專利名稱：用于大量重灰的提取和空氣/水冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對由固體燃料鍋爐產(chǎn)生的大量重灰(heavyash)進行提取、 冷卻和回收能量的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
為了發(fā)電而對固體化石燃料的需求的持續(xù)增長使得越來越頻繁地燃燒含 灰量高的煤和褐煤。在大功率鍋爐中燃燒褐煤會產(chǎn)生大量的重灰，甚至高達100 噸/小時，這些灰通常包含高百分比的未燃燒物質(zhì)。干式冷卻或主要干式冷卻這 么大量的重灰需要大量的冷卻空氣，甚至是高熱值化石燃料的兩倍或三倍。
如EP0471 055 Bl所說明的那樣，在某些已知灰提取和干式冷卻系統(tǒng)中， 冷卻空氣一旦由于與灰進行熱交換而被加熱，就從鍋爐底部引入鍋爐內(nèi)。因此， 最初產(chǎn)生的灰的量越大，通過上述方式由冷卻空氣供應(yīng)到鍋爐的熱回收就越 大，既用于與空氣進行熱交換，又用于使未燃燒物質(zhì)燃燒。
但是，為了避免燃燒效率受到從底部而不是從燃燒器或從其它專用空氣入 口引入燃燒室的空氣的不利影響，和/或為了避免對氮氧化物(NOx)的產(chǎn)生造 成類似不希望的影響，鍋爐設(shè)計者寧愿將該量限制到某一最大值，該值為總?cè)?燒空氣的1.0-1.5%。
由于上述原因，特別是如果這種灰量大、未燃燒物質(zhì)含量高且因此溫度高， 則已知冷卻系統(tǒng)在以有效和經(jīng)濟的方式實施重灰的干式冷卻或主要為干式的 冷卻以及相關(guān)冷卻空氣的處置方面是成功的。尤其是，即使能成功實現(xiàn)這樣的 冷卻、熱能回收和處置，它們的實現(xiàn)也給設(shè)備帶來相當?shù)膹?fù)雜性，并因此帶來 非常高的實施和操作成本。
因此，本發(fā)明面臨和要解決的技術(shù)問題是提供一種用于提取和冷卻來自固 體燃料燃燒室的重灰的系統(tǒng)和方法，其能夠避免以上參照現(xiàn)有技術(shù)提到的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
上述問題通過權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)和權(quán)利要求46所述的方法來解決。 在本發(fā)明所附的權(quán)利要求書中陳述本發(fā)明的優(yōu)選特征。 本發(fā)明提供某些重要的優(yōu)點，借助于下文中的詳細描述，會充分地認識這 些優(yōu)點。
主要優(yōu)點在于，本發(fā)明允許對灰實施充分、有效且高效的干式冷卻或主要 為干式的冷卻，而不超過上述從底部引入到燃燒室內(nèi)冷卻空氣的1.0-1.5%的限 值。這樣的優(yōu)點對于上述含重灰量高的煤的情形是特別地重要。這主要通過以
下措施來獲得將整個提取和運輸系統(tǒng)分成具有不同氣壓的兩個環(huán)境，第一個
環(huán)境與燃燒室連接，且第二個環(huán)境與節(jié)約裝置區(qū)域連接。其中這種分離能夠向
節(jié)約裝置區(qū)域送去超過上述1.5%的某些空氣以及其中可能包含的蒸汽。
根據(jù)較佳且特別有利的實施例，通過該運輸?shù)幕业膲侯^來實現(xiàn)所述環(huán)境分 離，而無需用于系統(tǒng)的附加裝置。這還能夠?qū)崿F(xiàn)高溫的大流量灰的上述有效冷 卻，而且通過保持系統(tǒng)本身的構(gòu)造和操作極其簡化以有利于實施、操作和維修 成本。根據(jù)這種較佳實施例，本發(fā)明基本上能夠通過將其應(yīng)用的可能性拓寬到 來自含灰量高的煤或褐煤的大流量重灰而優(yōu)化EP0 471 055 B1中描述的系統(tǒng)。 總結(jié)此后描述的較佳實施例的詳細說明來說，本發(fā)明涉及用于由固體燃料 鍋爐產(chǎn)生的大流量重灰的提取和空氣/水冷卻系統(tǒng)，能夠降低所提取的灰的最終 溫度，而不增加進入鍋爐喉管的空氣量，該量通常的值由鍋爐設(shè)計者設(shè)定在總 燃燒空氣量的約1.5%。當用于冷卻過程所需的空氣量超過允許進入鍋爐的最 大量時，由于灰本身形成的冷卻環(huán)境的分離，系統(tǒng)能夠在最適當?shù)奈恢脤⑦^量 的空氣送到煙氣管道。
在排放處進行灰和/或流量測量時，冷卻系統(tǒng)的環(huán)境分離由系統(tǒng)自動進行。 如果冷卻空氣不足以將灰冷卻，則可通過增加霧化水來增加冷卻效率。增加的 水流量通常根據(jù)灰流量和溫度來計量，以確保注入水的完全蒸發(fā)，從而如果需 要在排放處獲得適于氣動研磨和運輸?shù)母苫摇Ｏ鄬τ诳諝?，水具有很大的?yōu)點， 能夠用相當?shù)椭亓康乃?在該情況所考慮的工作條件下比例約1: 100)有效地
11冷卻灰本身，且然后其能夠顯著地降低送到煙氣管道的空氣量。這能夠減小煙 氣量增加的負面影響直到使其實際上可忽略為止，煙氣量的增加會造成可能的 裝置尺寸過大且使用于處理煙氣本身直到從煙囪放出為止所需的能量增加。 所提出的系統(tǒng)在使用時主要由以下構(gòu)成
1. 鍋爐和提取器之間的過渡料斗，提取器是已提到的EPO 471 055 Bl 中的主題的類型；
2. 上述提取器；
3. 灰壓碎機；
4. 壓碎機和傳送器-冷卻器之間的過渡儲存器，這種儲存器例如是料斗 形式；
5. 上述傳送器-冷卻器，其裝備有適當?shù)睦珑f和用于噴射水的噴頭，該
犁鏵具有將傳送器自身上的灰混合的功能；
6. 管線或管道，用于連接在傳送器-冷卻器(在后者的排放護罩區(qū)域內(nèi)) 和用于處理鍋爐煙氣的系統(tǒng)的最適當?shù)奈恢?通常在作為空氣/煙氣 交換器的電過濾器的下游，但可根據(jù)煙氣管線成分，諸如是否存在 DeNOx禾口/或DeSOx系統(tǒng)和相關(guān)的配置更改選擇)之間，用于放出超 過鍋爐可接收的最大量的冷卻空氣；
