專利名稱：循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器，屬于節(jié)能、環(huán)保工程的技術(shù)
領域。
背景技術(shù)：
由化石燃料燃燒排放的大量溫室氣體C02對環(huán)境造成的危害已引起了全球的高度 關注。在眾多的C02分離捕集技術(shù)當中，循環(huán)流化床富氧燃燒技術(shù)作為一種新型的可低成 本分離回收C02且污染物排放較低的全新理念的燃燒方式，因為與煤粉爐富氧燃燒技術(shù)相 比的卓越優(yōu)勢，已引起了各國研究者的重視，具有廣泛的應用前景。由于氧氣濃度提高和循 環(huán)煙氣濃度降低使得鍋爐體積相應變小，尤其是尾部煙道體積減小，給鍋爐的受熱面布置 帶來了很大難題。常規(guī)的循環(huán)流化床外置床換熱器僅靠熱循環(huán)回路灰的溫降來加熱介質(zhì)， 換熱能力有限。 為了解決上述問題，提出一種循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器。該換熱 器在吸收分離灰溫降的同時，將爐膛內(nèi)焦炭和脫硫劑引入換熱器內(nèi)進行燃燒，同時進行脫 硫，可以加強外置床換熱器的換熱效果，有效解決循環(huán)流化床富氧燃燒受熱面布置困難的 問題。 技術(shù)方案本發(fā)明的循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器中，外置床換熱器下部通 過開口與循環(huán)流化床爐膛下部密相區(qū)相連通，外置床換熱器上部通過開口與循環(huán)流化床爐 膛過渡段相連通，循環(huán)流化床稀相區(qū)與氣固分離器相連通，氣固分離器的上部通過中心筒 與尾部受熱面相連，氣固分離器的下端通過立管和外置床換熱器進料管與外置床換熱器相 連通，外置床換熱器的下端接外置床風室；氣固分離器分離下來的固體顆粒和爐內(nèi)流化良 好的固體顆粒進入外置床換熱器進行混合燃燒，與布置在外置床換熱器內(nèi)的受熱面進行換 熱。 外置床換熱器是一個鼓泡流化床燃燒室。 布置在外置床換熱器內(nèi)的受熱面為鍋爐蒸發(fā)器、過熱器和再熱器。 氣固分離器為高溫絕熱的、汽冷、水冷、汽水聯(lián)合冷卻旋風分離器或慣性分離器。 燃料和脫硫劑在循環(huán)流化床爐膛內(nèi)(密相區(qū)、過渡區(qū)和稀相區(qū))內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的煙
氣在氣固分離器中實現(xiàn)氣固分離，氣體通過中心管向上進入尾部煙道，分離下來的固體通
過外置床換熱器進料管進入外置床換熱器；同時，爐內(nèi)流化良好的固體顆粒，包含焦炭、脫
硫劑和灰，通過外置床換熱器和爐膛之間的開口也進入外置床換熱器；通過外置床換熱器
專用風室向外置床換熱器內(nèi)送入燃燒介質(zhì)，使得未燃焦炭和氣固分離器分離下來的固體顆
粒在外置床換熱器內(nèi)燃燒，燃燒后的固體顆粒由外置床換熱器和爐膛密相區(qū)之間的開口送
回爐膛。在外置床換熱器內(nèi)布置鍋爐蒸發(fā)器、過熱器和再熱器受熱面，固體顆粒在外置床換熱器內(nèi)燃燒和溫降提供的熱量用來加熱蒸發(fā)器、過熱器和再熱器內(nèi)的介質(zhì)，有效解決了循
環(huán)流化床富氧燃燒帶來的鍋爐受熱面布置困難的問題。
有益效果 1.與空氣燃燒的循環(huán)流化床外置床換熱器相比，其將爐膛內(nèi)的部分焦炭引入換熱 器內(nèi)進行燃燒，增加了換熱器的換熱量。 2.與其他形式的外置床換熱器相比，循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器是一個鼓 泡床燃燒室，其傳熱效率高。 3.脫硫劑在換熱器內(nèi)參與反應，增加了其在整個爐膛內(nèi)的停留時間，可以提高鍋 爐的脫硫效率。 4.可以根據(jù)需要調(diào)整換熱器的燃燒份額滿足尾部受熱面的吸熱要求。


圖1為循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器的示意圖。 以上的圖中有密相區(qū)1、稀相區(qū)2、氣固分離器3、中心筒4、外置床換熱器5、外置 床換熱器進料管6、開口 7、外置床風室8、開口 9、外置床換熱器內(nèi)受熱面10、過渡段11。
具體實施例方式
