[实用新型]一种循环流化床锅炉两级串联返料装置

说明书

本发明公开了一种循环流化床锅炉两级串联返料装置，串联连接的一级返料器和二级返料器；二级返料器包括松动室、正常返料管和旁通溢流管，松动室内部按需布置换热面，松动室内通过正常返料管和旁通溢流管连通炉膛，一级返料器入口端连通旋风分离器。该装置实现循环流化床锅炉燃烧过程与换热过程的分离，从根本上解决循环流化床锅炉在燃用生物质燃料时炉内受热面高温腐蚀、积灰、结渣等问题，有助于实现生物质流化床锅炉高参数化。同时，通过调节正常返料风量来调节工质温度；通过控制旁通返料风量来调节床温。另外，循环灰可以通过旁通溢流管返回炉膛，避免正常返料管或换热面故障时循环灰回路中断导致的紧急停炉问题。

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉领域，具体来说是一种循环流化床锅炉两级串联返料装置，应用于生物质发电设备。

背景技术

随着社会不断快速发展，储量有限的化石燃料已不能满足日益增长的能源需求。因此，如何实现生物质等可再生能源的高效利用已成为全世界关注的焦点。目前，燃烧发电是生物质高效利用的主要方式。然而，由于生物质含氯、含碱量高的燃料特性，采用常规循环流化床锅炉燃烧，容易出现炉内受热面高温腐蚀、积灰、结渣等现象。这不仅导致锅炉热效率降低、高温受热面需经常定期检查更换，电厂运行维护成本上升，而且是此类燃料锅炉无法高参数化的重要原因，是实现生物质高效燃烧利用的一个主要障碍。

目前循环流化床锅炉床温调节方法主要有两个：一是调节给料机给料量，二是调节炉底一次风量。给料量对床温调节存在巨大的滞后性，主要原因是给料口距离床层有一定的距离，燃料入炉引燃需要一定的时间。循环流化床的一次风有两个作用，一是流化用风，二是燃烧用风。所以一次风对床温的影响会呈现两个相反的趋势，风量增大，烟气从密相区带走的热量增多，床温下降；与此同时，提供给燃料颗粒的燃烧氧量也会上升，气固紊合更剧烈，燃烧放热量增加，床温上升。这两个调节床温的方法需要现场调试人员根据现场实际情况综合判断进行调节，经验性非常强，一旦调试人员判断失误，很有可能会出现爆燃现象，导致床温迅速提高，引发床层结焦等严重后果。

喷水减温是蒸汽温度调节方法之一，其原理是利用给水与过热蒸汽或者再热蒸汽直接混合达到调节蒸汽温度的目的。因其具有结构简单、调温幅度大和减温速度快等优点，广泛应用于现代循环流化床锅炉机组中。但是这种调温方式直接改变了工质的热力循环状态，会降低整个机组的热经济性，尤其是对压力参数较低的再热蒸汽进行喷水时，机组的热经济性降幅更加明显。相关研究表明，在300MW的机组中每增加1%份额的再热器减温水量，机组效率相对降低0.2%，标准煤耗增加0.6g/(kWh)。在锅炉长周期运行时，再热器喷水减温引起的能源损失巨大。

为了实现生物质循环流化床锅炉稳定高效燃烧，长周期连续运行，减少因床温调节失控的停炉风险，避免再热器喷水减温的能源浪费，亟需开发结构合理、稳定可靠的新型返料装置及再热蒸汽温度、床温调节方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种循环流化床锅炉两级串联返料装置，实现循环流化床锅炉燃烧过程与换热过程的分离，从根本上解决循环流化床锅炉在燃用生物质燃料时炉内受热面高温腐蚀、积灰、结渣等问题，有助于实现生物质循环流化床锅炉高参数化。同时，通过调节进入换热室的循环灰量来调节工质温度。另外，通过调节旁通返料风量来调节床温。

本发明采用如下技术方案：

一种循环流化床锅炉两级串联返料装置，包括一级返料器、二级返料器，一级返料器和二级返料器串联连接；二级返料器包括松动室、正常返料管和旁通溢流管，松动室内部按需布置换热面，松动室内通过正常返料管和旁通溢流管连通炉膛，一级返料器入口端连通旋风分离器，一级返料器底部布置一级流化风口；所述松动室底部布置松动风口；所述正常返料管底部布置正常返料风口；所述旁通溢流管底部布置旁通返料风口。

作为优选，松动室分隔成多个换热室，每个换热室出口布置若干正常返料管和旁通溢流管，换热室内部按需布置换热面。

作为优选，换热面种类包括蒸发器、过热器和再热器。