本發(fā)明屬于潔凈煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種循環(huán)流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)整裝置和方法。

背景技術(shù)：

循環(huán)流化床發(fā)電是重要的火力發(fā)電組成部分，循環(huán)流化床鍋爐燃燒是一種清潔煤燃燒技術(shù)，具有燃料適用范圍廣、煙氣原始污染物排放低等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到蓬勃發(fā)展。

循環(huán)流化床機(jī)組一般1％bmcr/min負(fù)荷升降速率，更大幅度鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，易導(dǎo)致床溫大幅波動(dòng)，燃燒狀況惡化而難以實(shí)現(xiàn)。循環(huán)流化床鍋爐床溫一般控制在850℃～920℃之間，床溫過(guò)高會(huì)導(dǎo)致燃燒生成的熱力型氮氧化物增加，同時(shí)爐內(nèi)脫硫產(chǎn)物硫酸鈣容易發(fā)生分解反應(yīng)降低爐內(nèi)脫硫效率顱內(nèi)，使得循環(huán)流化床燃燒環(huán)保性降低。另一方面，床溫過(guò)低，鍋爐的燃燒效率下降，煤耗增加。綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐升降負(fù)荷導(dǎo)致的床溫過(guò)高或過(guò)低影響煤炭轉(zhuǎn)化的清潔性和降低發(fā)電效率。

目前，為保證電網(wǎng)的穩(wěn)定，對(duì)火力發(fā)電機(jī)組的調(diào)峰能力要求越來(lái)越高，低負(fù)荷運(yùn)行和快速升降負(fù)荷將是火電面對(duì)的新常態(tài)。提高循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)峰水平，實(shí)現(xiàn)快速升降負(fù)荷，同時(shí)保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性是亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)整裝置和方法，提供了一種在循環(huán)流化床鍋爐升降負(fù)荷時(shí)，調(diào)整鍋爐循環(huán)灰濃度，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)峰，同時(shí)保持穩(wěn)定燃燒的運(yùn)行方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種循環(huán)流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)整裝置，包括依次設(shè)置在環(huán)流化床鍋爐的返料機(jī)構(gòu)8底部的物料排出裝置9、冷卻器10、物料儲(chǔ)存?zhèn)}11和物料輸入裝置12，鍋爐返料管13a和空氣輸送裝置14；其中，冷卻器10和物料儲(chǔ)存?zhèn)}11連通的管理上設(shè)置有第一電動(dòng)鎖氣器15，物料輸入裝置12的出口設(shè)置有第二電動(dòng)鎖氣器16，物料輸入裝置12的出口分三路，其中第一路通過(guò)鍋爐返料管13a連接密相區(qū)3，第二路通過(guò)鍋爐前墻13b連接密相區(qū)3，第三路通過(guò)鍋爐側(cè)墻13c連接密相區(qū)3；循環(huán)灰經(jīng)物料排出裝置9進(jìn)入冷卻器10冷卻，冷卻后的循環(huán)灰進(jìn)入物料儲(chǔ)存?zhèn)}11，空壓機(jī)14將循環(huán)灰通過(guò)鍋爐返料管13a、鍋爐前墻13b和鍋爐側(cè)墻13c的一路或多路送入環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)3。

所述物料排出裝置9設(shè)有快速隔離閥和調(diào)節(jié)閥，循環(huán)灰通過(guò)物料排出裝置9開(kāi)啟后，進(jìn)入冷卻器10。

所述冷卻器10內(nèi)置水冷或風(fēng)水聯(lián)合冷卻循環(huán)灰，冷卻器10內(nèi)設(shè)置溫度測(cè)量裝置。

所述儲(chǔ)存?zhèn)}11內(nèi)設(shè)置有料位測(cè)量裝置和循環(huán)灰松動(dòng)噴頭，儲(chǔ)存?zhèn)}11外設(shè)置絕熱保溫層。

所述物料輸入裝置12設(shè)有快速隔離閥和調(diào)節(jié)閥。

所述空氣輸送裝置14為空壓機(jī)或風(fēng)機(jī)。

所述裝置通過(guò)鍋爐集控系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，具有手工及自動(dòng)控制兩種模式。