本發(fā)明循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器一種實施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，外置床換 熱器5下部通過開口 9與循環(huán)流化床爐膛下部密相區(qū)1相連，外置床換熱器5上部通過開 口 7與循環(huán)流化床爐膛過渡段11相連，循環(huán)流化床稀相區(qū)2與氣固分離器3相連，氣固分 離器3通過中心筒4和尾部受熱面相連，氣固分離器下端通過立管和外置床換熱器進料管 6與外置床換熱器5相連，外置床換熱器5與外置床風室8相連，外置床換熱器5內(nèi)布置有 蒸發(fā)器、過熱器和再熱器受熱面10。 燃料和脫硫劑在循環(huán)流化床爐膛內(nèi)(密相區(qū)1和稀相區(qū)2)內(nèi)燃燒和發(fā)生脫硫反 應，產(chǎn)生的煙氣在氣固分離器3中實現(xiàn)氣固分離，氣體通過中心管4向上進入尾部煙道，分 離下來的固體通過外置床換熱器進料管6進入外置床換熱器5;同時，爐內(nèi)流化良好的固體 顆粒，包含未燃盡的焦炭、脫硫劑和灰，通過外置床換熱器和爐膛之間的開口 7也進入外置 床換熱器5 ;通過外置床風室8向外置床換熱器供風，使得未燃焦炭和氣固分離器分離下來 的固體顆粒在外置床換熱器內(nèi)燃燒，燃燒后的固體顆粒由外置床換熱器5和爐膛密相區(qū)1 之間的開口 9送回爐膛。固體顆粒在外置床換熱器內(nèi)燃燒放熱加熱布置在床內(nèi)的蒸發(fā)器、 過熱器和再熱器10中的介質(zhì)，解決循環(huán)流化床富氧燃燒帶來的鍋爐受熱面布置困難的問 題，如此形成了一種循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器工作方法。
權(quán)利要求
一種循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器，其特征在于外置床換熱器(5)下部通過開口(9)與循環(huán)流化床爐膛下部密相區(qū)(1)相連通，外置床換熱器(5)上部通過開口(7)與循環(huán)流化床爐膛過渡段(11)相連通，循環(huán)流化床稀相區(qū)(2)與氣固分離器(3)相連通，氣固分離器(3)的上部通過中心筒(4)與尾部受熱面相連，氣固分離器(3)的下端通過立管和外置床換熱器進料管(6)與外置床換熱器(5)相連通，外置床換熱器(5)的下端接外置床風室(8)；氣固分離器(3)分離下來的固體顆粒和爐內(nèi)流化良好的固體顆粒進入外置床換熱器(5)進行混合燃燒，與布置在外置床換熱器(5)內(nèi)的受熱面(10)進行換熱。
2. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器，其特征在于外置床換熱器 (5)是一個鼓泡流化床燃燒室。
3. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器，其特征在于布置在外置床 換熱器(5)內(nèi)的受熱面為鍋爐蒸發(fā)器、過熱器和再熱器。
4. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器，其特征在于氣固分離器 (3)為高溫絕熱的、汽冷、水冷、汽水聯(lián)合冷卻旋風分離器或慣性分離器。
全文摘要
循環(huán)流化床富氧燃燒外置床換熱器在吸收分離灰溫降的同時，將爐膛內(nèi)焦炭和脫硫劑引入換熱器內(nèi)進行燃燒，同時進行脫硫，可以加強外置床換熱器的換熱效果，有效解決循環(huán)流化床富氧燃燒受熱面布置困難的問題。外置床換熱器(5)下部通過開口(9)與循環(huán)流化床爐膛下部密相區(qū)(1)相連通，上部通過開口(7)與循環(huán)流化床爐膛過渡段(11)相連通；循環(huán)流化床稀相區(qū)(2)與氣固分離器(3)相連通，氣固分離器(3)的上部通過中心筒(4)與尾部受熱面相連，下端通過立管和外置床換熱器進料管(6)與外置床換熱器(5)相連通，外置床換熱器(5)的下端接外置床風室(8)；氣固分離器(3)分離下來的固體顆粒和爐內(nèi)流化良好的固體顆粒進入外置床換熱器(5)進行混合燃燒。
文檔編號F23C10/18GK101694296SQ200910184859
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者吳新, 周騖, 梁財, 段倫博, 段鈺鋒, 趙長遂, 陳曉平 申請人:東南大學;