專利名稱：一種再燃型循環(huán)流化床鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐(CFB鍋爐)，尤其涉及一種帶有再燃裝置的循環(huán) 流化床鍋爐，屬于煤燃燒技術(shù)及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床鍋爐(CFB)技術(shù)是一種新型的清潔燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床的運(yùn)行溫度 通常比煤粉爐低，所以煤顆粒的燃盡時(shí)間相對要長，這就導(dǎo)致循環(huán)流化床鍋爐的飛灰含碳 量偏高，進(jìn)而影響了鍋爐效率。對此現(xiàn)狀，目前已有一些解決方法。一種是飛灰顆?；厮偷?爐內(nèi)的稀相區(qū)或密相區(qū)上部進(jìn)行回燃；另一種方法是飛灰顆粒回送到密相床層底部進(jìn)行回 燃。因傳熱速率較小或爐內(nèi)背壓太大等原因，二者對于提高飛灰的燃盡率都有一些困難。另 外二者都沒有考慮到爐外空間的利用，同時(shí)爐膛內(nèi)的過量空氣系數(shù)都受制于一、二次風(fēng)的 風(fēng)量大小。在傳統(tǒng)的CFB鍋爐布置形式下，循環(huán)灰進(jìn)入分離器，經(jīng)由回料裝置(回料管)直接 回送到爐膛。這個(gè)過程中，循環(huán)灰中可燃的固定碳處于缺氧氣氛中，基本不能燃燒。這樣， 循環(huán)飛灰只是簡單地經(jīng)過回料裝置，沒有利用這段時(shí)間繼續(xù)燃燒生熱。當(dāng)前解決此問題的 方案均為外置式換熱床，即在此段管路上增加由進(jìn)料室、換熱室以及熱循環(huán)水回路等組成 的外置換熱器系統(tǒng)，以設(shè)法降低飛灰的含碳量，提高燃燒效率，可參考專利——一種循環(huán)流 化床的潛流外置式換熱床(專利申請?zhí)?00910237722)。但外置式換熱器的系統(tǒng)均引入水 循環(huán)換熱回路，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，換熱設(shè)備的制造成本較高，而且其運(yùn)行和維護(hù)也比較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有CFB鍋爐存在的飛灰含碳量偏高，以及外置式換熱床存 在的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、換熱設(shè)備成本偏高等缺陷，提供一種再燃型循環(huán)流化床鍋爐，旨在利用 較為簡單的結(jié)構(gòu)，并充分使用爐外空間，進(jìn)一步提高燃燒效率，降低飛灰的含碳量，并更好 地控制爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種再燃型循環(huán)流化床鍋爐，它包括爐膛、設(shè)置在爐膛底部的布風(fēng)系統(tǒng)、外置旋風(fēng) 分離器、位于爐膛與外置旋風(fēng)分離器之間的回料裝置以及尾部煙道，其特征在于該循環(huán) 流化床鍋爐還包括一個(gè)再燃床，所述的再燃床設(shè)置在回料裝置和爐膛之間的管路上，所述 再燃床是由周邊耐火材料圍成的一個(gè)燃燒區(qū)，該燃燒區(qū)通過管路與回料裝置相連接，作為 所述燃燒區(qū)飛灰的入口 ；同時(shí)該燃燒區(qū)通過管路和爐膛的密相區(qū)相連接，作為所述燃燒區(qū) 飛灰的出口 ；所述的燃燒區(qū)底部設(shè)置有布風(fēng)裝置，布風(fēng)裝置與爐膛底部的布風(fēng)系統(tǒng)相連接； 燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有溫度測量元件，該溫度測量元件通過溫度信號線與PID調(diào)節(jié)控制器相連， PID調(diào)節(jié)控制器根據(jù)溫度信號控制再燃床布風(fēng)裝置的空氣流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對再燃燒床溫度 的控制。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果充分使用爐外空間，利用較為簡單的結(jié)構(gòu)，可顯著增加飛灰燃燒的有效停留時(shí)間，可降低飛灰的含碳量，提高燃燒的充 分性；通過調(diào)節(jié)所述再燃床底部通氣量的大小可控制再燃床的溫度，從而可延長耐火材料 等設(shè)備的使用壽命；通過再燃床底部通氣量的調(diào)節(jié)還可間接調(diào)控爐膛的過量空氣系數(shù)。


圖1為本發(fā)明提供的帶有再燃床的循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的再燃床溫度-風(fēng)量控制曲線圖。圖中1-爐膛；2-外置旋風(fēng)分離器；3-回料裝置；4-再燃床；5-尾部煙道，6-汽水 回路，7-空氣預(yù)熱器，8-鼓風(fēng)機(jī)，9-再燃床飛灰出口 ； 10-再燃床飛灰入口 ； 11-再燃床燃燒 室；12-耐火材料；13-溫度測溫元件；14-溫度信號線；15-PID調(diào)節(jié)控制器；16-再燃床布 風(fēng)裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理和運(yùn)行過程作進(jìn)一步的說明如圖1所示，這種再燃型循環(huán)流化床鍋爐包括爐膛1，設(shè)置在爐膛底部的布風(fēng)系 統(tǒng)，布置在爐膛上側(cè)方的外置旋風(fēng)分離器2，設(shè)置在旋風(fēng)分離器下方的回料裝置3尾部煙道 5以及再燃床4。