專利名稱：一種循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型循環(huán)流化床鍋爐，特別是循環(huán)流化床鍋爐爐膛。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床鍋爐的大型化同時(shí)也意味著爐膛截面積和布風(fēng)板面積增大，設(shè)置在爐膛側(cè)壁上的二次風(fēng)口與爐膛中心區(qū)域的距離越來越遠(yuǎn)，加之爐內(nèi)的顆粒濃度增加，二次風(fēng)在爐內(nèi)橫向穿透的阻力增大，難以到達(dá)爐膛中心區(qū)域；在二次風(fēng)有限的噴射距離之外，只能依靠物料的橫向摻混帶動(dòng)氧氣的橫向移動(dòng)，但這種移動(dòng)非常困難。因此，二次風(fēng)穿透力不足成為困擾循環(huán)流化床鍋爐大型化的一大難題?，F(xiàn)有技術(shù)解決這一問題的方法是將爐膛分為二個(gè)密相區(qū)，如Lurgi型燃燒室下部采用的褲衩型形式，Pyroflow型的兩個(gè)分裂的并行床，雖然這些措施能在一定程度上解決爐膛底部的二次風(fēng)穿透問題，但對(duì)鍋爐的運(yùn)行，特別是爐內(nèi)的均勻流化提出了更高要求。中國(guó)專利ZL200710151813. O通過在爐膛中心設(shè)置水冷柱、并通過在水冷柱中設(shè)置二次風(fēng)道的方法，從爐膛中心噴入二次風(fēng)，來解決二次風(fēng)穿透問題，該方法對(duì)水冷柱的設(shè)計(jì)要求較高，如若設(shè)計(jì)不當(dāng)，將對(duì)爐膛及旋風(fēng)分離器入口的流場(chǎng)有不利影響，且水冷柱位于爐膛內(nèi)部，檢修維護(hù)可能有所不便。另外，隨著循環(huán)流化床鍋爐大型化和高參數(shù)化，爐膛容積與表面積之比不斷增加， 爐內(nèi)燃燒與傳熱越來越難以匹配。為了控制爐膛床溫和爐膛出口煙氣溫度在合適的范圍內(nèi)，一般通過兩種方法來解決第一種方法是在爐膛內(nèi)布置更多的常規(guī)擴(kuò)展受熱面，通過增加爐膛的受熱面吸收爐內(nèi)過多的熱量，達(dá)到控制床溫和爐膛出口煙氣溫度的目的。但在爐內(nèi)上部布置過多的擴(kuò)展受熱面，給爐膛的密封、膨脹和防磨帶來困難，同時(shí)也容易造成爐膛的上下部吸熱不均、爐膛上部溫度及爐膛出口煙氣溫度偏低；另一種方法是在爐膛外布置受熱面，如外置換熱器，通過在外置換熱器中布置受熱面，降低循環(huán)灰返回爐膛時(shí)的溫度， 達(dá)到控制床溫的目的，但外置換熱器的投入，增加了整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的制造、運(yùn)行與維護(hù)成本，同時(shí)對(duì)鍋爐的總體布置與運(yùn)行調(diào)節(jié)提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷的至少一個(gè)方面，本發(fā)明提出一種循環(huán)流化床鍋爐，其能夠改善二次風(fēng)穿透效果和/或增加爐膛內(nèi)的水冷壁面積。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種循環(huán)流化床鍋爐，其包括爐膛，爐膛由水冷壁、頂棚和布風(fēng)板圍合而成，水冷壁由水冷壁管形成前后墻和左右側(cè)墻，且水冷壁下部設(shè)有二次風(fēng)口，爐膛上部設(shè)置有爐膛煙氣出口 ；至少兩個(gè)旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器與煙氣出口相連接；返料器，所述返料器與旋風(fēng)分離器固體出口和爐膛下部分別相連接；以及與旋風(fēng)分離器煙氣出口相連接的尾部煙道，其中所述水冷壁的水冷壁管形成朝向爐膛內(nèi)部凹陷的至少一個(gè)豎直柱狀凹陷段，且所述柱狀凹陷段在豎直方向上延伸過爐膛高度的至少15%?？蛇x地，所述柱狀凹陷段在豎直方向上從布風(fēng)板延伸至低于爐膛煙氣出口、高于二次風(fēng)口的位置?；蚩蛇x地，所述柱狀凹陷段從高于布風(fēng)板、低于爐膛二次風(fēng)口的位置在豎直方向上延伸至低于爐膛煙氣出口、高于爐膛二次風(fēng)口的位置。有利地，所述柱狀凹陷部的頂部為向爐膛內(nèi)部?jī)A斜的平面，進(jìn)一步地，在所述平面上或所述平面上方設(shè)置有用于吹入補(bǔ)燃風(fēng)的補(bǔ)燃風(fēng)口。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半；在所述柱狀凹陷段設(shè)置在前后墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛深度與布風(fēng)板深度之差的一半?？