專利名稱：水平循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，特別涉及一種水平循環(huán)流化床鍋爐。
背景技術(shù)：
鍋爐是把化石燃料(多指煤)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿脑O(shè)備，煤中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變 為熱能的基本反應(yīng)是燃燒，在燃燒的過程中煤中的碳與氫元素氧化(燃燒)釋放出熱能， 但是煤中含有硫與氮化合物，硫化合物燃燒后生成二氧化硫，氮化合物燃燒后生成氧化氮 (N0x)。這兩個(gè)氧化物向大氣中排放，形成酸雨，對大氣產(chǎn)生污染。在鍋爐的設(shè)計(jì)中，高效率 地把煤化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?燃燒效率高)和有效去除二氧化硫和氧化氮排放，減少對大氣 污染，是人們所追求的?；镜娜济哄仩t中，上述二者統(tǒng)一起來基本完善的還沒有。在燃 燒效率方面，煤粉爐爐膛高，燃料在爐膛內(nèi)停留時(shí)間長，所用的燃料煤細(xì)(70%能通過200 目的篩子)，能充分燃燒，所以燃燒溫度高(135(TC左右)(燃燒效率高)；爐排爐所用煤塊 大，燃燒時(shí)，對煤的停留時(shí)間雖然可以控制，但是爐膛不高，爐排上煤產(chǎn)生出來的煙氣、煤屑 在爐膛內(nèi)停留時(shí)間短，不能充分燃燒，所以燃燒溫度低于煤粉爐(120(TC左右)(燃燒效率 也還保持較高水平)；在有效去除二氧化硫和氧化氮排放方面，煤粉爐和爐排爐的燃燒溫 度都高于采取對二氧化硫中硫的吸收和氧化氮的還原溫度(60(TC左右)，不能有效去除二 氧化硫和氧化氮排放。目前普遍使用的垂直循環(huán)流化床鍋爐，雖然在保持較高燃燒效率的 同時(shí)，能夠做到較為有效減少二氧化硫和氧化氮的排放，在燃燒效率方面，垂直循環(huán)流化床 鍋爐爐膛為立式爐膛，爐膛高，床料在風(fēng)室流化空氣作用下，在爐膛內(nèi)流化燃燒，在爐膛燃 燒時(shí)停留時(shí)間長，大部分燃煤都能充分燃燒，燃燒溫度(90(TC左右)低于爐排爐，但流化 燃燒湍流度高，傳質(zhì)傳熱度也高(燃燒效率也還保，持較高水平)；在有效去除二氧化硫和 氧化氮排放方面，垂直循環(huán)流化床床料中加入了石灰石，由于燃燒溫度適合石灰石煅燒，煅 燒后的石灰石變成石灰來吸收煙道氣中的二氧化硫，生成穩(wěn)定硫酸鈣，由于床料湍流存在 使反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，再由于爐膛中大致分為兩部分，上部為移動床，底部為泡泡床，底部床料 厚，燃燒不充分產(chǎn)生的還原氣體可與氧化氮起還原反應(yīng)對煙道氣中的氧化氮進(jìn)行還原。但 是，第一，垂直循環(huán)流化床立式爐膛結(jié)構(gòu)不能使床料水平移動和爐膛底部泡泡床床料厚，可 視這部分為不能水平移動的沸騰爐，床料燃燒和脫硫除氮時(shí)，這部分不是按照床料先后秩 序燃燒及脫硫除氮規(guī)律分段進(jìn)行，導(dǎo)致不足是， 一方面，使燃料不能充分燃燼(存在燃料未 燃燼流出現(xiàn)象)，影響鍋爐效率提高；另一方面，使先進(jìn)并在先進(jìn)行中的床料脫硫反應(yīng)可被 后進(jìn)床料并搶前完成脫硫反應(yīng)的生成物(硫化鈣)阻止進(jìn)行下去，還原區(qū)產(chǎn)生的還原氣體 (如甲烷.乙烷.氨等)可能未能參加反應(yīng)即出爐膛，脫硫除氮不徹底，影響鍋爐脫硫除氮 效果.第二，垂直循環(huán)流化床立式爐膛結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)床料流化燃燒，爐膛下面風(fēng)室流化空氣 壓力就較大，導(dǎo)致不足是，立式爐膛內(nèi)壓力平衡點(diǎn)提高(爐膛內(nèi)燃燒壓力提高)，其結(jié)果是 床料的填加、循環(huán)回燃和排渣受到壓力影響，操作不便；第三，垂直循環(huán)流化床立式爐膛結(jié) 構(gòu)，存在傳動分離高度限制，超過這一高度的床料速度將與流化空氣速度差別不大，使床料 不能保持受到風(fēng)室流化空氣作用，導(dǎo)致不足是，床料燃燒受阻，鍋爐燃燒效率不能進(jìn)一步提
