[实用新型]一种能使沸腾炉直接燃用原煤的除灰渣、石块装置

说明书

本实用新型涉及一种能使沸腾炉燃用原煤（从煤矿开采未经洗选的煤）除灰渣、石块的装置。

目前，未经洗煤处理的原煤中的灰分一部分为密度较小的大尺寸片状物及细小分散灰，另一部分为密度较大的大尺寸石块。如果将其直接送入沸腾炉燃烧，细灰被携带出炉膛，大尺寸片状物可由溢流渣口排出，而大尺寸石块难于流化滞留在布风板上，一定时期的累积会造成流态恶化。因此，以未洗过的原煤作燃料时，都要求有一套破碎、干燥和筛分的处理设备，这样一方面增加了初期投资和运行费用，另一方面破碎过程不可避免地要产生大量的粉煤，在燃烧时，加大了飞灰携带热量，降低了锅炉热效率，并给环境带来了污染。

沸腾炉燃用原煤关键技术在于造成大尺寸石块在布风板上的定向运动，现有的各种沸腾燃烧技术如：a.采用倾斜布风板，b.采用非均匀分段送风，c.采用定向喷射的特殊风帽。（参考文献：①流化床锅炉原理与设计，1989，华中理工大学，刘焕彩；②Ash  Management  in  the  Fluidized  Bed  Combustionof  Coal，1984。第三届沸腾燃烧国际会议，M.J.Cooke）。

采用倾斜布风板的试验发现，由于倾斜的上部床层薄，阻力小，所以气流流速大、气泡大、上升快，床层密度小，表面膨胀高；而下部鼓泡较弱，密度大，因而造成的床料在布风板上循环时产生由下至上的卷流，这样，在倾斜度不太大的情况下会造成大颗粒的爬坡运动，仅当倾斜度较大或颗粒较重较大时才会向下运动至最低端的除灰口，但倾斜度较大的布风板在结构上比较复杂。

非均等送风的效果仅在浅床中比较明显，在较深的床中，由于床层阻力增大，气流扩散趋于均匀，非均等送风的效果被抵消，不足以推动大颗粒定向运动。定向喷射风帽所产生的推动力和推动范围有限。上述三种技术都不能解决沸腾炉燃用原煤。

对沉积石块的排出，现有技术采用冷灰管定期放灰的方法，这种无选择放灰使床料中的可燃物损失较大。文献②研究了炉外灰渣筛选设备，将细料送回炉内复燃，但结构复杂，操作不便。

以上几种情况均没有设喷管，且放灰管开口均为直管。

本发明的目的在于使沸腾炉燃烧技术可以直接燃用从煤矿开采出来的未经洗选的原煤。从而减少了原来沸腾炉燃原煤的水洗、破碎筛分过程。同时也减少了由于燃烧破碎过程产生的大量粉末带来的环境污染。完成上述目的技术是在沸腾炉的布风板上设置一除灰渣石块装置，以造成床料在布风板上定向卷流，使沉积在布风板上的比重大的灰渣石块向除灰口运动，并有选择地除去大尺寸灰渣石块。

为了达到上述目的，本发明采用的具体方案是：在沸腾炉布风板（102）上加装一个或几个锥形开口的喷管（101）（视布风板面积而定），喷管（101）的下端插入渣池（107）内，在喷管（101）锥形开口的下部装有截止门（106），进风管（105）与喷管（101）的侧壁联通。

喷管（101）上端为上大下小的锥形开口，角度为40～80度，喷管内径为燃煤最大粒径的1.5～3倍。喷管内的气流速度以恰能托住床料不落入喷管为准，但不能托住大密度的灰渣石块。

本发明还可以采用喷管的开口为曲线形开口，配水平布风板（或凹形布风板，或倾斜布风板，或V形布风板）；采用锥形开口喷管，还可以配凹形布风板（或倾斜布风板，或V形布风板）。

由于喷管的作用造成床内气泡分布不均匀，在喷管区域的床层有效密度较小，而周围区域床层密度较大，因而使得床料由密度大的区域向密度小的区域流动，在床的上表面处，强烈鼓泡的喷管区域的局部表面高于周围鼓泡弱处的表面，因而造成喷管区域上部的床料向密度较小的区域流动，从而形成床料的横向循环，并同时在布风板上造成卷流。这种卷流将大煤块破碎烧尽，将石块带到喷口除掉。

床料横向循环的范围和卷流强度与喷管喷口的形状及床层的深度密切相关，随床层深度的增加，喷管卷流的影响范围随之增大，采用锥形开口（曲线形开口）的喷管比直开口喷管的卷流强度及范围要大的多。在床深为0.25至0.5米时，喷管的影响半径为0.6米至0.8米。因而可根据布风板的面积大小布置一个或几个锥形喷管。

大量试验结果表明，大尺寸灰渣石块很容易落入锥形（曲线形）喷管中，同时，利用喷床的气力筛选作用，可以连续地将运动到喷口处的密度较大的灰渣石块从床内分离下来，并收集在风室下部的密封渣池内。