[发明专利]箱式循环流化床锅炉

说明书

本发明涉及固体粒燃烧及利用装置，特别是循环流化床锅炉。

目前大型循环流化床锅炉都是采用大型旋风筒作为分离器，这就不得不将锅炉分为三个部分，即流化床燃烧室、旋风分离器和其后的尾部换热受热面，如此造成了循环流化床锅炉结构复杂，体积庞大。

循环流化床锅炉中的分离器性能对其锅炉性能有很大的影响，大型旋风分离器的分离效率虽然能基本满足循环流化床锅炉的燃烧和传热需要，但因大型旋风分离器再提高分离效率的能力有限，故配比分离器的循环流化床锅炉性能也不可能有很大的提高。另外，由于旋风分离器的直径增大，分离效率将随之降低，这将阻碍大型循环流化床锅炉的发展。

现在还有一些循环流化床锅炉采用两级物料分离系统，第一级采用平面流、百叶窗或槽形等惯性分离器，第二级采用小型旋风或多管分离器。这种循环流化床锅炉虽然体积可以小一些，但由于小型旋风分离器和多管分离器及所属的返料器仍必须有置在锅炉本体外侧，锅炉结构不可能十分紧凑。另因为炉内高温惯性分离器的分离效率较低，故此级循环倍率也较低，第二级中低温分离器的效率虽然较高，但受热量平衡的因素决定，循环物料量不能很大，所以整个锅炉的循环倍率偏低，这将对燃料的适应性、燃烧和脱硫效率产生不利影响。另外目前这种类型的循环流化床锅炉，因不设置大型旋风分离器，在高温级惯性分离器之后，又紧接着布置受热面，所以炉内有效燃烧空间偏小。

鉴于上述已有技术存在的问题，本发明的目的就是提供一种结构紧凑、体积小。材料耗量低和性能优良的循环流化床锅炉。

本发明是这样实现的，它由流化床燃烧室、分离器、立管、返料器、飞灰燃尽室及各受热面构成，特点是锅炉采用“冂”型布置，锅炉的后墙和尾部烟道前包墙共用的靠背式箱式结构，在流化床燃烧室上方和尾部烟道中可分别布置过热器或再热器，省煤器及空气预热器，分离器作两级布置，第一级分离器垂直布置在流化床燃烧室出口，第一级分离器下部通过第一级立管与第一级返料器相连接，飞灰燃尽室布置在第一级分离器之后，第二级分离器与返料器为一整体，布置在过热器或再热器或省煤器之后的尾部烟道内，它的物料输送管与流化床燃烧室相连。

本发明实施例结合附图作进一步说明。

由附图所示，其中：1．锅炉起燃烧器2．给煤装置、3．第一级返料器、4．第一级管、5．炉内辐射过热器或再热器、6．汽气、7．第一级高温分离器、8．燃尽室、9．流化床燃烧室、10．第一级对流过热器或再热器、11．第二级对流过热器或再热器、12．省煤器、13．第二级中温分离器系统、14．物料输送管、15．风室、16．二次风空气预热器、17．一次风空气预热器、18．烟气出口。本发明采用“”型布置，锅炉后墙和尾部烟道前包墙共用的靠背式箱式结构，在流化床燃烧室9上方和尾部烟道中可分别布置过热器或再热器10，省煤器12及空气预热器16、17，分离器作两级布置，第一级分离器7垂直布置在流化床燃烧室9出口，第一级分离器下部通过第一级立管4与第一级返料器3相连接，飞灰燃尽室8布置在第一级分离器之后，第二级分离器与返料器为一整体组成第二级中温分离器系统13布置在过热器或再热器11或省煤器12之后的尾部烟道内，它的物料输送管14与流化床燃烧室9相连，物料通过物料输送管被送入流化床燃烧室9.

第一级分离器可采用申请号为971067627的高温涡旋分离器。此级分离器分离效率可达6m直径旋风分离器的水平，逃离分离器的飞灰平均直径小于70 μm，此级物料循环倍率可达20～50，它可使流化床燃烧室9内温度均匀，燃料种类适应性好，并可有效防止随后的对流受热面的磨损。

第二级分离器为返料器和分离器为一体的第二级分离器系统13，分离器可用申请号为97106761.9直流式多管分离器，烟气可自上而下通过，被分离出的物料通过物料输送管14被送入流化床燃烧室，上述分离系统有很高的分离效率，分离切割直径d50＜10μm，此级粉尘循环倍率为2～10，可有效地平衡密相沸腾区的温度，提高燃烧和脱硫的效率。

本发明的炉膛下部密相流化区，采用倒锥形设计，以保证锅炉在低负荷时物料的充分流化。在流化床燃烧室两侧墙布置二次风喷嘴，这可有效地降低NOx的排放量。在第一级高温分离器之后的转向烟道内，不布置传热受热面，四周的水冷壁管可用耐火材料覆盖，此处的烟气温度可确保在800℃以上，体积大于流化床燃烧室的1/3，大量未燃尽的细小可燃固体，可以在这里得到进一步的燃烧，故这里可以作为飞灰燃尽室〔8〕。如此在锅炉高度不增加的情况下，锅炉炉膛有效燃烧空间便得到大幅度地增加。