蛇x地，所述柱狀凹陷段的橫截面具有以下形狀中的一種半圓形、半橢圓形、半長(zhǎng)圓形、矩形、三角形、等腰梯形和半八邊形?？蛇x地，所述柱狀凹陷段在豎直方向上從布風(fēng)板延伸至頂棚，且柱狀凹陷段在爐膛的橫截面上位于相鄰的爐膛煙氣出口之間或/和在爐膛的橫截面上位于爐膛煙氣出口的外側(cè)，且與爐膛煙氣出口不重疊。進(jìn)一步可選地，所述爐膛包括設(shè)于后墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口，且三個(gè)爐膛煙氣出口分別連接三個(gè)旋風(fēng)分離器；以及后墻上設(shè)有兩個(gè)柱狀凹陷段，所述兩個(gè)柱狀凹陷段分別布置在三個(gè)爐膛煙氣出口中一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在后墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛深度與布風(fēng)板深度之差的一半?；蜻M(jìn)一步可選地，所述爐膛包括設(shè)于左側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口以及設(shè)于右側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口，且四個(gè)爐膛煙氣出口分別連接四個(gè)旋風(fēng)分離器；以及左側(cè)墻上設(shè)置有布置在左側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的一個(gè)柱狀凹陷段，且右側(cè)墻上設(shè)置有布置在右側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的一個(gè)柱狀凹陷段。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半?；蜻M(jìn)一步可選地，所述爐膛包括設(shè)于左側(cè)墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口以及設(shè)于右側(cè)墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口，且三個(gè)爐膛煙氣出口分別連接三個(gè)旋風(fēng)分離器；左側(cè)墻上設(shè)置有分別布置在左側(cè)墻上的一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間的兩個(gè)柱狀凹陷段；以及右側(cè)墻上設(shè)置有分別布置在右側(cè)墻上的一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間的兩個(gè)柱狀凹陷段。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半。特別有利地，柱狀凹陷段上設(shè)有二次風(fēng)口。本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐，通過所述水冷壁的水冷壁管形成朝向爐膛內(nèi)部凹陷的至少一個(gè)豎直柱狀凹陷段，至少可以獲得如下技術(shù)效果之一使二次風(fēng)更易到達(dá)爐膛中心區(qū)域，解決了二次風(fēng)的穿透難題，改善了鍋爐燃燒特性和排放特性；在爐膛內(nèi)布置了更多的受熱面，有效吸收爐內(nèi)燃燒放熱，可以更好的控制床溫和爐膛出口煙氣溫度；該豎直柱狀凹陷段位于爐膛外側(cè)，檢修維護(hù)較為方便。通過下文中參照附圖對(duì)本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，并可幫助對(duì)本發(fā)明有全面的理解。


圖1和2分別為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例1的循環(huán)流化床鍋爐的正視和俯視示意圖；圖3、4、5分別為實(shí)施例1的可選方案的俯視示意圖；圖6和7分別為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例2的循環(huán)流化床鍋爐的俯視和左視示意圖；圖8、9、10分別為實(shí)施例2的可選方案的左視示意圖；圖11、12、13、14分別為實(shí)施例2的可選方案的俯視示意圖；圖15和16分別為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例3的循環(huán)流化床鍋爐的俯視和正視示意圖；圖17和18分別為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例4的循環(huán)流化床鍋爐的側(cè)視和正視示意圖；圖19為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例5的循環(huán)流化床鍋爐的俯視示意圖；圖20為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例6的循環(huán)流化床鍋爐的俯視示意圖。