7. 最終排放裝置，其能夠?qū)⒒遗欧磐瑫r防止不受控制的空氣進入系統(tǒng)
(例如閥或震動提取器或僅是與其它運輸或儲存封閉裝置的封閉連 接)；
8. 灰-水混合器，在由于灰的反常情況(量大和/或溫度高)系統(tǒng)不再能 夠確?；业某浞掷鋮s的情況下，其會由于流動轉(zhuǎn)向器的驅(qū)動而可代替 前項7的最終排放裝置啟動，這種混合器又裝備有 -連接管線或管道，用于濕空氣流出到項6的管線；以及 -最終排放裝置，與項7中描述的相同，能夠?qū)⒒覐南到y(tǒng)排放同時防
止外部空氣再進入；
9. 調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)，其能夠確保操作的自動進行，如此后在操作說明書 部分中所描述的那樣。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和應(yīng)用模式從以示例而非限制目的示出的以下較 佳實施例的以下詳細說明中顯而易見。參照附圖，附圖中
-圖1示出示例本發(fā)明系統(tǒng)的較佳實施例處于提供兩冷卻環(huán)境之間壓力分
離的運行模式的總體布置圖； -圖2示出圖1的系統(tǒng)的兩冷卻環(huán)境的分離區(qū)域的示意性縱向剖視圖； -圖3示出根據(jù)圖2的線A-A截取的剖視-圖4示出示例圖1的系統(tǒng)處于不提供兩冷卻環(huán)境的所述分離的不同運行
模式的總體布置圖； -圖5示出沿該最后一幅圖的線B-B截取的圖1的系統(tǒng)的具有雙軸的連續(xù)
混合器，該混合器裝備有用于冷卻水的噴嘴；以及 -圖6示出示例圖1的系統(tǒng)處于將仍然熱的灰送到圖5的混合器的運行模
式的總體布置圖。
具體實施例方式
首先參照圖l，用在例如固體化石燃料熱電廠的類型的、根據(jù)本發(fā)明的較 佳實施例的用于提取和冷卻燃燒殘渣的系統(tǒng)整體用附圖標記1標示。如在說明 書中此后更好地理解的那樣，系統(tǒng)1尤其適于處理例如由含灰量高的煤或褐煤 燃燒產(chǎn)生的大流量重灰。
為了更清楚地說明，將在此后參照燃燒殘渣從其從燃燒室(或鍋爐)100 的底部的提取到其處置所遵從的路徑對系統(tǒng)1的不同部件進行描述。
在燃燒室100、或者最好是其過渡料斗105緊接的下游，系統(tǒng)1提供第一 提取和/或運輸單元，具體是主要由高熱阻鋼制成的干式提取器9。這種提取器 9是本身已知的類型且在例如EP0 252 967中進行了描述，該專利以參見的方 式納入本文。提取器9通過上述過渡料斗105收集向下沉積到燃燒室100內(nèi)的 重灰。
提取器9在其自身殼體的側(cè)壁處具有外部冷卻空氣的多個入口孔，這些入 口孔沿提取器9本身的伸展以基本上規(guī)則的方式分布，且各入口孔都標以附圖 標記IO。這些入口 IO可裝備有用于調(diào)節(jié)量的裝置或者可使其工作或不工作。此外，提取器9具有用于外部冷卻空氣的附加入口 19，較佳地也通過自動閥或 等效的流量調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)并基本上設(shè)置在提取器9本身的末端部分處。
冷卻空氣通過提取器9上的入口 10和19吸入并通過燃燒室100內(nèi)存在的 低壓的作用而相對于運輸?shù)幕夷媪?。更詳細地說，空氣由于過渡料斗105內(nèi)存 在低壓而進入，在料斗底部有通過燃燒室100的控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的低壓(大致低 于大氣壓約300-500Pa)。
灰在提取器9的下游饋送到粉碎機或壓碎機3，其將灰的最粗部分壓碎， 從而增大熱交換表面并因此改進這種熱交換的效率和因此改進冷卻過程的效 率。
在壓碎機3的下游設(shè)有用于外部冷卻空氣的附加入口 17，在裝備該附加 入口 17的情況下設(shè)有用于流量調(diào)節(jié)的裝置，如已經(jīng)描述的那樣。在該情況下， 還通過燃燒室100內(nèi)存在的低壓的作用逆流穿過壓碎機3本身并沿第一提取器 9饋送來自入口 17的空氣。這種冷卻空氣不僅用于冷卻灰而且用于冷卻機器。
如圖2和3所更詳細示出的那樣，在壓碎機3的下游，通過料斗/儲存器8 將灰傳輸?shù)降诙搸魉推?冷卻器6。如此后將更詳細地說明的那樣，在確定 的條件下，所描述的系統(tǒng)構(gòu)型使料斗8能夠像儲存器那樣運行，能夠使灰積聚 以確保來自提取器9和傳送器-冷卻器6的兩種大氣脫開連接。具體地說，由 于存在這種積聚，傳送器6通過在材料壓頭下連續(xù)運行而實際上作為第二提取 器運行，這確保與燃燒室100的壓力關(guān)聯(lián)的提取器的環(huán)境和與節(jié)約裝置區(qū)域的 不同壓力關(guān)聯(lián)的傳送器/冷卻器的環(huán)境之間的分離。
具有最大和最小灰位的傳感器7和層校平器18 (設(shè)置在傳送器6的入口 的初始部分)與料斗8關(guān)聯(lián)。
與傳送器冷卻器6的帶速值相關(guān)聯(lián)的由層調(diào)節(jié)器18所指示的位置提供關(guān) 于灰體積流量的信息，該信息可與溫度測量結(jié)果一起用于調(diào)節(jié)冷卻流體。
在傳送器6上灰既以與第一提取器9已說明的方式類似的方式通過設(shè)置在 提取器6本身側(cè)壁上的附加入口 11從外部再吸入的空氣又在需要時通過借助 于設(shè)置在傳送器6的蓋內(nèi)部的附加分配噴嘴12精細計量的水而繼續(xù)被冷卻。
