一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，它包括蜂窩式煤泥管口設(shè)計(jì)使煤泥流由一股變?yōu)槎喙伞⒎涓C式煤泥管口設(shè)置在爐膛出口的下方而此位置在高度方向?qū)儆跔t膛的上部、煤泥進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)后做平拋運(yùn)動(dòng)、靠在煤泥管段設(shè)置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)煤泥的平拋運(yùn)動(dòng)、在爐膛上部設(shè)置一層上部一次風(fēng)、在鍋爐運(yùn)行中適當(dāng)調(diào)整控制料層厚度在450-550mm、適當(dāng)調(diào)整控制一次風(fēng)量和二次風(fēng)量使得煙氣中含氧量在2％-3％、調(diào)整控制爐膛出口煙氣的負(fù)壓在0至-50Pa。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于避免了煤泥流靠近爐膛出口、避免了煤泥流靠近屏式受熱面、避免了煤泥流落點(diǎn)靠近排渣口，用低風(fēng)量、低氧量、低的爐膛出口負(fù)壓、適當(dāng)料層厚度等思想指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整，創(chuàng)新了運(yùn)行操作方法。
【專利說明】一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本分明涉及循環(huán)流化床鍋爐，尤其是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國目前已是世界上在電廠使用循環(huán)流化床鍋爐(簡稱CFB鍋爐)最多的國家，總發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)I億千瓦，已經(jīng)運(yùn)行的大小循環(huán)流化床電站鍋爐有3000多臺(tái)，其中410t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有140多臺(tái)，1025t/h以上大型循環(huán)流化床電站鍋爐有100多臺(tái)(還有100多臺(tái)正在建設(shè))。
[0003]煤泥是煤礦洗煤廠產(chǎn)品的廢品，含水量高達(dá)30%，粒徑很小，發(fā)熱量很低，灰分很大，屬于劣質(zhì)煤種；我國煤泥每年總產(chǎn)量達(dá)近億噸，急于尋找有效利用煤泥的方法。
[0004]電站循環(huán)流化床鍋爐的爐膛下部是錐體，爐膛中上部是柱體其高度20米至30米隨鍋爐大小不等，爐膛最上部設(shè)有矩形出口 2-3個(gè)。電站循環(huán)流化床鍋爐在爐膛下部錐體水冷壁前爐墻和后爐墻及側(cè)爐墻布置了 2-3層共計(jì)幾十根二次風(fēng)管(圓管)，二次風(fēng)是提供氧氣用于強(qiáng)化燃燒提高煤顆粒的燃盡程度，多層二次風(fēng)實(shí)現(xiàn)了多層供風(fēng)。
[0005]現(xiàn)行的循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法是從爐頂送入煤泥，煤泥自爐頂進(jìn)入爐膛做自由落體運(yùn)動(dòng)落到爐底床料上?，F(xiàn)行的循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥存在的問題主要有:
[0006]1、從爐頂垂直而下的煤泥流截面直徑150mm至300mm不等，從煤泥管道流出的是一股圓柱形的煤泥流體，在空中慢慢擴(kuò)散，圓柱形一股煤泥流體的中心粒團(tuán)往往只是烘干了水分且表面燃燒形成灰殼后沒有燒透，沒有燒透粒團(tuán)沉積在鍋爐爐膛底部的床料層，粒團(tuán)在床料里燃燒高溫結(jié)團(tuán)長大后容易堵塞排渣口造成排渣不暢。
[0007]2、從爐頂垂直而下的煤泥流必須經(jīng)過爐膛出口且靠近爐膛出口，爐膛出口是負(fù)壓的煙氣因而對(duì)煤泥流有吸引作用，煤泥中細(xì)小的碳顆粒還沒有來得及燃燒就被爐膛出口的負(fù)壓氣流抽走流向鍋爐尾部煙道，造成細(xì)小的碳顆粒在尾部煙道堆積。
[0008]3、細(xì)小的碳顆粒在尾部堆積嚴(yán)重時(shí)會(huì)燃燒引起尾部受熱面損壞，造成較大的直接損失和間接損失。
[0009]4、從爐頂垂直而下的煤泥流必須經(jīng)過屏式受熱面，并且垂直煤泥流靠近屏式受熱面，煤泥粒團(tuán)往往會(huì)粘接在屏式受熱面上，越積越多，影響傳熱；從爐頂垂直而下的煤泥流在屏式受熱面與爐膛出口之間穿過，很難做到煤泥流既要遠(yuǎn)離爐膛出口又要遠(yuǎn)離屏式受熱面。
[0010]5、鍋爐爐頂面積小到十幾平方米大到上百平方米，在爐頂?shù)拿耗噙M(jìn)口選點(diǎn)不當(dāng)會(huì)造成垂直而下的煤泥流落到爐膛底部床料時(shí)靠近排渣口，未完全燃燒的煤泥焦碳顆粒團(tuán)會(huì)隨著排渣被排走，降低了燃燒效率。
[0011]6、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)料層厚度控制不當(dāng)，料層厚度太小不利于煤泥焦碳顆粒團(tuán)的碰撞和撕碎因而影響燃燼程度，料層厚度太大會(huì)使流化風(fēng)量風(fēng)壓顯著增大導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗顯著增大。
