炉内强旋燃烧循环流化床锅炉制造技术

本发明专利技术提供一种炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，包括炉壁以及均设置在所述炉壁内部的主炉膛、顶部与旋风分离器的进口连通的分离室和与所述旋风分离器的出口连通的预热腔，所述主炉膛的下部设有燃煤进口以及位于所述燃煤进口下方且与所述主炉膛连通的风室，还包括设置在所述炉壁内且用于将主炉膛内未完全燃烧的混合物进行强化燃烧的强旋燃烧室，所述强旋燃烧室位于所述主炉膛和所述分离室之间，所述强旋燃烧室的侧壁上设有与所述主炉膛相通的至少一个烟气入口通道，所述强旋燃烧室的上部与所述分离室相通。本发明专利技术提供的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉燃烧率高、能耗低、结构简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉领域，具体涉及一种炉内强旋燃烧循环流化床锅炉。
技术介绍
目前烟气旋转燃烧技术在煤粉锅炉、燃油燃气锅炉得到广泛应用，由于循环流化床锅炉燃料特性及结构等技术原因，烟气旋转燃烧技术在循环流化床锅炉领域很少采用，因此高效低污染炉内强旋燃烧技术研究是循环流化床锅炉发展方向。循环流化床锅炉入炉燃煤粒度要求为0～10mm，一般3mm～10mm的燃煤颗粒在炉膛下段内主床上燃烧，0～3mm的燃煤颗粒在炉膛上部燃烧，由于锅炉上部空间尺寸有限，燃煤颗粒在上部炉膛燃烧的时间较短，且与空气的混合性均匀性较差，烟气携带未燃尽的燃煤颗粒以2m/s～4m/s的速度流出炉膛，0～3mm的燃煤颗粒一次性通过炉膛燃烧的份额只有50％～60％，为了提高0～3mm的燃煤颗粒在炉膛上部的燃烬率只能采取如下途径：(1)、提高锅炉高度，以延长燃煤颗粒在炉内的燃烧时间；(2)、提高炉膛上部燃烧温度至900℃～1050℃，加快燃烧速度；(3)、锅炉炉内采取强旋二次风加强炉内烟气扰动；(4)、提高锅炉分离器分离效率、循环倍率。从一般循环流化床锅炉实际运行情况看，以上措施均非理想方案，具体原因如下：1)、提高锅炉高度，设备及钢耗成本大幅增加；2)、随着国家环保排放标准要求日益提高，高温燃烧增加SO2及NOx生成及排放浓度，必须进行低温燃烧，炉膛温度需控制在800℃～850℃左右；3)、由于炉内二次风所占烟气量比例较小，大容量锅炉炉膛深度尺寸较大，二次风穿透距离较短，炉内扰动效果有限，无法实际炉内烟气旋转燃烧；4)、提高锅炉分离器分离效率、循环倍率，造成设备运行电耗增加及炉内磨损增大，由于循环灰量大，锅炉煤种适应能力差。经检索，专利号为02223608.2，名称为“高、低混合流速循环炉内强旋燃烧循环流化床锅炉”的专利提供的技术方案，其布置有炉膛、第一燃烬段和第二燃烬段三个燃烧段，燃煤颗粒在炉内的燃烧时间有所增加，但燃煤颗粒与空气相互间的扰动性较差，其一次性通过炉膛燃烧的份额仍只有60％～70％。因此降低设备成本，减少锅炉SO2、NOx排放，增大燃煤颗粒一次性通过炉膛燃烧的份额，提高锅炉燃烧效率及锅炉热效率，降低运行电耗及设备磨损，解决节能与环保之间的矛盾是循环流化床锅炉未来的发展方向。
技术实现思路
为克服现有循环流化床锅炉技术的不足，本专利技术提供一种燃烧率高、能耗低、结构简单的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉。具体方案如下：一种炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，包括炉壁以及均设置在所述炉壁内部的主炉膛、顶部与旋风分离器的进口连通的分离室和与所述旋风分离器的出口连通的预热腔，所述主炉膛的下部设有燃煤进口以及位于所述燃煤进口下方且与所述主炉膛连通的风室，还包括设置在所述炉壁内且用于将主炉膛内未完全燃烧的混合物进行强化燃烧的强旋燃烧室，所述强旋燃烧室位于所述主炉膛和所述分离室之间，所述强旋燃烧室的侧壁上设有与所述主炉膛相通的至少一个烟气入口通道，所述强旋燃烧室的上部与所述分离室相通。根据本专利技术的一个优选实施例，所述主炉膛为供燃煤颗粒燃烧的带空腔的方形结构；所述强旋燃烧室的水平截面为方形，其四角为平滑过渡的弧形结构；所述旋风分离器为低阻旋风分离器；所述分离室及强旋燃烧室的底部设有用于将未燃烬颗粒返回至所述主炉膛的返料装置。根据本专利技术的一个优选实施例，所述烟气入口通道的数量为两个，其垂直截面的形状均呈长条形，且两者等高设于所述强旋燃烧室侧壁的上部。根据本专利技术的一个优选实施例，所述烟气入口通道位于所述强旋燃烧室的3/5～4/5高度处，且烟气入口通道顶部高度小于强旋燃烧室上部烟气出口通道的底部高度。根据本专利技术的一个优选实施例，所述烟气入口通道的出口向下倾斜设置，且其中心轴线与水平线呈18°～20°的夹角。根据本专利技术的一个优选实施例，所述烟气入口通道的长度为500mm～600mm，所述强旋燃烧室侧壁的厚度为130mm～150mm，所述烟气入口通道的烟气流进所述强旋燃烧室的速度为18m/s～22m/s。根据本专利技术的一个优选实施例，还包括由下至上设置在所述预热腔内的一级空气预热器和二级空气预热器，所述二级空气预热器通过空气流通管与所述风室连通。