在以上附圖中，正視圖和側(cè)視圖中只示出了爐膛及分離器入口煙道的形狀，分離器和返料器未示出。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。通常循環(huán)流化床鍋爐爐膛橫截面為矩形，即由兩兩相對(duì)的前墻與后墻、左側(cè)墻與右側(cè)墻這四片水冷壁圍合而成，水冷壁下部設(shè)有二次風(fēng)口，向爐膛內(nèi)噴入二次風(fēng)。當(dāng)旋風(fēng)分離器為1 3個(gè)時(shí)，爐膛煙氣出口通常設(shè)置于后墻上部，旋風(fēng)分離器設(shè)置于爐膛后墻與尾部煙道之間，爐膛前后墻的下部通常向內(nèi)彎管，使布風(fēng)板深度小于爐膛中上部的深度；當(dāng)旋風(fēng)分離器為4個(gè)或更多時(shí)，爐膛煙氣出口一般設(shè)置于左右側(cè)墻上部，旋風(fēng)分離器設(shè)置于爐膛左右側(cè)墻外，此時(shí)通常是爐膛左右側(cè)墻下部向內(nèi)彎管，使得布風(fēng)板寬度小于爐膛中上部的寬度。在本發(fā)明中，所述水冷壁的水冷壁管形成朝向爐膛內(nèi)部凹陷的至少一個(gè)豎直柱狀凹陷段，且所述柱狀凹陷段在豎直方向上延伸過爐膛高度的至少15%。在水冷壁上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)豎直柱狀凹陷段，使水冷壁的一部分向爐膛內(nèi)凹陷，從而增加了水冷壁的面積。 該柱狀凹陷段也由水冷壁管構(gòu)成，是爐膛水冷壁的一部分。柱狀凹陷段的橫截面可以是多種形狀，如半圓形、半橢圓形、半長(zhǎng)圓形、矩形、三角形、等邊梯形、半八邊形或矩形與三角形的組合，換言之，在循環(huán)流化床鍋爐爐膛橫截面為矩形的情況下，帶有柱狀凹陷段的爐膛橫截面形狀為矩形上帶有半圓形、半橢圓形、半長(zhǎng)圓形、矩形、三角形、等腰梯形或半八邊形缺口，缺口的最寬處則出現(xiàn)在水冷壁未凹陷部分所在的平面上。所述柱狀凹陷段可以在豎直方向上從布風(fēng)板延伸至低于爐膛煙氣出口、高于二次風(fēng)口的位置?；蚩蛇x地，所述柱狀凹陷段從高于布風(fēng)板、低于爐膛二次風(fēng)口的位置在豎直方向上延伸至低于爐膛煙氣出口、高于爐膛二次風(fēng)口的位置。具體的當(dāng)柱狀凹陷段的深度等于爐膛中上部深度(或?qū)挾?與布風(fēng)板深度(或?qū)挾?之差的1/2時(shí)，柱狀凹陷段始于布風(fēng)板；當(dāng)柱狀凹陷段的深度小于爐膛中上部深度(或?qū)挾?與布風(fēng)板深度(或?qū)挾?之差的1/2時(shí)，則柱狀凹陷段始于布風(fēng)板上方、爐膛前后墻(或左右側(cè)墻)下部向內(nèi)彎管的斜面上，同時(shí)該深度應(yīng)使得柱狀凹陷段底部低于二次風(fēng)口。這樣，在上述兩種情況下，在柱狀凹陷段的頂部，水冷壁管重新拉回到未凹陷部分所在的平面上，這樣可以簡(jiǎn)化爐頂集箱的設(shè)置。在上述兩種情況下，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半；在所述柱狀凹陷段設(shè)置在前后墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛深度與布風(fēng)板深度之差的一半。需要注意的是，本說明書中柱狀凹陷段的深度指的是柱狀凹陷段上最靠近爐膛中心的點(diǎn)與其所在爐膛水冷壁未凹陷部分所在的平面的距離。有利的是，所述柱狀凹陷部的頂部為向爐膛內(nèi)部?jī)A斜的平面，進(jìn)一步地，在所述平面上或所述平面上方設(shè)置有用于吹入補(bǔ)燃風(fēng)的補(bǔ)燃風(fēng)口，這可以起到降低煙氣中的NOx含量和提高柱狀凹陷段上方的爐膛流化速度的作用。在可選實(shí)施例中，所述柱狀凹陷段在豎直方向上從布風(fēng)板延伸至頂棚，且柱狀凹陷段在爐膛的橫截面上位于相鄰的爐膛煙氣出口之間或/和在爐膛煙氣出口外側(cè)(例如， 在爐膛的角部)，且與爐膛煙氣出口不重疊。