所述的一種靈活的循環(huán)流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)整裝置的采樣方法，循環(huán)流化床鍋爐降負(fù)荷時(shí)，物料排出裝置9開(kāi)啟，排出返料機(jī)構(gòu)8循環(huán)灰，減少爐內(nèi)循環(huán)灰量，達(dá)到快速降鍋爐負(fù)荷；冷卻器10內(nèi)設(shè)置水或風(fēng)水聯(lián)合冷卻熱循環(huán)灰；物料儲(chǔ)存?zhèn)}11保存循環(huán)灰備用，物料儲(chǔ)存?zhèn)}11內(nèi)置循環(huán)灰吹掃和松動(dòng)噴頭，以防止循環(huán)灰板結(jié)；循環(huán)流化床鍋爐升負(fù)荷時(shí)，物料輸入裝置12開(kāi)啟，將物料儲(chǔ)存?zhèn)}11循環(huán)灰排出，空氣輸送裝置14將循環(huán)灰通過(guò)一路或多路送入環(huán)流化床鍋爐的密相區(qū)3；增加爐內(nèi)換熱循環(huán)物料，快速升高鍋爐負(fù)荷。

所述裝置在鍋爐快速升負(fù)荷時(shí)，隨煤量和風(fēng)量的增加，密相區(qū)3放熱量增加，物料輸入裝置12和第二電動(dòng)鎖氣器16開(kāi)啟，空氣輸送裝置14將循環(huán)灰通過(guò)鍋爐返料管13a、鍋爐前墻13b和鍋爐側(cè)墻13c的一路或多路送入密相區(qū)3，爐膛內(nèi)的循環(huán)灰濃度快速增加，及時(shí)帶走密相區(qū)釋放的熱量，一般控制床溫低于920℃，床溫正常范圍由煤種和爐型決定，循環(huán)灰濃度增加強(qiáng)化了爐膛的對(duì)流傳熱，可實(shí)現(xiàn)3％bmcr/min快速升負(fù)荷，同時(shí)防止床溫偏高導(dǎo)致的燃燒生成污染物的增加，保證循環(huán)流化床鍋爐燃燒的低污染物排放特征。

所述的裝置在鍋爐降負(fù)荷時(shí)，隨煤量和風(fēng)量的減少，密相區(qū)3放熱量減少，物料排出裝置9和第一電動(dòng)鎖氣器15開(kāi)啟，爐內(nèi)循環(huán)灰通過(guò)冷卻器10冷卻后，進(jìn)入儲(chǔ)存?zhèn)}11，降低循環(huán)灰濃度弱化爐膛的對(duì)流傳熱，可實(shí)現(xiàn)快速降負(fù)荷。同時(shí)爐內(nèi)循環(huán)灰量的及時(shí)排出，可控制床溫不低于850℃，減少鍋爐物理和化學(xué)不完全燃燒熱損，保證鍋爐燃燒效率。

所述的裝置在鍋爐循環(huán)物料量過(guò)大或床溫過(guò)高時(shí)，物料排出裝置9和第一電動(dòng)鎖氣器15開(kāi)啟，排出物料經(jīng)冷卻器10冷卻后，進(jìn)入物料儲(chǔ)存?zhèn)}11備用。

所述的裝置在鍋爐循環(huán)物料量過(guò)小或床溫過(guò)低時(shí)，物料輸入裝置12和第二電動(dòng)鎖氣器16開(kāi)啟，空壓機(jī)14將循環(huán)灰通過(guò)鍋爐返料管13a、鍋爐前墻13b和鍋爐側(cè)墻13c的一路或多路送入密相區(qū)3。

本發(fā)明的核心內(nèi)容：通過(guò)人為調(diào)節(jié)爐內(nèi)循環(huán)灰量提升循環(huán)流化床鍋爐快速升降負(fù)荷能力，可達(dá)到3％bmcr/min以上的快速升降負(fù)荷速率。鍋爐升負(fù)荷時(shí)將循環(huán)灰返回爐膛，快速增加循環(huán)灰濃度，強(qiáng)化爐內(nèi)對(duì)流傳熱，提高機(jī)組的調(diào)峰水平，同時(shí)降低污染物排放。鍋爐降負(fù)荷時(shí)，排出爐內(nèi)過(guò)剩的循環(huán)灰量，防止床溫過(guò)低，保證鍋爐效率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.鍋爐升負(fù)荷時(shí)，人為調(diào)節(jié)循環(huán)灰加入爐內(nèi)，帶走密相區(qū)熱量，防止高床溫導(dǎo)致鍋爐nox和sox排放濃度增加，有效保證了循環(huán)流化床鍋爐燃燒的環(huán)保性；