[0012]7、多層二次風(fēng)都布置在爐膛下部，爐膛上部沒有送入空氣即沒有送入氧氣，從爐頂垂直而下的煤泥流是在空中燃燒的，爐膛上部缺氧使得煤泥流燃燒不完全。
[0013]8、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)爐膛出口煙氣的負(fù)壓控制不當(dāng)，煙氣的負(fù)壓太大，會(huì)使煤泥中細(xì)小的碳顆粒還沒有來得及燃燒就被爐膛出口的負(fù)壓氣流抽走流向鍋爐尾部煙道，造成細(xì)小的碳顆粒在尾部煙道堆積。
[0014]9、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)風(fēng)量控制不當(dāng)，風(fēng)量太大，會(huì)使煤泥中細(xì)小的碳顆粒順著煙氣的流速增大，減少了在爐膛燃燒的時(shí)間，造成細(xì)小的碳顆粒在尾部煙道堆積，降低了燃燒效率，也會(huì)使風(fēng)機(jī)電耗顯著增大。
[0015]所以，有必要找到一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，必須要克服上述諸多問題，在煤泥進(jìn)入點(diǎn)、煤泥流粗細(xì)、空氣送入點(diǎn)、煤泥流落到底部位置和運(yùn)行操作參數(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)全面進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化燃燒調(diào)整方法，推行這種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥方法。
[0016]現(xiàn)行CFB鍋爐燃燒煤泥之所以存在如此多的問題主要是因?yàn)閲鴥?nèi)外都沒有類似系統(tǒng)技術(shù)可以完全參考，從業(yè)人員認(rèn)識(shí)不足及運(yùn)行調(diào)整不當(dāng)所至。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，解決循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法問題，體現(xiàn)在安全、穩(wěn)定、高效燃燒。
[0018]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方法:
[0019]1、采用蜂窩式煤泥管口的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使煤泥流由一股變?yōu)槎喙?，在下落過程中容易分散成棒狀煤泥團(tuán)，受熱和燃燒均勻，容易燒透；避免了沒有燒透的煤泥粒團(tuán)在鍋爐爐膛底部的床料層的沉積進(jìn)而堵塞排渣口造成排渣不暢。
[0020]2、煤泥在鍋爐爐膛的進(jìn)口設(shè)計(jì)在爐膛出口的下方，使得煤泥在鍋爐爐膛的進(jìn)口遠(yuǎn)離爐膛出口，煤泥在鍋爐爐膛的進(jìn)口位置在高度方向?qū)儆跔t膛的上部；避免了煤泥流被爐膛出口的負(fù)壓氣流抽走流向鍋爐尾部煙道進(jìn)而造成細(xì)小的碳顆粒在尾部煙道堆積燃燒損壞受熱面，也避免了煤泥粒團(tuán)粘接在屏式受熱面上。
[0021]3、煤泥在鍋爐爐膛的進(jìn)口設(shè)計(jì)在爐膛出口的下方，從爐頂垂直而下的煤泥流遠(yuǎn)離了屏式受熱面，避免了煤泥粒團(tuán)粘接在屏式受熱面上。
[0022]4、煤泥進(jìn)入鍋爐爐膛內(nèi)后做平拋運(yùn)動(dòng)，靠在煤泥管段設(shè)置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)煤泥的平拋運(yùn)動(dòng)，煤泥的平拋運(yùn)動(dòng)使其最終下落在床料層的中心線上，使得煤泥粒團(tuán)遠(yuǎn)離排渣口，避免了未完全燃燒的煤泥焦碳顆粒團(tuán)隨著排渣被排走。
[0023]5、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)料層厚度適當(dāng)調(diào)整控制，料層厚度調(diào)整在450_550mm即料層差壓在5000Pa至6000Pa，太小不利于煤泥焦碳顆粒團(tuán)的碰撞和撕碎因而影響燃燼程度，料層厚度太大會(huì)使流化風(fēng)量風(fēng)壓顯著增大導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗顯著增大和煙氣流速增大磨損增大。
[0024]現(xiàn)行燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐料層差壓常在SOOOPa至lOOOPa，表明料層厚度太大，有些現(xiàn)行燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐料層差壓常在2000Pa至3000Pa，表明料層厚度太小。
[0025]6、在爐膛上部設(shè)置上部一次風(fēng)，增加一層空氣送入爐膛，向運(yùn)動(dòng)中的煤泥流提供氧氣幫助燃燼，避免了爐膛上部缺氧使得煤泥流燃燒不完全，這種配風(fēng)和燃燒方式還會(huì)降低燃燒后的煙氣中的氮氧化物含量。
