專利名稱：一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)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，具體涉及一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛水冷屏布置結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
循環(huán)流化床(CFB)燃燒被公認(rèn)為是一種最具發(fā)展前景的潔凈煤燃燒技術(shù)。隨著CFB燃燒技術(shù)的進(jìn)步，CFB鍋爐也在向大型化方向發(fā)展。在CFB鍋爐大型化的過程中，爐膛截面積隨之增大，旋風(fēng)分離器尺寸也在增大，其布置方式也由最初的單分離器布置，發(fā)展到雙、三分離器布置和四、六分離器對稱布置。其 中在200MW 300MW的大型CFB鍋爐中廣泛采用三分離器布置，其整體布置示意圖如圖I所示。三分離器CFB鍋爐由于三分離器結(jié)構(gòu)上的非對稱布置，兩側(cè)的分離器和中間分離器容易產(chǎn)生負(fù)荷分布偏差，導(dǎo)致分離器效率下降，以至影響整個鍋爐的效率?？紤]到二次風(fēng)的穿透能力，三分離器CFB鍋爐爐膛的寬深比較大，一般在3左右，這使得爐膛兩側(cè)的受熱空間四周的水冷受熱面面積遠(yuǎn)大于中間部分，因此造成爐膛前后墻水冷壁寬度方向中間部分溫度高，兩端部分溫度低的現(xiàn)象，不利于鍋爐安全運(yùn)行。在現(xiàn)有三分離器CFB鍋爐中，為解決分離器負(fù)荷分布偏差，某些鍋爐采取水冷分隔墻設(shè)計在爐膛中間分離器和兩側(cè)分離器之間分別插入一片平行于側(cè)墻的水冷分隔墻，水冷分隔墻上開有平衡孔，水冷分隔墻和爐膛前后墻之間留有間隙，爐膛被分割成三個幾乎獨(dú)立的空間，阻礙了顆粒的橫向混合，不利于爐內(nèi)傳熱；也有鍋爐采取在后墻布置兩片平行爐膛側(cè)墻的水冷屏，分別位于中間分離器和兩側(cè)分離器之間，但這種設(shè)計中仍然沒有解決爐膛前后墻水冷壁溫度沿爐膛寬度方向分布不均問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，以期改善三分離器CFB鍋爐前后墻水冷壁溫度沿爐膛寬度方向分布不均現(xiàn)象。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，包括爐膛前墻、后墻和側(cè)墻，在爐膛前墻、后墻和側(cè)墻均敷設(shè)防磨層。爐膛前墻上沿寬度方向中間位置豎直布置前墻水冷屏，爐膛后墻上沿寬度方向三分之一處和三分之二處分別豎直布置后墻第一水冷屏和第二水冷屏，兩水冷屏寬度相同，均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。所述的前墻水冷屏采用單屏或多屏，所述的后墻第一水冷屏和第二水冷屏采用單屏。所述的后墻第一水冷屏和第二水冷屏的寬度b為爐膛深度5% 50%，所述前墻水冷屏的寬度a = (c-b)/2k，其中c為爐膛的深度，k為前墻水冷屏的屏數(shù)。所述的前墻水冷屏、后墻第一水冷屏和第二水冷屏下部敷設(shè)耐磨材料，耐磨材料的敷設(shè)高度與爐膛前后墻及側(cè)墻水冷壁敷設(shè)的防磨層高度相同。水冷屏可以由單片的膜式壁構(gòu)成，也可以是雙片的膜式壁緊貼在一起構(gòu)成。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出性效果①優(yōu)化布置的水冷屏，使?fàn)t膛內(nèi)水冷受熱面分布趨于均勻，很好地減少爐膛水冷壁寬度方向的溫度偏差，爐膛水冷壁溫度沿寬度方向分布均勻，提高鍋爐運(yùn)行安全性。②爐膛后墻布置的水冷屏削弱了中間分離器和兩側(cè)分離器之間的相互影響，減小了因三個分離器結(jié)構(gòu)上的非對稱布置造成的分離器負(fù)荷分布偏差。③爐膛前后墻布置的水冷屏寬度均不超過爐膛深度的50 %，物料顆粒的橫向混合不會受到明顯阻礙，爐膛內(nèi)可以維持高效的傳熱。


圖I為本發(fā)明提供的三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐示意圖。圖2為圖I的A-A視圖。圖中I-鍋爐爐膛；2_爐膛前墻；3_爐膛后墻；4_爐膛側(cè)墻；5_前墻水冷屏；6-后墻第一水冷屏；7_后墻第二水冷屏；8_旋風(fēng)分離器；9_煙道；10-耐磨材料。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理及具體實施方式
