[发明专利]一种循环流化床锅炉四分离器并列布置方法

说明书

本发明公开了一种循环流化床锅炉四分离器并列布置方法，使炉膛横截面关于所述炉膛前后墙中心线和所述炉膛左右侧墙中心线轴对称；将分别为第一旋风分离器、第二旋风分离器、第三旋风分离器和第四旋风分离器的四个旋风分离器并列布置在炉膛后墙；其中所述四个旋风分离器均由入口烟道和筒体构成；所述四个旋风分离器的入口烟道与炉膛后墙的交线长度相等。本发明的有益之处在于：通过在锅炉单侧并列布置四个旋风分离器，将常规大型循环流化床锅炉炉膛简化为四个循环回路，简化了系统结构与运行操作，提高了循环回路的均匀性；通过对每个旋风分离器入口烟道的布置，使烟气与颗粒流量分布更加均匀，保证了每个旋风分离器性能的一致。

本申请是中国发明申请，发明名称：一种四分离器并列布置的循环流化床锅炉及其布置方法，申请日为2020年9月1日；申请号为202010902613.X的分案申请。

技术领域

本发明属于循环流化床锅炉技术领域，具体涉及一种循环流化床锅炉四分离器并列布置方法。

背景技术

旋风分离器是循环流化床锅炉的关键部件之一，主要作用是将大量的高温固体物料从烟气中分离出来送回燃烧室，保证炉膛内的高效燃烧与高效传热。随着循环流化床锅炉的大型化与高参数化，旋风分离器的直径与个数不断增加，当炉膛同侧超过两个旋风分离器并列布置时，多个旋风分离器间的气固流动呈现出非均匀性，这种非均匀性气固流动将导致炉内燃烧与传热不均匀，进而引起炉内温度分布的不均匀，加剧炉膛水冷壁间的热偏差，极端情况会引起水冷壁管子超温爆管事故。因此，多个旋风分离器的优化布置已成为大型循环流化床锅炉技术发展的瓶颈问题。

针对超临界大型循环流化床锅炉多个旋风分离器并联布置带来的非均匀性问题，目前的解决方法主要有：(1)优化炉膛最外侧旋风分离器的布置方式，如中国发明专利CN201510217373.9与CN201510219894.8公开的方法，通过炉膛前后墙最外侧两个旋风分离器的布置位置优化，以实现同侧三个旋风分离器间的气固流动均匀性分布。(2)采用模块化设计，该方法通过小容量等级的旋风分离器成熟布置方式，通过模块化放大，由于炉膛截面尺度变化显著，故该方法中多个旋风分离器间的气固流动均匀性难以保证。(3)调整优化多个旋风分离器的入口烟道结构及角度，如中国发明专利CN201010162777.X公开了在炉膛两侧采用关于炉膛中心点对称的旋风分离器并联布置技术，以解决多个旋风分离器布置带来的非均匀性问题。(4)对于更大容量更高参数的超超临界锅炉，如1000MW等级超超临界循环流化床锅炉，采用炉膛两侧对称布置多个旋风分离器来改善气固流动均匀性，如中国实用新型专利201620647494.7公开了一种1000MW级超超临界参数循环流化床锅炉，通过炉膛两侧对称布置八个旋风分离器来提高炉膛的流动均匀性，该方法尽管八个旋风分离器对称布置，但分离器出口尾部烟道结构无法实现对称性，由于多个烟道阻力的不匹配性，故气固流动均匀性难以保证。

综上所述，目前循环流化床中旋风分离器布置方法还存在以下技术缺陷：

(1)在炉膛单侧布置三个旋风分离器时，由于尾部烟道结构具有非对称性，对炉膛气固流动均匀性影响较大，尾部烟道结构需要特殊设计；

(2)炉膛单侧并列布置四个旋风分离器时，由于单侧旋风分离器的个数与循环回路增加，四个循环回路气固流动不均匀，导致床温与汽温偏差较大。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种循环流化床锅炉四分离器并列布置方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种循环流化床锅炉四分离器并列布置方法，使炉膛横截面关于所述炉膛前后墙中心线和所述炉膛左右侧墙中心线轴对称；将分别为第一旋风分离器、第二旋风分离器、第三旋风分离器和第四旋风分离器的四个旋风分离器并列布置在炉膛后墙；其中所述四个旋风分离器均由入口烟道和筒体构成；所述四个旋风分离器的入口烟道与炉膛后墙的交线长度相等。