[0026]現(xiàn)行燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐的多層二次風(fēng)都布置在爐膛下部，爐膛上部沒有送入空氣即沒有送入氧氣，從爐頂垂直而下的煤泥流是在空中燃燒的，爐膛上部缺氧使得煤泥流燃燒不完全。
[0027]7、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)爐膛出口煙氣的負(fù)壓適當(dāng)調(diào)整控制，爐膛出口煙氣的負(fù)壓調(diào)整在O至_50Pa，煙氣的負(fù)壓太大，會(huì)使煤泥中細(xì)小的碳顆粒還沒有來得及燃燒就被爐膛出口的負(fù)壓氣流抽走流向鍋爐尾部煙道，造成細(xì)小的碳顆粒在尾部煙道堆積。
[0028]現(xiàn)行燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐爐膛出口煙氣的負(fù)壓常在-1OOPa至_300Pa，表明負(fù)壓太大。
[0029]8、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)風(fēng)量適當(dāng)調(diào)整控制，調(diào)整一次風(fēng)量和二次風(fēng)量使得煙氣中含氧量在2%-3%，風(fēng)量太大，會(huì)使煤泥中細(xì)小的碳顆粒順著煙氣的流速增大，減少了在爐膛燃燒的時(shí)間，造成細(xì)小的碳顆粒在尾部煙道堆積有燃燒損壞設(shè)備隱患，又降低了燃燒效率，也會(huì)使風(fēng)機(jī)電耗顯著增大。
[0030]現(xiàn)行燒煤泥的循環(huán)流化床鍋爐煙氣中的氧量常在4%至9%，表明風(fēng)量太大。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于避免了煤泥流靠近爐膛出口、避免了煤泥流靠近屏式受熱面、避免了煤泥流落點(diǎn)靠近排渣口，拋棄了在爐頂、爐中、爐底部送入煤泥等循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的傳統(tǒng)做法，拋棄了只在爐膛下部送風(fēng)的循環(huán)流化床鍋爐燃燒配風(fēng)的傳統(tǒng)做法，拋棄了煤泥單股流進(jìn)入爐膛下落燃燒的傳統(tǒng)做法，用低風(fēng)量、低氧量、低的爐膛出口負(fù)壓、適當(dāng)料層厚度等思想指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整，創(chuàng)新了運(yùn)行操作方法，實(shí)現(xiàn)煤泥在循環(huán)流化床鍋爐的安全、穩(wěn)定、高效燃燒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是現(xiàn)行循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥立面示意圖。
[0033]圖2是本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥立面示意圖。
[0034]圖3是本發(fā)明的對(duì)于煤泥入口的A向視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥方法，它包括下述步驟:
[0036]1、自高壓煤泥輸送管道I來的煤泥經(jīng)蜂窩式煤泥進(jìn)口 2進(jìn)入爐膛3內(nèi)，使煤泥流由一股變?yōu)槎喙?，在下落過程中容易分散成棒狀煤泥團(tuán)，受熱和燃燒均勻，容易燒透；避免了沒有燒透的大顆粒煤泥粒團(tuán)在床料層4的沉積進(jìn)而堵塞排渣口 8造成排渣不暢。
[0037]2、蜂窩式煤泥進(jìn)口 2設(shè)置在爐膛出口 5的下方，使得蜂窩式煤泥進(jìn)口 2遠(yuǎn)離爐膛出口 5，蜂窩式煤泥進(jìn)口 2也遠(yuǎn)離屏式受熱面6，蜂窩式煤泥進(jìn)口 2的位置在爐膛高度方向?qū)儆跔t膛的上部，可避免煤泥流被爐膛出口 5的負(fù)壓氣流抽走，也可避免煤泥粒團(tuán)粘接在屏式受熱面6上。
[0038]3、自高壓煤泥輸送管道I來的煤泥靠往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)7實(shí)現(xiàn)煤泥在爐膛3內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，煤泥的平拋運(yùn)動(dòng)使其最終下落在床料層4的中心線上，又容易做到遠(yuǎn)離排渣口 8，避免了未完全燃燒的煤泥焦碳顆粒團(tuán)隨著排渣被排走。
[0039]4、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)床料層4厚度適當(dāng)調(diào)整控制，床料層4的厚度調(diào)整在450_550mm即料層差壓在5000Pa至6000Pa，太小不利于煤泥焦碳顆粒團(tuán)的碰撞和撕碎因而影響燃燼程度，床料層4的厚度太大會(huì)使流化風(fēng)量風(fēng)壓顯著增大導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗顯著增大。