柱狀凹陷段的頂部延伸至頂棚，這樣會(huì)使?fàn)t膛煙氣出口處形成一段相當(dāng)于加長(zhǎng)了旋風(fēng)分離器入口段的通道，這有利于提高分離器的分離效率。在可選實(shí)施例中，所述爐膛可以包括設(shè)于后墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口，且三個(gè)爐膛煙氣出口分別連接三個(gè)旋風(fēng)分離器；以及后墻上設(shè)有兩個(gè)柱狀凹陷段，所述兩個(gè)柱狀凹陷段分別布置在三個(gè)爐膛煙氣出口一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在后墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛深度與布風(fēng)板深度之差的一半。在可選實(shí)施例中，所述爐膛包括設(shè)于左側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口以及設(shè)于右側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口，且四個(gè)爐膛煙氣出口分別連接四個(gè)旋風(fēng)分離器；以及左側(cè)墻上設(shè)置有布置在左側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的一個(gè)柱狀凹陷段，且右側(cè)墻上設(shè)置有布置在右側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的一個(gè)柱狀凹陷段。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半。在可選實(shí)施例中，所述爐膛包括設(shè)于左側(cè)墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口以及設(shè)于右側(cè)墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口，且三個(gè)爐膛煙氣出口分別連接三個(gè)旋風(fēng)分離器；左側(cè)墻上設(shè)置有分別布置在左側(cè)墻上的一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間的兩個(gè)柱狀凹陷段；以及右側(cè)墻上設(shè)置有分別布置在右側(cè)墻上的一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間的兩個(gè)柱狀凹陷段。有利地，在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半。
在可選實(shí)施例中，該柱狀凹陷段上設(shè)有一層或多層二次風(fēng)口 ；風(fēng)口可以布置在柱狀凹陷段的平面部分，也可以布置在柱狀凹陷段的拐角處，以達(dá)到近距離噴入爐膛中心區(qū)域、并強(qiáng)化摻混的目的。同時(shí)，爐膛側(cè)墻的非凹陷段上仍可設(shè)置常規(guī)二次風(fēng)口。對(duì)于朝向爐膛中心一側(cè)為平面的柱狀凹陷段，如橫截面為半長(zhǎng)圓形、矩形、等腰梯形或半個(gè)六邊形的，可以在其朝向爐內(nèi)的一側(cè)設(shè)置屏式受熱面。對(duì)于柱狀凹陷段位于爐膛角部的，還可以在無爐膛煙氣出口的爐膛側(cè)墻上設(shè)置屏式受熱面，因?yàn)榇藭r(shí)進(jìn)入旋風(fēng)分離器的氣流不會(huì)對(duì)側(cè)墻造成磨損。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述實(shí)施例1如圖1和圖2所示的循環(huán)流化床鍋爐，六個(gè)旋風(fēng)分離器分別布置在爐膛的左右側(cè)墻外側(cè)。左右側(cè)墻上分別帶有兩個(gè)從布風(fēng)板延伸至爐膛頂棚的豎直柱狀凹陷段，使?fàn)t膛橫截面呈多邊形AB⑶EFGHIJKLMNOPQRST，側(cè)墻和柱狀凹陷段均由豎直水冷壁構(gòu)成。左側(cè)墻AJ 上部設(shè)有三個(gè)爐膛煙氣出口 AB、EF和IJ，兩個(gè)柱狀凹陷段設(shè)在爐膛煙氣出口之間，且從爐膛橫截面上看為矩形缺口 BCDE和FGHI，缺口寬度即柱狀凹陷段寬度與爐膛煙氣出口之間的凈距離相等，即⑶=BE、GH = FI ；右側(cè)墻TK上帶有兩個(gè)矩形缺口 SRQP和0NML，與左側(cè)墻的設(shè)計(jì)一致。柱狀凹陷段的深度d等于爐膛中上部的寬度AT與爐膛布風(fēng)板寬度UX之差的一半，這樣缺口的⑶、GH邊和RQ、匪邊在布風(fēng)板上的投影剛好分別與布風(fēng)板UVWX的左側(cè)邊和右側(cè)邊重合。