此時，應(yīng)當理解系統(tǒng)1裝備有空氣/水冷卻系統(tǒng)，其中通過空氣入口 10、 11、 17和19并通過水輸出噴嘴12來實施。系統(tǒng)1還提供用于饋送在與燃燒殘渣熱交換之后被加熱的冷卻空氣的裝 置，該裝置在與燃燒室100關(guān)聯(lián)的煙氣管道101內(nèi)。在本實施例中，這種饋送
裝置包括適當隔熱且熱跟蹤以避免冷凝物的管道4，適于通過沿其伸展設(shè)置的 自動閥15 (或等效裝置)選擇性地調(diào)節(jié)而阻斷/開啟。
更詳細地說，管道4也在負壓下將傳送器6的排放區(qū)域和/或可能是混合 器2連接(或最好適于連接)到所述節(jié)約裝置區(qū)域。較佳的是，管道4在空氣 /煙氣交換器102的上游(煙氣側(cè))，交換器適于預(yù)熱燃燒空氣并通常設(shè)置在與 本發(fā)明關(guān)聯(lián)的燃燒系統(tǒng)內(nèi)。這種交換器102可以是通常稱為容氏(Ljungstrom) 的類型。
由于存在特定的混合裝置，具體是相對于傳送器帶6本身固定且在本實例 中具有犁鏵形狀的基本上楔形件14，而使在傳送器6上灰的冷卻更有效率。這 種犁鏵狀構(gòu)件14沿傳送器6的伸展以基本上規(guī)則的方式分布并設(shè)置在灰運輸 部分處。如上所述，犁鏵狀構(gòu)件14通過運輸?shù)綆系倪^程中進行連續(xù)混合而 對灰進行犁耕，通過這樣露出與冷卻空氣和/或水進行熱交換的最大可用面積。
在傳送器6的下游設(shè)有自動偏離閥16 (或用于選擇性地使灰流偏離的等 效裝置)，該自動偏離閥能夠選擇性地將冷卻的灰饋送到朝外的排放裝置13 或連續(xù)混合器2 (在本實例中也與外部連通且在圖5中更詳細地示出)。
排放傳送器13裝備有用于控制進入空氣的裝置(未示出)，以避免空氣 從外部不受控制地進入(或者在實施例變型中將系統(tǒng)連接到其它運輸或儲存封 閉環(huán)境)。
如果需要，有水的混合器2能使灰的冷卻更為完整，以達到與下游工藝相 當?shù)臏囟戎祷蚪o灰加濕以減小在某些運輸和處置情況下的粉塵排放。混合器2 裝備有排放罩21 ，其裝備有能夠通過同時防止外部空氣不受控制地再進入而使 灰從系統(tǒng)排放的裝置。這種裝置可由例如帶有雙活門(clapet)的閥或由橡膠 沖刷裝置(flush)構(gòu)成，它們通過在灰的重力下變形，使其能夠排放到所需的 最小通道部分內(nèi)。
根據(jù)較佳實施例，設(shè)有用于將混合器2連接到管道4的管線以提供管道4 內(nèi)的空氣和蒸汽的出口。
則系統(tǒng)1包括用于感測灰的溫度和/或體積和/或重量的裝置，該裝置在該實例中設(shè)置在傳送器6的末端部分或排放部分處和/或主提取器9上或更佳地設(shè)
置在傳送器13處的灰排放處。有利的是，在料斗/儲存器8處也設(shè)有上述類型
的傳感器。
在這種料斗8處還設(shè)有側(cè)力傳感器或等效裝置來控制料斗/儲存器內(nèi)的灰位。
此外，還可在管道4處設(shè)置溫度傳感器裝置。
系統(tǒng)1包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與所述傳感器裝置通信，適于根據(jù)灰流 量和溫度來控制系統(tǒng)1的運行模式。
現(xiàn)將更詳細地說明由上述控制裝置控制的系統(tǒng)1的運行模式，且具體是其 冷卻系統(tǒng)的運行模式。
首先，通過控制裝置將由傳感器裝置提供的灰溫度和/或流量值與預(yù)設(shè)或 儲存的值作比較，并根據(jù)該比較結(jié)果確定最適合系統(tǒng)1的運行的運行模式。關(guān) 于進行溫度和/或流量測量的需要，應(yīng)當注意，灰溫度增加通常與這里所述系統(tǒng) 1內(nèi)其流量的增加有關(guān)。
系統(tǒng)在開始階段配置成圖4所示的模式，通過調(diào)節(jié)所有的空氣入口閥10、 11、 17和19并通過關(guān)閉自動閥15來配置成該模式，以實現(xiàn)通過鍋爐100的料 斗105的底部喉道吸入對應(yīng)于燃燒空氣的1.5%的總空氣量，在提取器9和傳 送器6內(nèi)都與灰逆流穿過。
繼續(xù)這種運行模式直到傳送器6的排放處的溫度達到預(yù)定值為T制、為止。
在這種運行模式中，控制裝置作用于提取器9的帶和傳送器6的帶的相對 速度，基本上使得傳送器6具有大于提取器9的灰勢流以避免在料斗8內(nèi)形成 材料壓頭。
當超過值T^、時，系統(tǒng)作用于傳送器6的速度，具體是通過減小和調(diào)節(jié)該 速度以確定在料斗8內(nèi)的灰積聚并然后形成連續(xù)的灰塞且其還打開管道4的閥 15以分別在提取器9和傳送器6內(nèi)形成兩種不同的氣壓，第一種連接到鍋爐內(nèi) 存在的壓力，而第二種連接到煙氣管道內(nèi)存在的壓力。
在這種運行模式中，提取器9和料斗8的空氣閥入口 10、 19和17自動調(diào) 節(jié)成在提取器內(nèi)僅集中可引入鍋爐的冷卻空氣的總量的1.5%。此外，如果需 要達到所希望的冷卻，通過首先增加空氣來調(diào)節(jié)閥11且可能調(diào)節(jié)傳送器6的
16噴嘴12直到計算的百分比，以不對處理下游的煙氣并因此處理水的系統(tǒng)產(chǎn)生 影響為止。
在環(huán)境分離的這種構(gòu)型中，通過入口 10、 17和19引入的作用在主提取器 9上的冷卻空氣逆流穿過該提取器，并在1.5%的限值范圍內(nèi)進入燃燒室100。 通過傳送器6的入口 11從外部取得超過1.5%的冷卻空氣，該冷卻空氣順流 (叫uicurrent)穿過傳送器，且其與由可能的水局部冷卻產(chǎn)生的蒸汽一起通過 管道4由于節(jié)約裝置區(qū)域內(nèi)存在的低壓而吸出。
