[实用新型]纯烧高碱高氯煤的多级分离循环流化床锅炉

说明书

纯烧高碱高氯煤的多级分离循环流化床锅炉，锅炉包括由炉膛密相区和炉膛稀相组成的炉膛，炉膛分为炉膛第一流程、炉膛第二流程和炉膛第三流程，炉膛第一流程内设有第一水冷U形分离器，炉膛第一流程和炉膛第二流程的连接过渡处设有第二水冷U形分离器，炉膛第三流程内设有第三水冷U形分离器。炉膛密相区布设有厚壁光管埋管。炉膛第三流程出口设有槽形分离器和旋风分离器。本实用新型通过炉膛内的多级水冷U形分离器高效率地分离烟气中的颗粒物并且冷凝析出烟气的钠盐化合物蒸汽，炉膛运行温度控制在750℃‑820℃之间，能有效解决锅炉纯烧高碱高氯煤受热面沾污、结渣导致锅炉被迫停炉的问题，实现锅炉纯烧高碱高氯煤长期、安全、稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，特别是涉及一种纯烧高碱高氯煤的多级分离循环流化床锅炉。

背景技术

新疆的煤炭资源占中国煤炭总储量的2/5，高达2.19万亿吨，居全国之首。而全区资源总量的95%集中于准东、吐哈等地。仅准东煤田已探明煤炭资源储量为2136亿吨,沙尔湖煤田已探明煤炭资源储量为900亿吨。准东和沙尔湖煤具有挥发分高（30%以上）、热值中等（14MJ/kg～19.5MJ/kg）、灰分少（10%以下）、含硫量低（0.2%～0.3%）等优点，但原煤呈块状，极易粉碎和风化，极易着火自燃，高水分（20%以上），灰熔点低(软化温度1180℃)，煤中钠含量高（4%～12%），煤中的氯含量超过0.3%，最高达1%以上,其他碱金属如Ca、K也比常规的煤要高很多，高碱高氯煤具有严重的结渣和沾污特性，沙尔湖煤属于典型的高碱高氯煤。

常规循环流化床锅炉运行温度一般在850℃-950℃区间，煤颗粒在炉膛密相区悬浮燃烧，煤颗粒在燃烧过程中,煤灰中钠盐会全部释放并以气相存在于烟气中。烟气向上流到炉膛出口，经气固分离器流入尾部烟道。常规气固分离器主要有旋风分离器和惯性分离器两大类型，旋风分离器因为效率高而得到了广泛的应用，惯性分离器一般采用U形梁布设于炉膛出口或者尾部竖直烟井里。

尾部烟道一般依次布置高温过热器或高温再热器、低温过热器或低温再热器、省煤器、空气预热器，炉膛出口一般温度在800～900℃，烟气流经上述受热面放热，温度从800～900℃逐渐降低至150℃左右。气相钠盐接触到温度较低的受热面时发生冷凝聚集在管子表面,并吸附烟气中的超细灰形成了沾污内层,在燃烧高碱高氯煤的锅炉上随着气相钠盐的不断冷凝与捕获烟气中的飞灰颗粒,使得沾污层不断的生长,导致管壁沾污层变厚,最终覆盖整个管壁,甚至整个受热面会出现“搭桥”现象。该沾污层非常坚硬,常规的蒸汽吹灰已不能清除,这样对流受热面传热效果就会大幅度下降,直接影响到锅炉的安全、稳定、经济运行。

由于早期国内对燃烧高碱高氯煤的认识不够，又缺乏工程运行经验，在锅炉设计和运行上按普通煤质对待，以至于现役投运的锅炉燃用高碱高氯煤后均出现过尾部对流受热面粘结性积灰严重堵塞而被迫停机的情况。通过检索相关文献和实际调研发现：锅炉主要发生粘结性积灰主要集中于高、低温过热器、再热器段，尾部省煤器、空预器等对流受热面。

目前，解决上述问题主要有掺烧、烟气再循环及喷淋、采用蒸发屏将尾部烟道降温至600℃以下等方法。掺烧主要通过添加沾污性弱的煤种或使用添加剂，以降低原煤中钠的相对含量，这种控制方法只能延缓沾污,煤中的钠盐化合物蒸汽终究会凝结在受热面管束上，无法从根本上解决问题。外煤掺烧比例过大时,外煤的需求量较大,由于受到运输条件的限制,极大增加了运行成本，添加剂亦存在同样的问题，难以大规模应用。烟气再循环或喷淋主要是通过冷烟气的掺混或喷淋水喷淋，降低高温受热面(高过、高再/低再)区域的烟气温度；