缺口 B⑶E的⑶邊平行于左側(cè)墻AJ，⑶邊上設(shè)有二次風(fēng)口 Y，二次風(fēng)噴入方向?yàn)榇怪庇冖沁?。其余三個(gè)缺口 FGHI、SRQP和O^L與缺口 BCDE為相同的設(shè)計(jì)。同時(shí)爐膛左右側(cè)墻未凹陷部分也設(shè)有二次風(fēng)口 Y。缺口 B⑶E的拐角C和拐角D處，以及其余三個(gè)缺口 FGHI、SRQP和ONML的拐角處可選的設(shè)有二次風(fēng)口 Y，將二次風(fēng)以β =60° 120°噴入爐膛。同時(shí)，爐膛側(cè)墻的非凹陷段上仍設(shè)置常規(guī)二次風(fēng)口。在實(shí)際應(yīng)用中，缺口的拐角處為了便于設(shè)置二次風(fēng)口，也可以設(shè)計(jì)為由2 4根水冷壁管形成的切角。本實(shí)施例中的缺口也可以是半長(zhǎng)圓形、等腰梯形或半八邊形等其它形狀，圖3 5 示出了這三種情況的俯視圖。實(shí)施例2如圖6和圖7所示的循環(huán)流化床鍋爐，爐膛后墻上部設(shè)有兩個(gè)爐膛煙氣出口 ΑΒ， EF，分別于兩個(gè)旋風(fēng)分離器相連接，旋風(fēng)分離器固體出口連接一返料器(未示出)，返料器與爐膛下部連接，旋風(fēng)分離器氣體出口與尾部煙道(未示出)相連。爐膛后墻AF上帶有一豎直柱狀凹陷段BOTE，使?fàn)t膛橫截面呈帶有一矩形缺口的矩形，該缺口位于兩個(gè)爐膛煙氣出口 AB、EF之間，其寬度等于兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的凈間距，其深度等于爐膛中上部的寬度AT與爐膛布風(fēng)板寬度UX之差的一半，其高度等于爐膛高度，即該柱狀凹陷段從布風(fēng)板延伸至頂棚。柱狀凹陷段平行于后墻的柱面上設(shè)有多個(gè)高度相同的二次風(fēng)口 Y，即一層二次風(fēng)口。同時(shí)，二次風(fēng)口還可以分布于前墻和后墻的未凹陷平面上。同時(shí)，柱狀凹陷段的高度也可以小于爐膛高度，此時(shí)當(dāng)柱狀凹陷段深度d等于爐膛中上部的寬度AT與爐膛布風(fēng)板寬度UX之差的一半時(shí)，柱狀凹陷段可以以一段斜面結(jié)束于爐膛煙氣出口底沿處或其下方，如圖8中的 C" C' A"，成排彎管角度90° < θ <165°，柱狀凹陷段高度可以大于爐膛總高度的 50%。當(dāng)柱狀凹陷段的深度d小于爐膛中上部的寬度AT與爐膛布風(fēng)板寬度UX之差的一半時(shí)，柱狀凹陷段從布風(fēng)板上方、爐膛側(cè)墻下部的斜面上某處開始向上延伸，但該起始位置低于最下層二次風(fēng)口。柱狀凹陷段的頂部可以延伸至爐膛頂棚，也可以結(jié)束于爐膛煙氣出口底沿AA'和TT'或其下方(如圖9和圖10所示)。此外，缺口也可以是半圓形、半橢圓形、半六角形或三角形的形狀，二次風(fēng)口設(shè)置在缺口所在的柱面上，如圖11 14所示。實(shí)施例3如圖15和圖16所示的循環(huán)流化床鍋爐，爐膛左右側(cè)墻上部分別設(shè)有兩個(gè)爐膛煙氣出口，分別與四個(gè)旋風(fēng)分離器相連接；爐膛左右側(cè)墻上各帶有一豎直柱狀凹陷段，使?fàn)t膛煙氣出口處橫截面呈帶有兩個(gè)對(duì)稱的矩形缺口的矩形，即工字形，缺口分別位于同側(cè)兩個(gè)爐膛煙氣出口之間，其寬度等于兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的凈間距，其深度小于爐膛中上部深度與布風(fēng)板深度之差的1/2，其高度等于爐膛高度的90%，柱狀凹陷段從布風(fēng)板上方、下層二次風(fēng)口下方延伸至爐膛頂棚。柱狀凹陷段平行于左右側(cè)墻的柱面上設(shè)有兩層二次風(fēng)口 Y。柱狀凹陷段平行于左右側(cè)墻的柱面中上部還布置有屏式受熱面。實(shí)施例4如圖17和圖18所示的循環(huán)流化床鍋爐，爐膛左右側(cè)墻上部分別設(shè)有兩個(gè)爐膛煙氣出口，分別與四個(gè)旋風(fēng)分離器相連接；爐膛左右側(cè)墻上各帶有一豎直柱狀凹陷段，同時(shí)爐膛四角還各帶有一豎直柱狀凹陷，使?fàn)t膛煙氣出口處橫截面呈帶有六個(gè)對(duì)稱的矩形缺口的矩形，即*字形，缺口分別位于同側(cè)兩個(gè)爐膛煙氣出口之間和爐膛四角，其中，缺口 BCDE和缺口 ONML的寬度與同側(cè)墻上兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的凈間距相等，缺口 RSA、QPT、IJK和 FGH的寬度則為兩爐膛煙氣出口凈間距的2/3，6個(gè)缺口的深度均等于爐膛中上部深度與布風(fēng)板深度之差的1/2，其高度等于爐膛高度的60%，六個(gè)柱狀凹陷段均從布風(fēng)板延伸至上層二次風(fēng)口上方、爐膛煙氣出口下方。