這樣，在提取器9的傳送帶上實現(xiàn)可能未燃燒物質(zhì)的最大可能燃燒，通過 將相關(guān)的能量帶回到鍋爐并通過將水加在傳送器6的帶上，而獲得有效的冷卻 而不為此需要用于處理煙氣的系統(tǒng)的更大的能耗，因此改進蒸汽發(fā)生器的性 能。
圖1中示例出這種運行模式。
在存在上述灰壓頭的情況下，通過根據(jù)最大和最小灰位的傳感器7的探測 結(jié)果來控制傳送器6的速度而避免裝料料斗8排空。具體地說，如果灰位達到 最小值，則減慢傳送器6直到傳送器6停止為止，而當超過最小灰位時，重新 起動傳送器6，且達到最大灰位時增加傳送器6的帶的速度并然后增加傳送器 6的帶的量。
在這里所述的構(gòu)型中，控制裝置可利用由專用傳感器裝置探測的附加信 息，尤其是關(guān)于料斗8內(nèi)灰溫度和傳送器6的饋送速度的信息。傳送器6的饋 送速度的信息與提取部分的(固定)值結(jié)合具體地準確地限定灰體積流量。很 清楚，為了避免提取部分本身內(nèi)可能的問題，提取灰位必須比從壓碎機3出來 的灰塊的尺寸大適當余量。
此外，在圖6所示例的另外的運行模式中，系統(tǒng)1也可在非常高的灰流量 /溫度(即使高于設(shè)計值，例如取決于燃料的種類或取決于燃燒室100的清潔操 作)下操作。在這種情況下，其中假定灰溫度高于值丁《 ，系統(tǒng)l提供類似 于以上最后所述的運行模式，并通過偏離閩16將仍然熱的灰排放到混合器2 而不是傳送器13。
在混合器2內(nèi)，可引入附加水流以使灰達到所規(guī)定的最終溫度(通常指示 為80°C)且具有適當?shù)暮瑵窳?較佳地約10%)以確保隨后的運動操作中沒有粉塵。為了避免由在混合器2內(nèi)的這種冷卻產(chǎn)生的蒸汽上升返回到傳送器6 (有產(chǎn)生冷凝物的風(fēng)險)，可在傳送器6、混合器2和管道4之間直接設(shè)置倒"Y" 形連接。由于這種構(gòu)型，來自傳送器-冷卻器6的空氣和假如有的蒸汽通過加 入由混合器2產(chǎn)生的蒸汽而朝向具有煙氣管線的連接管道行進。在該連接管道 (混合器2和主要管道4之間)仍然有凝結(jié)的風(fēng)險，在設(shè)計條件識別到形成凝 結(jié)物和相關(guān)的灰始的風(fēng)險時可適當?shù)丶訜嵩摴艿?。?yīng)當理解，可由管理系統(tǒng)1的操作者選擇性地設(shè)置溫度和/或流量和燃燒 空氣的預(yù)定量的所述預(yù)定值。此外，應(yīng)當理解，先前描述的運行模式僅是用于管理系統(tǒng)1的一種可能。 較簡單的運行模式例如可規(guī)定在達到預(yù)定溫度值時形成的灰壓頭，而對其余部 分進行的系統(tǒng)管理會適當?shù)卣{(diào)整冷卻空氣和水(如果需要水的話)的流量。通過這樣一種管理和控制系統(tǒng)人工或自動設(shè)置與迄今為止所考慮的運行 模式類系的一系列運行模式，該系統(tǒng)可根據(jù)灰溫度/流量值，通過作用于分離區(qū) 域的形成、作用于進入提取器9和傳送器6的氣流、作用于霧化水的可能計量 /使用以及作用于偏離閥的啟動來確定灰本身的冷卻模式。通常，此時應(yīng)當理解，系統(tǒng)1具有總體運行靈活性，且因此具有實際管理 任何灰量的能力，且沒有與從鍋爐IOO底部引入過量冷卻空氣流相關(guān)的問題。 如上所述，通過能夠引入非常高的冷卻空氣流量并通過饋送附加的空氣流(不 是直接從鍋爐底部引入煙氣管道內(nèi))并借助于如果需要還能夠增加冷卻水來實 現(xiàn)這種靈活性。關(guān)于這最后一個方面，較佳的是系統(tǒng)1通過其控制裝置可充分地計量使用 的水量，使得其在冷卻過程中完全蒸發(fā)，且從傳送器6出來時，則基本上獲得 適用于氣動研磨和運輸?shù)母苫摇＿@可通過將灰最終溫度保持在IO(TC以上來實 現(xiàn)。所要霧化和噴射的水量通過一方面從灰去除的熱(料斗8內(nèi)的溫度和排放 最終溫度之間需要的比焓的變化的量的乘積)與所要相等的另一方面由于冷卻 空氣受到的水蒸發(fā)熱和焓變化的總和的熱平衡來控制。此外，還應(yīng)當理解，將冷卻空氣部分送到空氣/煙氣交換器上游的煙氣管 道通過強化在該情況下使用的干提取器已相關(guān)的且在上述專利EP0471055B1中描述的性能優(yōu)點而能夠優(yōu)化熱回收。還應(yīng)當理解，犁鏵形件或其等效裝置的存在還與可通過噴嘴12選擇性地 啟動水冷卻一起能夠使矯正灰的溫度。此外，應(yīng)當理解，設(shè)置在管道4處的溫度傳感器，除了能夠更完整地控制 系統(tǒng)參數(shù)之外，還能夠檢驗整個管道4處由于源自冷卻水的蒸汽的可能凝結(jié)點 的形成。事實上，已知空氣本身的溫度和霧化水量能夠方便地計算與冷卻空氣 有關(guān)的濕度并檢驗- 一方面濕度本身低于100。％，具有適當?shù)闹匾嗔?；以?-另一方面，還有路徑內(nèi)存在的可能的冷點(且主要在傳送器的蓋上和 連接管道4的表面上)，空氣中的含水量不會產(chǎn)生會對良好的系統(tǒng)運 行帶來問題冷凝開始。 為了避免系統(tǒng)中形成凝結(jié)物的任何風(fēng)險，在過渡料斗105和料斗8附近的 傳送器6之間設(shè)置附加連接管道(或等效裝置)，選擇性地移動這種管道上外 部空氣入口和提供來自過渡料斗105的熱空氣和冷環(huán)境空氣的量的調(diào)節(jié)閥。這 能夠?qū)⑾到y(tǒng)內(nèi)的空氣溫度升高到可消除凝結(jié)物形成的風(fēng)險的值。則可根據(jù)設(shè)置 在管道4上的上述溫度傳感器的探測來如上所述調(diào)節(jié)進入的熱空氣和冷空氣流 量。最后應(yīng)當理解，還可通過不同于上述裝置的裝置來實現(xiàn)兩環(huán)境的上述分 離。