[其他]采用独立流体循环操作蒸汽发生器的方法和蒸汽发生器

说明书

本发明涉及蒸汽发生器及其操作方法，其中热量是通过燃料在若干个流化床上燃烧产生的。

采用流化床作为基本热源的蒸汽发生装置是公知的。其中空气流经一床煤等矿物燃料以及对燃煤所生之硫的吸附剂的颗粒物，使床流化并促使燃料在较低温度下燃烧。流化床所生之热用来变水为汽，它由于综合了释热高，吸硫佳，氧化氮量低和燃料的适应性而备受注意。

最典型的流化床燃烧系统通常称为沸腾式流化床，即一床颗粒物质由布风板（air    distribution    piate）支承，燃烧-支承空气（combnstion-supponting    air）经板上的若干小孔导入，使颗粒物扩展并处于悬浮或流化的状态。在蒸汽发生器中，反应器的壁由若干传热管构成，流化床上燃烧产生的热量传给在管内循环的水。传热管通常连接具有蒸汽锅筒的自然水循环环路，它把水与形成的蒸汽分开，蒸气被送往涡轮机或其他蒸汽用户。

在致力改进沸腾式床的燃烧效率，污染扩散控制和操作调节范围（turndown）时，流化床反应器已经采用“快速”或循环式的流化床工艺。根据该工艺，流化床密度达到固定颗粒体积的5～20%之间，它以低于沸腾式流化床典型的固定颗粒体积30%而更佳。低密度循环式流化床的形式是由于其粒度小和固体颗粒通过量高，它要求固体颗粒的回收高。循环式流化床的速度范围介于固体的终速或自由落体速度和一种速度之间，超过这种速度流化床可能被变为一条气动输送线。

循环式流化床所要求的高的固体颗粒循环使它对燃料释热方式不敏感，因此使蒸汽发生器内温度的变化最小，并且减少了氧化氮的形成。而且，固体装料量大改进了从分离固体与气体以回收固体的机械装置的效率。增加了硫吸附和燃料的停留时间的结果降低了吸附剂和燃料的消耗量。同时，循环式流化床本身的调节范围要比沸腾式流化床大。

然而循环式流化床工艺并非没有问题，特别是用在蒸汽发生装置上。例如与主蒸汽和/或过热蒸汽比较，它缺乏一套独立控制再热蒸汽出口温度的方法，尤其是当前两种蒸汽须加热至950°F或更高并保持该温度在一个宽的控制范围而不需过多的温度控制。

因此本发明的一个目的是提出一种蒸汽发生器及其操作方法，它有一个独立于其他蒸汽级循环的用于再蒸汽的循环。

本发明的另一个目的是提出一种蒸气发生器和上述类型的方法，它用独立的流化床控制再热蒸汽的温度，以及用独立的流化床控制主蒸汽和过热蒸汽的温度。

本发明的另一个目的是提出一种蒸汽发生器和上述类型的方法，在主蒸汽和过热蒸汽循环中应用沸腾式流化床，而在再热蒸汽流程中应用循环式流化床。

为实现这些和其他目的，设置了若干可燃颗粒物的流化床并将空气导入每个床以进行流化。自每个床上带走的细颗粒在床外面从燃烧的气态物中分离并异到一个床。独立的流体循环同独立的床进行热交换以独立控制再热蒸汽，主蒸汽和过热蒸汽的出口温度。

参考下列对本发明目前最佳的尽管是举例的实施方案和附图的详述，可以更加全面理解以上简述以及本发明方法之其他目的、特点和优点。

图1是体现本发明特点的自然循环蒸汽发生器的示意图;

图2类似图1，特别表示本发明蒸汽发生器的水流循环;

图3类似图2，特别表示本发明蒸汽发生器的蒸汽循环;

图4类似图2，特别表示本发明蒸汽发生器的过热蒸汽循环;

图5类似图2，特别表示本发明蒸气发生器的再热蒸汽循环;

图6类似图2，特别表示本发明蒸汽发生器的空气和燃气循环。

先参照图1，用10概括表示本发明的自然流程蒸汽发生器，它具有三根细长垂直的钢支柱12、14和16，从发生器的地面18延伸至构成发生器顶板的水平柱20。一对吊架22从支柱20向下延伸用以支承一个蒸汽锅筒24。锅筒有一条向下的排水管。三个辅助吊架27从支柱20向下延伸用以支承发生器的热回收部分，它将在以后详述。三个流化床室A、B和C用一般的底架28支承在发生器10的下部。连续的多孔板或炉篦30横贯三个室A、B和C的总宽。风室32、34和36，分别在紧挨室A、B和C的下面，它引导空气向上经炉篦的相应部分进入室内。

A室由炉篦30、一对垂直壁40和42以及上斜壁44构成，而B室由炉篦30、壁42和44以及与壁42相对的直壁46构成。可以明白，有一对侧壁（未示）与壁40、42、44和46构成一个壳体，而这些侧壁以及壁40、42、44和46由若干密封连接的水壁管构成。

A室内有热交换管束48，用以循环通过室的流体（将在后面详述）。同样，B室内有热交换管束50，用以循环通过室的流体（亦将在后面详述）。