腔体为受热面，利用锅炉的炉水来冷却底渣，实现底渣的热量回收，减少冷渣室的使用数量和占地面积。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种循环流化床锅炉底渣冷却结构，包括设于炉膛底部的水冷风室，水冷风室的一侧设有进风口，炉膛下部的水冷壁一上设有进渣口，其特征在于，所述炉膛的外侧设有冷渣室水冷壁，冷渣室水冷壁向下延伸沿着水冷风室的外侧至水冷风室的底部，其与水冷风室水冷壁构成冷渣室，进渣口位于冷渣室内，冷渣室的底部设有排渣口，排渣口由水冷壁六构成。

优选地，所述水冷风室与冷渣室的连接处设有水冷风室下集箱，水冷风室水冷壁、冷渣室水冷壁与水冷风室下集箱连通；炉膛、水冷风室、冷渣室三者的连接处设有水冷风室上集箱，水冷壁一、水冷风室水冷壁与水冷风室上集箱连通。

优选地，所述冷渣室水冷壁由依次连接的斜向外向下的水冷壁二、竖直向下的水冷壁三、斜向内向下的水冷壁四、水平方向的水冷壁五及竖直向上延伸至水冷风室的水冷壁七组成，排渣口设于水冷壁五下侧；水冷风室水冷壁由依次连接的竖直向下的水冷壁八、斜向内向下的水冷壁九、水平方向的水冷壁十及竖直向上延伸至锅炉水冷壁底部的水冷壁十一组成。

更优选地，所述水冷壁四与水冷壁五的夹角为135°～180°。

优选地，所述冷渣室水冷壁采用膜式水冷壁。

优选地，所述炉膛底部位于排渣口的下方设有炉膛布风板。

优选地，所有水冷壁的冷却介质均为炉水。

本发明还提供了一种循环流化床锅炉底渣冷却方法，燃料和组成循环流化床的床料在炉膛内完成燃烧，所需要的一部分空气通过进风口进入水冷风室，再通过布风板流化床料和燃料，空气和燃料燃烧产生的烟气夹带大量的颗粒进入旋风分离器，粗颗粒通过旋风分离由回料器返回到炉膛进行循环燃烧，没有被分离的细颗粒则形成飞灰随烟气由旋风分离器的上部排出进入尾部对流烟道，其特征在于，采用上述循环流化床锅炉底渣冷却结构，所述循环流化床形成的底渣颗粒从炉膛底部的进渣口排出的高温底渣缓慢流过，与冷渣室水冷壁及水冷风室水冷壁接触进行换热，使流化床高温底渣得到冷却，然后从排渣口排出；冷渣室水冷壁内的冷却介质受热后，经水冷风室下集箱进入水冷风室水冷壁，冷渣室吸收的底渣热量随即进入锅炉汽水循环系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.底渣蓄热可直接由锅炉回收，提高锅炉热效率；