[发明专利]一种燃用极低热值燃料的高效流化床锅炉

说明书

一种燃用极低热值燃料的高效流化床锅炉，包括流化床和炉膛，所述流化床的底板倾斜设置，底板倾斜角度约10°～20°，流化床分隔成3个腔室，由高至低依次为预燃室、主燃室和燃尽冷渣室，相邻的各腔室相互连通，各腔室的下方设有布风室，主燃室与炉膛连接。在流化风与重力的共同作用下，燃料在锅炉内依次经过预燃、主燃、燃尽各个功能阶段，并辅以流化床外部物料循环，燃料停留时间长，主燃室内维持850℃以上的较高温度，使得本发明的流化床锅炉能更好的解决极低热值燃料燃烧存在的问题，并具有较高的热效率。

技术领域

本发明涉及流化床锅炉，具体是涉及一种燃用极低热值燃料的高效流化床锅炉。

背景技术

极低热值燃料包括煤矸石、生活工业垃圾、工业窑炉残渣、污泥以及石煤等，其发热量特别低，最低的甚至低于4200kJ/kg（1000大卡/kg），煤矸石以及垃圾都属于固体废弃物的范畴，近年来随着环保标准的提高，固废处理提到了相当的高度，其中焚烧处理是固废减量化、无害化、资源化处理的重要方向，固废的有限热量得到利用的同时，其烧余物一般都可以建筑材料生产的原材料加以利用，做到变废为宝，实现资源利用的最大化。

石煤是一种发热量极低、灰分极高的劣质燃料，湖南、湖北、江西、安徽、福建等省储备丰富，但是仍不能得到大规模的有效利用。湖南某工程尝试利用流化床技术进行石煤资源开发利用，并做了大量的研究论证工作，论证了采用流化床锅炉燃用石煤是可行的，但是仍有较多的问题迫需解决，工程推进相当缓慢，其中讨论的一个焦点问题是锅炉是否可以纯烧石煤，若采用好煤掺烧石煤，掺混石煤后的入炉燃料发热量低至多少锅炉仍能安全经济的燃烧。

极低热值燃料突出的特征是发热量低、灰分高、水分大，锅炉燃用这类燃料需解决一系列的问题，最突出的为以下问题：

（1）燃料着火、稳燃、燃尽都较困难，需要精细组织燃烧的各个环节，以使得锅炉稳定的运行；

（2）燃料发热量低、灰分高，导致进入锅炉的燃料量、烟气含尘量、锅炉排渣排灰量都特别的大，受热面磨损问题将非常突出。

（3）燃料烧余物以灰、渣的形式存在，排出锅炉时仍具有约800℃的高温，带走大量的热量，有效的回收烧余物的物理显热对于提高锅炉效率具有重要意义。一方面灰渣流动困难，难以有效冷却。另一方面灰渣冷却需消耗大量的冷却介质，经冷却介质回收的热量品味低，难以再继续高效的利用。

循环流化床锅炉以其燃料适应性广、适于燃用低热值燃料等技术特点，受到广泛使用，但是目前国内的锅炉一般都要求入炉燃料发热量高于12000kJ/kg以上，对固体废弃物、石煤等极低热值燃料的处理仍不能很好满足工程要求，固体废弃物一般都采用炉排炉、链条炉、回转窑等燃烧技术进行处理，但是其设备热利用效率低、锅炉容量都较小，难以较大规模的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具有较高热效率的燃用极低热值燃料的高效流化床锅炉。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种燃用极低热值燃料的高效流化床锅炉，包括流化床和炉膛，所述流化床的底板倾斜设置，底板倾斜角度约10°～20°，流化床中间用隔墙分隔成3个有限连通的腔室，由高至低依次为预燃室、主燃室和燃尽冷渣室，各腔室的下方设有布风室，主燃室与炉膛连接。

进一步，流化床内的中间隔墙上设有连通相邻腔室的一排通渣口，通渣口距离底板的高度为600～1000mm。

进一步，所述预燃室的顶板与燃尽冷渣室的顶板在靠近主燃室处一次内折，形成内折板，内折板与炉膛侧壁夹角为60°～80°，内折板的下方设有一排导气管。

优选的，倾斜式流化床的壁面为膜式水冷壁，可采用水管弯制而成，内部衬保温耐磨材料，使得低热值燃烧处于基本绝热燃烧状态。

进一步，所述炉膛整体呈J形，炉膛的上部弯折成水平烟道，炉膛的下部朝预燃室偏斜，主燃室与炉膛连接处具有相同的截面形状。