3高；第四，垂直循環(huán)硫化床立式爐膛中，從氧化還原的角度看，上部移動床部分也可視為氧 化區(qū)，底部泡泡床部分也可視為還原區(qū)，在這兩個(gè)區(qū)交界處，立式爐膛內(nèi)部受這兩個(gè)區(qū)交互 共同作用和高處下流的床料沖刷，導(dǎo)致不足是，爐膛易受腐蝕和磨損較大；第五，垂直循環(huán) 硫化床立式爐膛內(nèi)空間大而無當(dāng)，熱床料與傳熱表面不匹配，影響鍋爐效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是垂直循環(huán)流化床鍋爐立式爐膛結(jié)構(gòu)存在的床料燃燒 和脫硫除氮不能按照床料先后秩序進(jìn)行，影響鍋爐燃燒效率提高及脫硫除氮效果；爐膛內(nèi) 壓力平衡點(diǎn)提高，床料的填加、循環(huán)回燃和排渣受到壓力影響，操作不便；存在傳動分離高 度限制，鍋爐燃燒效率不能進(jìn)一步提高；以及爐膛內(nèi)空間大而無當(dāng)，熱床料與傳熱表面不匹 配，影響鍋爐效率；爐膛易受腐蝕和磨損的不足。 為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為，它由水平爐膛、風(fēng)室、煙塵旋風(fēng) 分離器、給煤器和排渣器組成，相互之間連接配合與已有技術(shù)相同，所述水平爐膛內(nèi)縱向有 垂直隔板，隔爐膛為進(jìn)床料和出床料兩相反床料流道，所述水平爐膛床料進(jìn)、出口在所述水 平爐膛同一端側(cè)面和下面分別對應(yīng)所述兩相反床料流道處，所述垂直隔板底邊兩側(cè)有床料 通口。 本發(fā)明同已有技術(shù)相比，由于爐膛設(shè)計(jì)為水平爐膛，爐膛高度相對較低，且爐膛內(nèi) 有進(jìn)床料和出床料兩相反床料流道，并所述隔板兩側(cè)床料通口使所述兩相反床料流道首尾 相通，其有益效果是，1、風(fēng)室流化空氣壓力不需要較大，底部泡泡床相對薄，水平爐膛上部 移動床，底部泡泡床(成為可移動泡泡床)在風(fēng)室流化空氣作用下，在水平爐膛所述床料流 道內(nèi)按照先后秩序〃 后浪推前浪〃 分段規(guī)律進(jìn)行燃燒及脫硫除氮，燃料燃燒、脫硫除氮徹 底，提高鍋爐燃燒效率和脫硫除氮效果；2、風(fēng)室流化空氣壓力下需要較大，水平爐膛內(nèi)壓力 平衡點(diǎn)較低(爐膛內(nèi)燃燒壓力較立式爐膛內(nèi)燃燒壓力低)，方便床料的填加、循環(huán)回燃和排 渣操作；3、水平爐膛結(jié)構(gòu)不存在傳動分離高度限制，水平爐膛空間低，床料水平流化燃燒與 水平爐膛布風(fēng)板距離一定， 一直能保持床料受到風(fēng)室流化空氣的作用，床料燃燒不受阻，擴(kuò) 大水平爐膛周長尺寸即可延長床料在爐膛內(nèi)停留時(shí)間，進(jìn)一步提高鍋爐燃燒效率；4、水平 爐膛中底部泡泡床(成為可移動泡泡床)薄，相應(yīng)還原區(qū)也很窄，大部分為氧化區(qū)，爐膛因 還原區(qū)和氧化區(qū)交互共同作用和高處下流的床料沖刷因素受到腐蝕和磨損較?。?、水平爐 膛內(nèi)空間緊湊，熱床料與傳熱表面匹配適度，沒有設(shè)翼墻必要，鍋爐效率高；另外，因水平爐 膛高度相對較低，不需要電梯、支架等操作維護(hù)人員運(yùn)送設(shè)備，節(jié)省了安裝在高處的多次給 風(fēng)設(shè)備；燃料在水平爐膛內(nèi)燃燒較為徹底，不會導(dǎo)致煙塵旋風(fēng)分離器內(nèi)高溫燃燒，煙塵旋風(fēng) 分離器出氣導(dǎo)管不必采用耐高溫材料(Ni-Cr合金)，以及上述不需設(shè)翼強(qiáng)，因此降低了成 本；水平爐膛高度相對較低，流化空氣壓力要求降低，床料(煤及石灰石等)在低位流化燃 燒不要求磨的太細(xì)，節(jié)約能源。還可以將水平爐膛模塊化，用以改造煤粉爐為水平循環(huán)流化 床鍋爐。


圖1為水平循環(huán)流化床鍋爐主視局部剖視結(jié)構(gòu)草圖；