該再燃床設(shè)置在回料裝置3和爐膛1之間的管路上，該再燃床是由周邊 的耐火材料圍成的一個(gè)空間，即創(chuàng)造了一個(gè)燃燒區(qū)，該燃燒區(qū)通過管路與回料裝置相連接， 作為所述燃燒區(qū)飛灰的入口 ；同時(shí)該燃燒區(qū)通過管路和爐膛的密相區(qū)相連接，作為所述燃 燒區(qū)飛灰的出口 ；燃燒區(qū)底部設(shè)置有布風(fēng)裝置，該布風(fēng)裝置與爐膛底部的布風(fēng)系統(tǒng)相連接； 燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有溫度測量元件13，該溫度測量元件通過溫度信號線14與PID調(diào)節(jié)控制器 15相連，PID調(diào)節(jié)控制器根據(jù)溫度信號控制再燃床布風(fēng)裝置的空氣流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對再燃 燒床溫度的控制。本循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，已經(jīng)經(jīng)歷燃燒的循環(huán)飛灰隨氣流從爐膛進(jìn)入外置 旋風(fēng)分離器2，經(jīng)過分離作用，下降到回料裝置，再從回料裝置3流入到再燃床4。再燃床下 部通入適量的空氣，形成一個(gè)鼓泡床；飛灰在再燃床這個(gè)燃燒區(qū)中進(jìn)行燃燒；燃燒之后，飛 灰隨著煙氣以及過量的空氣回到爐膛，進(jìn)入到爐膛密相區(qū)，最好是密相區(qū)的頂部位置(避 免爐內(nèi)背壓過大造成的不利影響)，同時(shí)把產(chǎn)生的熱量帶回爐膛。在運(yùn)行時(shí)通過調(diào)節(jié)通氣量(鼓風(fēng)量)的大小可以控制再燃床的溫度，控制曲線如 圖2所示。具體調(diào)控過程如下再燃床內(nèi)燃燒區(qū)的周圍布置了耐火層，測溫元件穿過耐火 層，伸入到燃燒區(qū)中。其溫度信號通過信號線傳遞到PID調(diào)節(jié)控制器，PID根據(jù)溫度信號與 預(yù)設(shè)溫度的差值向再燃床布風(fēng)裝置發(fā)出控制信號，從而對通入再燃床燃燒區(qū)的空氣流量進(jìn) 行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對再燃床溫度的控制，可延長耐火層的使用壽命。實(shí)際調(diào)節(jié)時(shí)，如圖2，在 風(fēng)量Qm下，再燃床的溫度達(dá)到最高，這對耐火層的材料是不利的，如果控制風(fēng)量小于或者 大于Qm，床溫都可以降低；但風(fēng)量減小會(huì)造成飛灰燃燒不完全的問題，因此，控制風(fēng)量Qx大 于Qm，達(dá)到了降低飛灰含碳量、降低再燃床溫度的雙重目的。
權(quán)利要求
1. 一種再燃型循環(huán)流化床鍋爐，它包括爐膛(1)、設(shè)置在爐膛底部的布風(fēng)系統(tǒng)、外置旋 風(fēng)分離器O)、位于爐膛與外置旋風(fēng)分離器之間的回料裝置(3)以及尾部煙道(5)，其特征 在于該循環(huán)流化床鍋爐還包括一個(gè)再燃床G)，所述的再燃床設(shè)置在回料裝置和爐膛之 間的管路上，所述再燃床是由周邊耐火材料圍成的一個(gè)燃燒區(qū)，該燃燒區(qū)通過管路與回料 裝置相連接，作為所述燃燒區(qū)飛灰的入口 ；同時(shí)該燃燒區(qū)通過管路和爐膛的密相區(qū)相連接， 作為所述燃燒區(qū)飛灰的出口 ；所述的燃燒區(qū)底部設(shè)置有再燃床布風(fēng)裝置(16)，再燃床布風(fēng) 裝置與爐膛底部的布風(fēng)系統(tǒng)相連接；燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置有溫度測量元件(13)，該溫度測量元件 通過溫度信號線(14)與PID調(diào)節(jié)控制器(15)相連，PID調(diào)節(jié)控制器根據(jù)溫度信號控制再 燃床布風(fēng)裝置的空氣流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對再燃燒床溫度的控制。
全文摘要
一種再燃型循環(huán)流化床鍋爐，屬于煤燃燒技術(shù)及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在回料管到爐膛的管路上布置了一個(gè)再燃床，該再燃床設(shè)置在回料裝置和爐膛之間的管路上，它是由周邊耐火材料圍成的一個(gè)燃燒區(qū)。在運(yùn)行時(shí)向再燃床內(nèi)鼓入空氣，使飛灰在此燃燒，燃燒之后的飛灰進(jìn)入爐膛密相區(qū)，將熱量也隨之帶回爐膛。在此過程中，通過通氣量的大小可控制再燃床的溫度。本發(fā)明使用較為簡單的結(jié)構(gòu)，增加了飛灰的有效停留時(shí)間，降低了飛灰的含碳量，提高了燃燒的充分性，并且通過調(diào)節(jié)該裝置處的通氣量，還可間接調(diào)控爐膛的過量空氣系數(shù)。
文檔編號F23C10/10GK102095195SQ20111000433
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者呂俊復(fù), 張建勝, 王巍, 趙勇, 郝添翼 申請人:清華大學(xué)