例如，可在提取器9和傳送器6之間設(shè)置諸如活門狀閥或等效裝置之類的 附加裝置，還可通過在料斗/儲存器8下方施加相對于壓碎機3具有可變量的第 二壓碎臺，以在料斗內(nèi)產(chǎn)生適于將環(huán)境分離的必要的灰壓頭，從而實現(xiàn)兩環(huán)境 的分離。應(yīng)當理解，本發(fā)明能夠有效地回收源于已送到提取器9的最大量外部空氣 送至提取器9和在第二提取器6處顯著減小的空氣量(因為增加了水)的能量， 且因此有效地回收了煙氣處理所需的能量。本發(fā)明的目的還有一個參照系統(tǒng)1至此所描述的提取重灰和回收重灰的 能量的方法。至此本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實施例進行了描述。這意味著也可能存在屬于本 發(fā)明核心的其它實施例，它們都被包括在附后權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于對重灰進行提取、冷卻和回收能量的系統(tǒng)(1)，所述系統(tǒng)是適于與燃燒室關(guān)聯(lián)使用的類型，尤其是用于源于例如產(chǎn)能設(shè)備中固體化石燃料的大流量重灰，所述系統(tǒng)(1)包括(a)用于提取和運輸來自所述燃燒室(100)的重灰的裝置(9、6)；(b)冷卻系統(tǒng)(10、11、19、17、12)，所述冷卻系統(tǒng)用于冷卻所述重灰，并布置在所述提取和運輸裝置(9和6)處并適于確定所述提取和運輸裝置處的冷卻空氣饋送，所述總體布置使得所述冷卻空氣的至少一部分從所述燃燒室的底部引入所述燃燒室(100)；(c)壓力隔離裝置(8)，所述壓力隔離裝置適于確定所述提取和運輸裝置(9、6)的第一環(huán)境(9)和第二環(huán)境(6)之間的大氣的分離，所述第一環(huán)境(9)連接至所述燃燒室(100)的所述大氣，而所述第二環(huán)境(6)能夠連接至煙氣管道(101)；(d)控制裝置，所述控制裝置適于根據(jù)所述灰的溫度和/或流量確定所述環(huán)境的壓力隔離的啟動。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)(10、 11、 17、 19、 12)是雙重的空氣-水型。
3. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制裝置適于根 據(jù)所述重灰的溫度和/或流量來確定所述水冷卻的啟動。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制裝置適于 調(diào)節(jié)冷卻水分配，使得所述冷卻水在冷卻過程中全部蒸發(fā)，在所述提取和運輸 裝置(9、 6、 13)的排放處基本上得到干灰。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述冷卻 系統(tǒng)包括用于分配冷卻水的多個噴嘴(12)。
6. 如權(quán)利要求2至5中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述水冷 卻適于在所述第二環(huán)境(6)處啟動。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述總體布 置設(shè)置成所述冷卻系統(tǒng)(10、 11、 17、 19、 12)適于確定在所述提取和運輸裝置(9、 6、 13)的至少一部分(9)上與重灰流動逆流的冷卻空氣的饋送。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述總體布 置設(shè)置成在環(huán)境(9、 6)壓力分離的情況下，所述冷卻系統(tǒng)(10、 11、 17、 19、 12)適于確定在所述第一環(huán)境(9)內(nèi)與重灰流動逆流而在所述第二環(huán)境(6) 中與重灰流動順流的冷卻空氣的饋送。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述冷卻系 統(tǒng)包括布置在所述提取和運輸裝置(9、 6)處的多個冷卻空氣入口 (10、 11、 17、 19)。
10. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，用于調(diào)節(jié)進入空氣流 量的裝置至少與所述冷卻空氣入口的選定分組(19)關(guān)聯(lián)。
11. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制裝 置包括布置在所述提取和運輸裝置(9、 6、 13)和/或所述壓力隔離區(qū)域(8) 處的所述重灰的溫度和/或流量的傳感器。
12. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述重灰的溫度和/ 或流量的所述傳感器布置在所述提取和運輸裝置(6、 13)的末端區(qū)域處。
13. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述溫度和/或流量傳 感器布置在所述重灰的排放處。
14. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制裝 置包括布置在所述壓力隔離區(qū)域(8)處的負載傳感器。
15. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制裝 置適于確定所述環(huán)境(9、 6)的分離，使得從所述底部進入所述燃燒室(100) 的冷卻空氣流不超過總?cè)紵諝獾念A(yù)定量。
16. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述預(yù)定量等于約 1.0-1.5%。
17. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括用于將 冷卻空氣和源于所述冷卻水的可能的蒸汽饋送到與所述燃燒室(100)關(guān)聯(lián)的 燃燒煙氣管道(101)的裝置(4)。
18. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，用于饋送到所述煙氣 管道(101)的所述裝置(4)適于基本上在所述冷卻過程的下游將所述煙氣管道連接至所述第二環(huán)境(6)。
19. 如權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，用于將冷卻空氣 饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4)在節(jié)約裝置區(qū)域到達所述煙氣管 道。
20. 如權(quán)利要求17至19中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，用于將 冷卻空氣饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4)出口在適于預(yù)熱所述燃 燒空氣的空氣/煙氣交換器(102)的上游。
21. 如權(quán)利要求17至20中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括布 置在所述饋送裝置(4)處的用于調(diào)節(jié)從所述饋送裝置(4)引入所述煙氣管道(101)的空氣和/或蒸汽的流量的裝置(15)。
22. 如權(quán)利要求17至21中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述壓 力隔離裝置包括用于阻斷/開啟用于饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4) 的裝置(15)，所述用于阻斷/開啟的裝置(15)由所述控制裝置控制以在需要 時確定所述環(huán)境分離(9、 6)。
23. 如權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)和/或阻 斷/開啟裝置包括自動閥(15)。
24. 如權(quán)利要求17至23中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控 制裝置包括布置在用于將冷卻空氣饋送到所述煙氣管道(101)的所述裝置(4) 處的一個或多個溫度傳感器。
25. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述提取和 運輸裝置包括布置在或適于布置在所述燃燒室(100)緊接著的下游的第一提 取單元(9)和布置在所述第一單元(9)下游的第二運輸單元(6)。
26. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述壓力隔離裝置(8) 適于在所述第一提取和運輸單元(9)和所述第二提取和運輸單元(6)之間產(chǎn) 生壓力分離。
27. 如權(quán)利要求24或25所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制裝置適 于控制所述提取和運輸單元(9、 6)中至少一個的速度。
28. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述壓力隔 離裝置(8)包括適于在所述兩環(huán)境(9、 6)之間形成重灰壓頭的裝置，適于確定所述兩環(huán)境的所述壓力分離。
29. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述壓力隔離裝置包 括適于接納形成所述壓頭的重灰的儲存裝置(8)。
30. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述壓力隔離裝置包 括適于接納形成所述壓頭的重灰的料斗(8)。
31. 如權(quán)利要求28至30中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控 制裝置包括布置在所述壓頭處的一個或多個灰位傳感器(7)。
32. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括布置在 所述提取和運輸裝置(6、 9、 13)處的重灰的壓碎機(3)。
33. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述壓碎機(3)插 入在所述第一環(huán)境(9)和所述第二環(huán)境(6)之間。
34. 如權(quán)利要求32或33和權(quán)利要求28至31中任一項所述的系統(tǒng)(1)， 其特征在于，適于形成隔離壓頭(8)的所述裝置適于確定在所述壓碎機(3) 緊接著的下游的所述壓頭的形成。
35. 如權(quán)利要求32至34中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括布 置在所述壓碎機(3)緊接著的下游的冷卻空氣入口 (17)，所述整體布置設(shè) 置成使得來自這種入口的空氣在所述壓碎機(3)本身內(nèi)逆流饋送。
36. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括布置在 所述提取和運輸裝置(9、 6、 13)處用于混合重灰并適于改進重灰和冷卻流體 之間熱交換的裝置(14)。
37. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述混合裝置包括一 個或多個基本上楔狀混合構(gòu)件(14)。
38. 如權(quán)利要求36或37所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述混合構(gòu)件(14) 的形狀基本上像犁鏵。
39. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述提取和 運輸裝置包括用于將所述灰排放到所述系統(tǒng)(1)外部的單元(13)。
40. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括布置在 所述重灰的排放處并適于使其冷卻過程完整的用于混合重灰的裝置(2)。
41. 如前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述混合裝置(2)包括用于在重灰上饋送冷卻水的裝置。
42. 如權(quán)利要求40或41所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述混合裝置(2) 是連續(xù)型的。
43. 如權(quán)利要求40至42中任一項所述的系統(tǒng)(1)，如果從屬于權(quán)利要求 17，其特征在于，包括用于將冷卻空氣和可能的蒸汽從所述混合裝置(2)饋 送到用于將冷卻空氣饋送到所述煙氣管道(4)的所述裝置的裝置。
44. 如權(quán)利要求39所述和如權(quán)利要求40至43中任一項所述的系統(tǒng)(1)， 其特征在于，包括適于選擇性地將重灰送到所述排放單元(13)或所述混合裝 置(2)的偏離裝置(16)。
45. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括用于將 熱空氣從所述燃燒室(100、 105)饋送到所述第二環(huán)境中包含的所述提取和運 輸裝置的單元(6)的管道。
46. —種用于提取和冷卻來自燃燒室的重灰的方法，尤其是用于源于例如 產(chǎn)能系統(tǒng)中的化石燃料的大流量重灰，所述方法包括以下步驟-(a) 從所述燃燒室(100、 105)提取所述重灰；(b) 通過沿提取和運輸路徑(9、 6、 13)饋送冷卻空氣而沿所述路徑冷 卻這種重灰，在冷卻過程下游將所述空氣的至少一部分從所述燃燒室(100、 105)的底部引入所述燃燒室(100、 105);(c) 根據(jù)所述重灰的溫度和/或流量，選擇性地啟動沿所述提取和運輸路 徑布置的第一環(huán)境(9)和第二環(huán)境(6)之間的壓力隔離，所述第一環(huán)境(9) 布置在所述燃燒室(100、 105)緊接著的下游，而所述第二環(huán)境(6)布置在 所述第一環(huán)境(6)的下游。
47. 如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述冷卻階段(b)是雙重 的空氣-水型。
48. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述階段(b)根據(jù)所述重 灰的溫度和/或量啟動所述水冷卻。
49. 如權(quán)利要求47或48所述的方法，其特征在于，所述階段(b)提供冷 卻水分配的調(diào)節(jié)，使得所述冷卻水在冷卻過程中全部蒸發(fā)，在所述提取和運輸 路徑(9、 6、 13)的排放處基本上得到干灰。
50. 如權(quán)利要求47至49中任一項所述的方法，其特征在于，所述階段(b) 提供在所述第二環(huán)境(6)處所述水冷卻的啟動。
51. 如權(quán)利要求46至50中任一項所述的方法，其特征在于，所述冷卻階 段(b)提供在所述提取和運輸路徑(9、 6、 13)的至少一部分(9)上與重灰 流逆流的冷卻空氣的饋送。
52. 如權(quán)利要求46至51中任一項所述的方法，其特征在于，所述冷卻階 段(b)在環(huán)境(9、 6)的壓力分離的所述情況下提供在所述第一環(huán)境(9)內(nèi) 與重灰流動逆流而在所述第二環(huán)境(6)內(nèi)與重灰流動順流的冷卻空氣的饋送。
53. 如權(quán)利要求46至52中任一項所述的方法，其特征在于，所述冷卻階 段(b)提供布置在所述提取和運輸路徑(9、 6)處的一個或多個冷卻空氣入 口 (10、 11、 17、 19)的流量調(diào)節(jié)。
54. 如權(quán)利要求46至53中任一項所述的方法，其特征在于，提供在所述 提取和運輸路徑(9、 6、 13)和/或所述壓力隔離區(qū)域(8)處進行的所述重灰 的溫度和/或流量的探測。
55. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述提取和運輸裝置(6、 13)的末端區(qū)域處進行所述重灰的溫度和/或流量的所述探測。
56. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述重灰的排放處進行 所述溫度和/或流量探測。
57. 如權(quán)利要求46至56中任一項所述的方法，其特征在于，提供在壓力 隔離區(qū)域(8)處進行的負載探測。
58. 如權(quán)利要求46至57中任一項所述的方法，其特征在于，所述階段(c) 進行所述環(huán)境分離(9、 6)，使得從所述底部進入所述燃燒室(100)的冷卻 空氣流量不超過總?cè)紵諝獾念A(yù)定量。
59. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定量等于約1.0-1.5%。