圖2為水平循環(huán)流化床鍋爐俯視局部剖視結(jié)構(gòu)草 圖3為水平循環(huán)流化床鍋爐左視結(jié)構(gòu)草圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例它由長方體水平爐膛、與所述水平爐膛配 合的長方形風(fēng)室1、兩煙塵旋風(fēng)分離器2、3、給煤器4和排渣器5組成，除煙塵旋風(fēng)分離器3 外，其余相互之間連接配合與已有技術(shù)相同，所述水平爐膛內(nèi)水平軸線處縱向有垂直隔板 6，隔爐膛為進(jìn)床料和出床料兩相反床料流道7、8，所述水平爐膛床料進(jìn)、出口在所述水平爐 膛同一端側(cè)面和下面分別對應(yīng)所述床料流道7、8處，垂直隔板6底邊兩側(cè)有床料通口 9、 10， 煙塵旋風(fēng)分離器2、3，給煤器4結(jié)構(gòu)與已有循環(huán)流化床中的相同，排渣器5為倒"T"型管，下 端為控制放渣量橫管13。煙塵旋風(fēng)分離器3與所述床料流道7尾部上方連接固定，所述爐 膛頂板內(nèi)面固定(用螺栓、抓釘?shù)?有耐火水泥板，所述水平爐膛底部布風(fēng)板上空氣通孔配 合有直角定向風(fēng)帽ll(以定向供給流化空氣，起單向閥作用，同時(shí)保持布風(fēng)板上一定煤層 厚度，保護(hù)布風(fēng)板)，垂直隔板6表面中上部有還原氣體通孔12。工作時(shí)，煤和石灰石從給 煤器4進(jìn)入所述床料流道7，由于所述定向風(fēng)帽11中流化空氣推動，沿所述流道7向前移 動并被流化，至所述床料通口 9進(jìn)入所述床料流道8，同樣由于所述定向風(fēng)帽11中流化空 氣推動，并沿所述流道8反方向繼續(xù)向前移動并被流化，至所述床料流道8尾部時(shí)， 一部分 床料由排渣器5排出，另一部分床料由所述床料通口 10反回至所述床料流道7首端與從給 煤器4送來的煤和石灰石混合點(diǎn)火助燃，所述床料流道7、8中產(chǎn)生的煙道氣分別經(jīng)煙塵旋 風(fēng)分離器3、2進(jìn)行處理。新加入爐膛內(nèi)的煤初加熱時(shí)會產(chǎn)生還原氣體，會由所述床料流道 7經(jīng)所述還原氣體通孔12至所述床料流道8，進(jìn)行氧化氮的還原，在控制放渣量橫管13 — 端通入空氣或插入鐵釬來控制放渣量，解除堵塞，以便維持爐床高度。
權(quán)利要求
一種水平循環(huán)流化床鍋爐，它由爐膛、風(fēng)室、煙塵旋風(fēng)分離器、給煤器和排渣器組成，其特征在于所述爐膛為水平爐膛，所述水平爐膛內(nèi)縱向有垂直隔板，隔爐膛為進(jìn)床料和出床料兩相反床料流道，所述水平爐膛床料進(jìn)、出口在所述水平爐膛同一端側(cè)面和下面分別對應(yīng)所述兩相反床料流道處，所述垂直隔板底邊兩側(cè)有床料通口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述垂直隔板表面中上 部有還原氣體通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述水平爐膛底部的布 風(fēng)板上空氣通孔配合有直角定向風(fēng)帽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述水平爐膛頂板內(nèi)面 固定有耐火水泥板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述排渣器為倒"T"型管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水平循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述水平爐膛為長方體。
全文摘要
本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐，特別涉及一種水平循環(huán)流化床鍋爐。要解決的技術(shù)問題是垂直循環(huán)流化床鍋爐立式爐膛結(jié)構(gòu)存在的床料燃燒和脫硫除氮不按床料先后秩序進(jìn)行，影響鍋爐燃燒效率提高及脫硫除氮效果；爐膛內(nèi)壓力平衡點(diǎn)高，床料的填加、循環(huán)回燃和排渣受到壓力影響，操作不便；存在傳動分離高度限制，熱床料與傳熱表面不匹配，影響鍋爐效率提高；爐膛易受腐蝕和磨損不足。所采取的技術(shù)方案為，它由水平爐膛、風(fēng)室、煙塵旋風(fēng)分離器、給煤器和排渣器組成，水平爐膛內(nèi)縱向有垂直隔板，隔爐膛為進(jìn)床料和出床料兩相反床料流道，水平爐膛床料進(jìn)、出口在水平爐膛同一端側(cè)面和下面分別對應(yīng)所述兩相反床料流道處，垂直隔板底邊兩側(cè)有床料通口。
文檔編號F23C10/02GK101725964SQ200810170859
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者馬成果 申請人:黑龍江雙鍋鍋爐股份有限公司