[0040]5、在爐膛3上部設(shè)置上部一次風(fēng)9，增加一層空氣送入爐膛，向運(yùn)動(dòng)中的煤泥流提供氧氣幫助燃燼，避免了爐膛3上部缺氧使得煤泥流燃燒不完全。本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥方法拋棄了在爐頂煤泥進(jìn)口 13、爐中煤泥進(jìn)口 14送入煤泥等循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的傳統(tǒng)做法。
[0041]6、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)爐膛出口 5煙氣的負(fù)壓適當(dāng)調(diào)整控制，爐膛出口 5煙氣的負(fù)壓調(diào)整在O至_50Pa，煙氣的負(fù)壓太大，會(huì)使煤泥中細(xì)小的碳顆粒還沒有來得及燃燒就被爐膛出口 5的負(fù)壓氣流抽走。
[0042]7、在鍋爐運(yùn)行中對(duì)風(fēng)量適當(dāng)調(diào)整控制，調(diào)整來自一次風(fēng)管道10的一次風(fēng)量、來自下二次風(fēng)管道11、來自下二次風(fēng)管道12的二次風(fēng)量和上部一次風(fēng)9的風(fēng)量使得爐膛出口5煙氣中含氧量在2%至3%，風(fēng)量太大，會(huì)使煤泥中細(xì)小的碳顆粒順著煙氣的流速增大，減少了在爐膛燃燒的時(shí)間。
[0043]上述各實(shí)施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍。
[0044]本發(fā)明突出的節(jié)能技術(shù)在全國推廣后會(huì)產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益，簡單分析如下:全國3000多臺(tái)循環(huán)流化床電站鍋爐大約發(fā)電裝機(jī)容量I億千瓦，消耗標(biāo)煤約1.5億噸，采用本發(fā)明所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥方法，可以消耗煤泥0.1-0.2億噸，屬于資源綜合利用即節(jié)約標(biāo)煤約0.05億噸，約折合每年資源綜合利用30億元。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:煤泥進(jìn)入爐膛(3)的入口為蜂窩式煤泥進(jìn)口(2)，蜂窩式煤泥進(jìn)口(2)設(shè)置在爐膛出口(5)的下方，煤泥在爐膛(3)內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，在爐膛(3)上部設(shè)置上部一次風(fēng)(9)，床料層(4)的厚度在運(yùn)行中調(diào)整在450mm至550mm，爐膛出口(5)煙氣的負(fù)壓在運(yùn)行中調(diào)整在O至50Pa，調(diào)整一次風(fēng)量、二次風(fēng)量使得爐膛出口(5)煙氣中含氧量在2%至3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:所述煤泥進(jìn)入爐膛(3)的入口為蜂窩式煤泥進(jìn)口(2)，使煤泥流由一股變?yōu)槎喙桑谙侣溥^程中分散成棒狀煤泥團(tuán)，使煤泥受熱和燃燒均勻且容易燒透。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:蜂窩式煤泥進(jìn)口(2)設(shè)置在爐膛出口(5)的下方且在爐膛高度方向?qū)儆跔t膛的上部，使得蜂窩式煤泥進(jìn)口(2)遠(yuǎn)離爐膛出口(5)，蜂窩式煤泥進(jìn)口(2)也遠(yuǎn)離屏式受熱面(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:自高壓煤泥輸送管道(I)來的煤泥靠往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)實(shí)現(xiàn)煤泥在爐膛(3)內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，煤泥的平拋運(yùn)動(dòng)使其最終下落在床料層(4)的中心線上，可使煤泥粒團(tuán)遠(yuǎn)離排渣口(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:在鍋爐運(yùn)行中對(duì)床料層(4)厚度適當(dāng)調(diào)整控制，床料層(4)的厚度調(diào)整在450mm至550mm即料層差壓在 5000Pa 至 6000Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:在爐膛(3)上部設(shè)置上部一次風(fēng)(9)，增加一層助燃空氣送入爐膛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的方法，其特征在于:在鍋爐運(yùn)行中對(duì)爐膛出口(5)煙氣的負(fù)壓適當(dāng)調(diào)整在O至-50Pa，適當(dāng)調(diào)整一次風(fēng)量和二次風(fēng)量使得爐膛出口(5)煙氣中含氧量在2%至3%。
【文檔編號(hào)】F23C10/18GK103697467SQ201410009185
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】張全勝, 安洋, 李勇 申請(qǐng)人:北京興僑國際工程技術(shù)有限公司