60. 如權(quán)利要求46至59中任一項所述的方法，其特征在于，提供將冷卻 空氣和源于所述冷卻水的可能的蒸氣饋送到與所述燃燒室(100)關(guān)聯(lián)的燃燒 煙氣管道(101)。
61. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，基本上在所述冷卻過程下 游從所述第二環(huán)境(6)開始進行到所述煙氣管道(101)內(nèi)的所述饋送。
62. 如權(quán)利要求60或61所述的方法，其特征在于，到所述煙氣管道(IOO 的所述饋送(4)提供在所述節(jié)約裝置區(qū)域處到所述煙氣管道(101)內(nèi)的出流。
63. 如權(quán)利要求60至62中任一項所述的方法，其特征在于，到所述煙氣 管道(101)內(nèi)的所述饋送提供在空氣/煙氣交換器(102)上游的所述煙氣管道 內(nèi)的出流，所述交換器適于預(yù)熱所述燃燒空氣。
64. 如權(quán)利要求60至63中任一項所述的方法，其特征在于，提供饋送到 所述煙氣管道(101)內(nèi)的所述空氣和/或蒸汽流量的調(diào)節(jié)。
65. 如權(quán)利要求60至64中任一項所述的方法，其特征在于，所述階段(c) 通過阻斷/開啟到冷空氣到所述煙氣管道內(nèi)的所述饋送來獲得的所述壓力隔離。
66. 如權(quán)利要求60至65中任一項所述的方法，其特征在于，提供在適于 實施到所述煙氣管道(101)內(nèi)的所述饋送的裝置(4)內(nèi)進行的溫度探測。
67. 如權(quán)利要求46至66中任一項所述的方法，其特征在于，所述提取和 運輸路徑包括布置在所述燃燒室(100)緊接著的下游的第一提取部分(9)和 布置在所述第一部分(9)下游的第二運輸部分(6)。
68. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述階段(c)在所述第一 提取和運輸部分(9)和所述第二提取和運輸部分(6)之間實現(xiàn)的所述壓力隔 離。
69. 如權(quán)利要求67或68所述的方法，其特征在于，所述階段(c)提供沿 所述路徑的所述灰的提取和/或運輸速度的控制。
70. 如權(quán)利要求46至69中任一項所述的方法，其特征在于，所述階段(c) 提供在所述兩環(huán)境(9、 6)之間重灰壓頭的形成，適于確定所述兩環(huán)境的所述 壓力分離。
71. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述階段(c)提供所述壓 頭的灰位探測。
72. 如權(quán)利要求46至71中任一項所述的方法，其特征在于，提供在所述 提取和運輸路徑(6、 9、 13)內(nèi)進行的重灰的壓碎。
73. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述第一環(huán)境(9)和所 述第二環(huán)境(6)之間進行所述壓碎。
74. 如權(quán)利要求72或73和權(quán)利要求68或69所述的方法，其特征在于，所述階段(C)提供所述壓碎的緊接著的下游的所述壓頭的形成。
75. 如權(quán)利要求72至74中任一項所述的方法，其特征在于，提供在適于 實施所述壓碎系統(tǒng)的裝置(3)內(nèi)逆流的冷卻空氣的饋送。
76. 如權(quán)利要求46至75中任一項所述的方法，其特征在于，提供沿所述 提取和運輸裝置(9、 6、 13)的至少一部分進行的重灰的混合，所述混合適于 改進重灰與冷卻流體之間的熱交換。
77. 如權(quán)利要求46至76中任一項所述的方法，其特征在于，提供在所述 重灰排放處進行的重灰的混合，所述混合適于使其冷卻過程完整。
78. 如前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述混合提供所述重灰上 的冷卻水饋送。
79. 如權(quán)利要求77或78所述的方法，其特征在于，提供所述混合使用或 產(chǎn)生的冷卻空氣和可能的蒸汽到與所述燃燒室(100)關(guān)聯(lián)的煙氣管道(101) 內(nèi)的饋送。
80. 如權(quán)利要求77至79中任一項所述的方法，其特征在于，提供所述重 灰到排放單元(13)或適于進行所述混合的裝置(2)的選擇性偏離。
81. 如權(quán)利要求46至80中任一項所述的方法，其特征在于，提供從所述 燃燒室(100、 105)到包含在所述第二環(huán)境中所述提取和運輸路徑的部分(6) 的熱空氣的饋送。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于由固體燃料鍋爐(100)產(chǎn)生的大流量重灰的提取和空氣/水冷卻系統(tǒng)和能量回收，能夠降低所提取的灰的最終溫度，而不會增加流入鍋爐的喉管的空氣流量。當用于冷卻過程所需的空氣量超過允許進入鍋爐的最大量時，由于灰本身形成的冷卻環(huán)境的分離，系統(tǒng)能夠在最適當?shù)奈恢脤⑦^量的空氣和可能的蒸汽送到煙氣管道。根據(jù)在系統(tǒng)排放處灰的溫度信號自動進行冷卻系統(tǒng)的環(huán)境分離。如果冷卻空氣不足以將灰冷卻，則可通過增加霧化水來提高冷卻效率。增加的水流量通常根據(jù)灰流量和溫度來計量，以確保注入水的完全蒸發(fā)，從而如果需要在排放處獲得適于氣動研磨和運輸?shù)母苫乙耘c輕質(zhì)灰混合。
文檔編號F23J1/02GK101506580SQ200680055653
公開日2009年8月12日 申請日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者M·馬加萊狄 申請人:馬迦迪動力股份公司