[发明专利]一种副床高位设置的双流化床锅炉

说明书

本发明属于工业锅炉中的双流化床循环燃烧锅炉，特别是一种副床高于主床设置的双流化床循环燃烧锅炉。尤其适合作为蒸发量为6～35t/h的蒸汽或热水锅炉用；亦可用于对同容量低效锅炉的改造。

流化床锅炉的炉型较多，主要有三类。即泡床炉，循环床及低倍循环床、其中：泡床炉(即传统的沸腾炉)主要以埋管受热面控制床温，其特征是床内设有埋管，锅炉体积较小；近年来采用了飞灰再循环燃烧技术，热效率有所提高；但由于床内设有埋管，因而煤种适应性差，负荷调节范围很小，加之埋管的磨损问题难于解决，故限制了泡床的推广应用。八十年代，国外出现了称之为第二代流化床锅炉的循环流化床锅炉，该类锅炉床内不设埋管，以循环灰控制床温，从而解决了泡床炉中因埋管所存在的三大缺陷，而且具有煤种适应性极广，热效率高，负荷调节范围宽，以及可脱硫降硝等优点。其代表炉型有芬兰AHLSTROM(奥斯隆)公司的PYROFLO循环床；德国LURGI(鲁奇)公司的LURGI型循环床及BABCOCK(勃考克)公司的CIRCOPLUID循环床等。此类锅炉由于燃烧原理要求，使其锅炉炉膛必须有一定高度，且运行中炉内烟气必须建立高浓度含灰量。因而存在结构复杂、金属耗量大，系统及其操作技术复杂，受热面易磨损等问题。故多用作环境要求较高的大、中等容量的电站锅炉。而难于在普通工业锅炉中应用。国内曾有生产厂家根据这类大型循环床的结构，简化其中一些复杂的技术要求，缩小设计成工业锅炉。但已不是按循环床原理运行，因而不同程度地存在出力、效率、磨损及运行可靠性等问题，无法推广应用。在此情况下，国内一些学者又提出了低倍循环床方案，该方案的主要措施是在炉内恢复埋管，而不用灰循环控制床温，但由于增设了埋管，又存在埋管所固有的弊病，其性能又与泡床炉相近了。申请人在公告号为CN2073541U的专利文献中，公开了一种《双速双床再循环沸腾燃烧锅炉》，该锅炉采用燃煤床(主床)和飞灰床(副床)双床，主床不设埋管，燃用末煤，而未燃尽的飞灰进入副床等燃烧；锅炉的负荷调节通过调节一、二次风的比例及控制再循环烟气量与飞灰的分配等来实现。该锅炉与背景技术中的循环流化床比较，虽然具有结构简单节能，金属耗量低，负荷调节相对较方便；而与泡床炉相比，又具有无埋管磨损问题、效率高，运行可靠，煤种适应性强，环境卫生等将点。然而，该锅炉的副床运行操作受制于进灰量的大小，而进灰量又受煤种及负荷变化的影响；因此，副床的运行操作必须随料层的变化而变化，技术性较强，对企业管理及操作者的素质要求较高，这对于一些负荷变化大且频繁的用户来说极为不便；此外，当负荷低于50％时，由于灰量太小，副床不能投入运行，加之主、副床在同一水平面，进入副床的灰料无法返回主床燃烧，只能排放掉，故该锅炉存在副床运行操作技术性强，对企业管理和操作人员的素质要求较高，负荷低于50％时副床不能运行，且沉降于床内的料灰不能返回主床利用而影响其效率等缺陷。

本发明的目的是在背景技术《双速双床再循环沸腾燃烧锅炉》的基础上，针对其不足之处，改进设计一种在低负荷副床停运的情况下可回收沉降于床内的料灰，且结构简单，操作简便，负荷调节更为方便的锅炉。以达到提高低负荷运行时锅炉的效率及负荷调节范围，简化其运行操作工艺，扩大适用范围等目的。

本发明的解决方案是在背景技术基础上将副床高位设置，使其与主床有一定的高差，以便副床不能运行或人为不运行时，将分离于该副床内的料灰返回主床燃烧，以降低能耗，提高低负荷运行的效率或简化满负荷时的运行操作工艺，扩大负荷调节范围等，从而实现其发明目的。因此，本发明包括炉体及不设埋管的主床，燃用飞灰的副床，N型设置的炉膛，灰循环装置，给煤机；锅筒及其集箱对流管束，水冷壁，分离器，省煤器以及风机、动力系统，关键是燃用飞灰的副床设置于主床侧上方，一般以高于主床1.0～3.0m为宜，且在副床与主床炉膛之间还设有一用以输送沉降飞灰的气力输送槽，该输送槽上端与副床下端与主床炉膛下部密封联接；而N型设置的炉膛则是在主、副床之间及横跨副床中部位置，均采用隔墙将整个炉膛分隔为主、副床悬浮室及燃尽室三部分；主、副床之间则通过隔墙上方的通道将两悬浮室连通，而副床悬浮室与燃尽室之间则通过横跨于副床的隔墙下部烟道连通。上述N型设置的炉膛，其主床及其悬浮室与副床及其悬浮室及燃尽室之间既可前后布置，亦可串联式布置或品字形布置。面其中的分离器以采用直流多管式分离器为好，该分离器设于对流管束后烟道内；联接于分离器与主床之间的飞灰循环装置既可采用气力循环，亦可采用机械循环装置。