柱狀凹陷段平行于左右側(cè)墻的柱面上、以及柱面拐角處設(shè)有兩層二次風(fēng)口 Y。爐膛前后墻中上部還布置有屏式受熱面。實(shí)施例5如圖19所示的循環(huán)流化床鍋爐，爐膛左右側(cè)墻上部分別設(shè)有兩個(gè)爐膛煙氣出口， 分別與四個(gè)旋風(fēng)分離器相連接；爐膛四角分別帶有一豎直柱狀凹陷，使?fàn)t膛煙氣出口處橫截面呈帶有四個(gè)矩形缺口的矩形，即十字形，缺口位于同側(cè)兩個(gè)爐膛煙氣出口外側(cè)，即爐膛四角。缺口寬度為同側(cè)墻上兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的凈間距的2倍，即SR = GH = 2EB, IJ = PQ = 2L0，缺口深度等于爐膛中上部深度與布風(fēng)板深度之差的1/2，其高度等于爐膛高度。柱狀凹陷段平行于左右側(cè)墻的柱面上、以及柱面拐角處設(shè)有兩層二次風(fēng)口。爐膛前后墻中上部還布置有屏式受熱面。實(shí)施例6如圖20所示的循環(huán)流化床鍋爐，爐膛后墻上部設(shè)有兩個(gè)爐膛煙氣出口，與兩個(gè)旋風(fēng)分離器相連接；爐膛前墻正中帶有一豎直柱狀凹陷，使?fàn)t膛煙氣出口處橫截面呈帶有一個(gè)矩形缺口的矩形，缺口位于爐膛煙氣出口對(duì)面。缺口寬度為爐膛煙氣出口之間的凈間距的4倍，缺口深度等于爐膛中上部深度與布風(fēng)板深度之差的1/2，其高度等于爐膛高度。柱狀凹陷段平行于前墻的柱面上設(shè)有一層二次風(fēng)口。爐膛前后墻中下部非凹陷段上設(shè)有常規(guī)二次風(fēng)口。 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，爐膛由水冷壁、頂棚和布風(fēng)板圍合而成，水冷壁由水冷壁管形成前后墻和左右側(cè)墻，且水冷壁下部設(shè)有二次風(fēng)口，爐膛上部設(shè)置有爐膛煙氣出口 ； 至少兩個(gè)旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器與煙氣出口相連接； 返料器，所述返料器與旋風(fēng)分離器固體出口和爐膛下部分別相連接；以及與旋風(fēng)分離器煙氣出口相連接的尾部煙道， 其特征在于所述水冷壁的水冷壁管形成朝向爐膛內(nèi)部凹陷的至少一個(gè)豎直柱狀凹陷段，且所述柱狀凹陷段在豎直方向上延伸過爐膛高度的至少15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述柱狀凹陷段在豎直方向上從布風(fēng)板延伸至低于爐膛煙氣出口、高于二次風(fēng)口的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述柱狀凹陷段從高于布風(fēng)板、低于爐膛二次風(fēng)口的位置在豎直方向上延伸至低于爐膛煙氣出口、高于爐膛二次風(fēng)口的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于 所述柱狀凹陷部的頂部為向爐膛內(nèi)部?jī)A斜的平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于在所述平面上或所述平面上方設(shè)置有用于吹入補(bǔ)燃風(fēng)的補(bǔ)燃風(fēng)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半；在所述柱狀凹陷段設(shè)置在前后墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛深度與布風(fēng)板深度之差的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述柱狀凹陷段的橫截面具有以下形狀中的一種半圓形、半橢圓形、半長(zhǎng)圓形、矩形、 三角形、等腰梯形和半八邊形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述柱狀凹陷段在豎直方向上從布風(fēng)板延伸至頂棚，且柱狀凹陷段在爐膛的橫截面上位于相鄰的爐膛煙氣出口之間或/和在爐膛煙氣出口外側(cè)，且與爐膛煙氣出口不重疊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述爐膛包括設(shè)于后墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口，且三個(gè)爐膛煙氣出口分別連接三個(gè)旋風(fēng)分離器；以及后墻上設(shè)有兩個(gè)柱狀凹陷段，所述兩個(gè)柱狀凹陷段分別布置在三個(gè)爐膛煙氣出口中一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于在所述柱狀凹陷段設(shè)置在后墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛深度與布風(fēng)板深度之差的一半。