做進(jìn)一步的說明。圖I和圖2為發(fā)明提供的三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐示意圖。在爐膛前墻上沿寬度方向中間位置豎直布置前墻水冷屏5，在爐膛后墻上沿寬度方向三分之一處和三分之二處分別豎直布置后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7，兩水冷屏寬度相同。后墻第一水冷屏和后墻第二水冷屏的寬度b為爐膛深度c的5% 50%，優(yōu)選采用20%。所布置的水冷屏為膜式壁結(jié)構(gòu)，可以由單片的膜式壁構(gòu)成，也可以是雙片的膜式壁緊貼在一起構(gòu)成。前墻水冷屏5采用單屏或多屏，后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7采用單屏。前墻水冷屏5、后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7下部敷設(shè)耐磨材料，耐磨材料的敷設(shè)高度與爐膛前后墻及側(cè)墻水冷壁敷設(shè)的防磨層高度相同。所布置的水冷屏寬度有多種選擇，原則是前墻水冷屏5的寬度a取為(c_b)/2k，其中b為后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7的寬度，c為爐膛的深度，k為前墻水冷屏5的屏數(shù)。本發(fā)明通過選擇不同的屏寬組合，可以有多種實施方案。一種優(yōu)化的具體實施方案描述如下如圖2所示，在爐膛前墻上沿寬度方向中間位置豎直布置前墻水冷屏5，在爐膛后墻上沿寬度方向三分之一處和三分之二處分別豎直布置后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7，兩水冷屏寬度相同。所布置的水冷屏為膜式壁結(jié)構(gòu)，且均為雙片的膜式壁緊貼在一起構(gòu)成，這樣每片膜式壁和周圍水冷壁受熱情況一致，可簡化水動力設(shè)計計算。管內(nèi)至下而上通有工質(zhì)。前墻水冷屏5采用雙屏，屏寬均為爐膛深度的20% ;后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7采用單屏，屏寬均為爐膛深度的20%。爐膛內(nèi)物料顆粒的橫向混合沒有受到明顯阻礙，爐膛內(nèi)維持了高效的傳熱。前墻水冷屏5、后墻第一水冷屏6和第二水冷屏7下部敷設(shè)耐磨材料，耐磨材料的敷設(shè)高度與爐膛前后墻及側(cè)墻水冷壁敷設(shè)的防磨層高度相同。本發(fā)明的原理是在三個旋風(fēng)分離器以及后墻上的兩片水冷屏的作用下，爐膛內(nèi)形成三個相對獨(dú)立的“顆粒成團(tuán)返混”區(qū)域。前墻水冷屏的寬度a取為(c_b)/2k，其中b為后墻第一水冷屏和第二水冷屏的寬度，c為爐膛的深度，k為前墻水冷屏的屏數(shù)，這樣所形成的三個“顆粒成團(tuán)返混”區(qū)域內(nèi)包括四周的水冷受熱面面積相等，因此可很好地減少爐膛水冷壁寬度方向的溫度偏差，爐膛水冷壁溫度沿寬度方向分布均勻，利于鍋爐安全運(yùn)行
權(quán)利要求
1.一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，包括爐膛前墻(2)、后墻(3)和側(cè)墻(4)，在爐膛前墻、后墻和側(cè)墻均敷設(shè)防磨層，其特征在于在爐膛前墻上沿寬度方向中間位置豎直布置前墻水冷屏(5)，在爐膛后墻上沿寬度方向三分之一處和三分之二處分別豎直布置后墻第一水冷屏(6)和后墻第二水冷屏(7);所述的后墻第一水冷屏和后墻第二水冷屏寬度相同；所述的前墻水冷屏、后墻第一水冷屏和后墻第二水冷屏均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的前墻水冷屏(5)采用單屏或多屏；所述的后墻第一水冷屏(6)和后墻第二水冷屏(7)采用單屏。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的后墻第一水冷屏(6)和后墻第二水冷屏(7)的寬度b為爐膛深度c的5% 50%;所述前墻水冷屏(5)的寬度a = (c-b)/2k ;其中c為爐膛的深度,k為前墻水冷屏(5)的屏數(shù)。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的前墻水冷屏(5)、后墻第一水冷屏(6)和后墻第二水冷屏(7)下部敷設(shè)耐磨材料，耐磨材料的敷設(shè)高度與爐膛前后墻及側(cè)墻水冷壁敷設(shè)的防磨層高度相同。
全文摘要
一種三旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)，涉及一種三旋風(fēng)分離器循環(huán)流化床鍋爐爐膛水冷屏布置。本發(fā)明在爐膛后墻寬度方向三分之一處和三分之二處分別豎直布置寬度相同的水冷屏，在爐膛前墻寬度方向中間位置豎直布置水冷屏，所布置的水冷屏為膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。在三個旋風(fēng)分離器以及后墻上的水冷屏的作用下，爐膛內(nèi)形成三個相對獨(dú)立的“顆粒成團(tuán)返混”區(qū)域，本發(fā)明中通過選擇一系列水冷屏寬度，使這三個區(qū)域四周的水冷受熱面面積相同，可很好地減少爐膛水冷壁寬度方向的溫度偏差，利于鍋爐安全運(yùn)行。
文檔編號F23C10/18GK102635855SQ201210123470
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者仇曉龍, 呂俊復(fù), 吳玉新, 張海, 楊海瑞 申請人:清華大學(xué)