根据本专利技术的一个优选实施例，所述风室的顶部与所述主炉膛之间设有布风板。根据本专利技术的一个优选实施例，还包括省煤器，所述省煤器包括高温省煤器和低温省煤器，所述高温省煤器设于所述低温省煤器上方；所述过热器包括高温过热器和低温过热器，所述高温过热器设于所述低温过热器上方；还包括均设置在所述预热腔内且由下至上依次设置在所述二级空气预热器上方的省煤器和过热器，所述省煤器包括高温省煤器和低温省煤器，所述高温省煤器设于所述低温省煤器上方；所述过热器包括高温过热器和低温过热器，所述高温过热器设于所述低温过热器上方。本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：1、本技术方案提供的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，在炉膛内设置强旋燃烧室，较大程度地增加了烟气的在炉膛内的扰动及燃烧强度，有效实现了炉内烟气的旋转燃烧，使烟气在炉膛内的燃烧时间增加，大大提高了燃煤颗粒的燃烧效率。2、本技术方案在提高燃煤颗粒的燃烧效率的同时，大大降低了系统阻力及锅炉辅机运行能耗。3、本技术方案在炉膛内增加强旋燃烧室，即在炉膛内仅仅增加一炉壁，结构简单、钢耗成本低。4、传统的锅炉只能通过提高旋风分离器的分离效率及循环倍率来增加燃烧效率，设备磨损及能耗大大增加，本技术方案采用强旋燃烧室后，提高了炉膛内的燃煤燃烧率，减轻了旋风分离器的负担，延长了旋风分离器的使用寿命。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本专利技术提供的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉的结构示意图；图2为图1中的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉的烟气入口通道的A向视图；图3为图1中的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉的强旋燃烧室的B-B剖视图；图中：1、炉壁，2、主炉膛，3、埋管，4、强旋燃烧室，41、前炉壁，42、后炉壁，43、烟气入口通道，44、导流凸台，5、布风板，6、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，包括炉壁(1)以及均设置在所述炉壁(1)内部的主炉膛(2)、顶部与旋风分离器(12)的进口连通的分离室(14)和与所述旋风分离器(12)的出口连通的预热腔(15)，所述主炉膛(2)的下部设有燃煤进口以及位于所述燃煤进口下方且与所述主炉膛(2)连通的风室(6)，其特征在于，还包括设置在所述炉壁(1)内且用于将主炉膛(2)内未完全燃烧的混合物进行强化燃烧的强旋燃烧室(4)，所述强旋燃烧室(4)位于所述主炉膛(2)和所述分离室(14)之间，所述强旋燃烧室(4)的侧壁上设有与所述主炉膛(2)相通的至少一个烟气入口通道(43)，所述强旋燃烧室(4)的上部与所述分离室(14)相通。

【技术特征摘要】
1.一种炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，包括炉壁(1)以及均设置在所述炉壁(1)内部的主炉膛(2)、顶部与旋风分离器(12)的进口连通的分离室(14)和与所述旋风分离器(12)的出口连通的预热腔(15)，所述主炉膛(2)的下部设有燃煤进口以及位于所述燃煤进口下方且与所述主炉膛(2)连通的风室(6)，其特征在于，还包括设置在所述炉壁(1)内且用于将主炉膛(2)内未完全燃烧的混合物进行强化燃烧的强旋燃烧室(4)，所述强旋燃烧室(4)位于所述主炉膛(2)和所述分离室(14)之间，所述强旋燃烧室(4)的侧壁上设有与所述主炉膛(2)相通的至少一个烟气入口通道(43)，所述强旋燃烧室(4)的上部与所述分离室(14)相通。
2.根据权利要求1所述的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述主炉膛(2)为供燃煤颗粒燃烧的带空腔的方形结构；所述强旋燃烧室(4)的水平截面为方形，其四角为平滑过渡的弧形结构；所述旋风分离器(12)为低阻旋风分离器；所述分离室(14)及强旋燃烧室(4)的底部设有用于将未燃烬颗粒返回至所述主炉膛(2)的返料装置(8)。
3.根据权利要求1所述的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述烟气入口通道(43)的数量为两个，其垂直截面的形状均呈长条形，且两者等高设于所述强旋燃烧室(4)侧壁的上部。
4.根据权利要求3所述的炉内强旋燃烧循环流化床锅炉，其特征在于，所述烟气入口通道(43)位于所述强旋燃烧室(4)的3/5～4/5高度处，且烟气入口通道(43)顶部高度小于强旋燃烧室(4)上部烟气出口通道的底部高...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹连新，
申请(专利权)人：湖南科汇节能环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43