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述爐膛包括設(shè)于左側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口以及設(shè)于右側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口，且四個(gè)爐膛煙氣出口分別連接四個(gè)旋風(fēng)分離器；以及左側(cè)墻上設(shè)置有布置在左側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的一個(gè)柱狀凹陷段，且右側(cè)墻上設(shè)置有布置在右側(cè)墻上部的兩個(gè)爐膛煙氣出口之間的一個(gè)柱狀凹陷段。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于所述爐膛包括設(shè)于左側(cè)墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口以及設(shè)于右側(cè)墻上部的三個(gè)爐膛煙氣出口，且三個(gè)爐膛煙氣出口分別連接三個(gè)旋風(fēng)分離器；左側(cè)墻上設(shè)置有分別布置在左側(cè)墻上的一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間的兩個(gè)柱狀凹陷段；以及右側(cè)墻上設(shè)置有分別布置在右側(cè)墻上的一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間與另一對(duì)相鄰的爐膛煙氣出口之間的兩個(gè)柱狀凹陷段。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于在所述柱狀凹陷段設(shè)置在左右側(cè)墻上時(shí)，所述柱狀凹陷段朝向爐膛內(nèi)部凹陷的深度不大于爐膛寬度與布風(fēng)板寬度之差的一半。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-3、7-14中任一項(xiàng)所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于 所述柱狀凹陷段上設(shè)有二次風(fēng)口。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于 所述柱狀凹陷段上設(shè)有二次風(fēng)口。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于 所述柱狀凹陷段上設(shè)有二次風(fēng)口。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的循環(huán)流化床鍋爐，其特征在于 所述柱狀凹陷段上設(shè)有二次風(fēng)口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，包括爐膛，爐膛由水冷壁、頂棚和布風(fēng)板圍合而成，水冷壁由水冷壁管形成前后墻和左右側(cè)墻，且水冷壁下部設(shè)有二次風(fēng)口，爐膛上部設(shè)置有爐膛煙氣出口；至少兩個(gè)旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器與煙氣出口相連接；返料器，所述返料器與旋風(fēng)分離器固體出口和爐膛下部分別相連接；以及與旋風(fēng)分離器煙氣出口相連接的尾部煙道，其中所述水冷壁的水冷壁管形成朝向爐膛內(nèi)部凹陷的至少一個(gè)豎直柱狀凹陷段，且所述柱狀凹陷段在豎直方向上延伸過爐膛高度的至少15％。
文檔編號(hào)F23C10/18GK102466223SQ20101053143
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者包紹麟, 呂清剛, 孫運(yùn)凱, 宋國(guó)良, 李詩(shī)媛, 王東宇, 高鳴 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所