2.鍋爐升負(fù)荷時(shí)，循環(huán)灰加入爐內(nèi)，強(qiáng)化爐膛對(duì)流傳熱，提高快速升負(fù)荷速率，大幅節(jié)約升降負(fù)荷時(shí)間。

3.鍋爐降負(fù)荷時(shí)，爐內(nèi)過(guò)剩循環(huán)灰排出，弱化爐膛對(duì)流傳熱，實(shí)現(xiàn)快速降負(fù)荷。

4.鍋爐降負(fù)荷時(shí)，爐內(nèi)過(guò)剩循環(huán)灰排出，避免床溫偏低，燃燒狀況惡化，保證鍋爐效率。

5.對(duì)爐內(nèi)循環(huán)灰濃度實(shí)現(xiàn)人為干預(yù)，顯著改善鍋爐的調(diào)節(jié)特性和帶負(fù)荷能力；

6.通過(guò)爐內(nèi)循環(huán)灰濃度調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)鍋爐在負(fù)荷低于30％bmcr運(yùn)行，床溫維持正常水平，保證鍋爐效率。

7、爐內(nèi)循環(huán)灰量的人為控制，提升了床溫可調(diào)節(jié)性，有效提高了循環(huán)流化床鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

本發(fā)明提出的裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)于調(diào)節(jié)循環(huán)流化床爐內(nèi)灰循環(huán)以及床溫床壓有著良好的作用，廣泛適用于不同規(guī)模循環(huán)流化床鍋爐，對(duì)于新建鍋爐和在役鍋爐改造均可適用，對(duì)穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行具有重要意義。

附圖說(shuō)明

圖1是據(jù)本發(fā)明調(diào)整裝置示意圖。

圖中：

1‐‐一次風(fēng)2‐‐布風(fēng)板3‐‐密相區(qū)

4‐‐二次風(fēng)5‐‐爐膛6‐‐水平煙道

7‐‐分離器8‐‐返料機(jī)構(gòu)9‐‐物料排出裝置

10‐‐冷卻器11‐‐物料儲(chǔ)存?zhèn)}12‐‐物料輸入裝置

13a‐‐鍋爐返料管13b‐‐鍋爐前墻13c‐‐鍋爐側(cè)墻

14—空氣輸送裝置15‐‐第一電動(dòng)鎖氣器16‐‐第二電動(dòng)鎖氣器

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步具體說(shuō)明。

實(shí)施例1.鍋爐快速升負(fù)荷時(shí)，物料排出裝置9和冷卻器10關(guān)閉狀態(tài)，空氣輸送裝置14啟動(dòng)，同時(shí)物料儲(chǔ)存?zhèn)}11出口開(kāi)啟，物料輸入裝置12啟動(dòng)，循環(huán)灰由空氣輸送裝置14通過(guò)鍋爐返料管13a進(jìn)入鍋爐的密相區(qū)3，鍋爐負(fù)荷上升到預(yù)定負(fù)荷，床溫可穩(wěn)定在920℃以下時(shí)，物料輸入裝置12關(guān)閉，物料儲(chǔ)存?zhèn)}11出口關(guān)閉，空氣輸送裝置14停止。

實(shí)施例2。所述的裝置在鍋爐降負(fù)荷時(shí)，隨煤量和風(fēng)量的減少，密相區(qū)放熱量減少，物料排出裝置9啟動(dòng)，爐內(nèi)循環(huán)灰通過(guò)冷卻器10冷卻后，進(jìn)入物料儲(chǔ)存?zhèn)}11，鍋爐負(fù)荷降到預(yù)定負(fù)荷，床溫可穩(wěn)定在850℃以上時(shí)，物料排出裝置9關(guān)閉，冷卻器10關(guān)閉，物料儲(chǔ)存?zhèn)}11入口關(guān)閉。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神做舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多的使用了物料排出裝置9、冷卻器10、物料儲(chǔ)存?zhèn)}11、物料輸入裝置12、鍋爐返料管13a、物料14等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其他術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了方便的描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

以上所述僅以實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容，以便于更容易理解，但不代表本發(fā)明的實(shí)施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護(hù)。