一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉制造技术

编号:201720173682 阅读:13 评论( 0 )

一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉,包括主燃室、副燃室、燃尽室以及燃料分级给进装置和脱硫剂分级给进装置等。燃料分级给进装置设置在主燃室的前部,脱硫剂分级给进装置布置在主燃室的前部、燃料分级给进装置的上部。副燃室煤粉入口设置两个,左右对称的设置在副燃室两边侧壁;细煤粉喷管呈左右对称布置。从粗脱硫剂出口与细脱硫剂出口送出的脱硫剂质量比例为3:1~10:1,通过筛下细煤粉管道送入到副燃室内的燃料质量占煤斗内燃料总质量的2%~20%。本实用新型专利技术具有燃料/空气双分级燃烧、固体燃料再燃、提高燃料和脱硫剂在床内的循环次数和停留时间,超低NOx排放以及深度脱硫等优点。

Low emission circulating fluidized bed boiler with graded supply of fuel and desulfurizer

The utility model relates to a low emission circulating fluidized bed boiler provided with fuel and desulfurizer, which comprises a main combustion chamber, a secondary combustion chamber, a combustion chamber, a fuel grading and feeding device, a desulfurizer, a classification and feeding device, etc.. The fuel grading feed device is provided at the front of the main combustion chamber, and the desulfurizer grading delivery device is arranged at the front of the main combustion chamber and at the upper part of the fuel grading delivery device. The pulverized coal inlet of the auxiliary combustion chamber is provided with two symmetrical left and right sides on the side wall of the auxiliary combustion chamber, and the fine pulverized coal nozzle is arranged symmetrically. Export and export from the fine desulfurization agent sent coarse desulfurization agent of desulfurization agent mass ratio was 3:1~10:1, accounting for coal scuttle total fuel quality through the sieve fine pulverized coal pipe into the fuel quality of the auxiliary chamber of 2%~20%. The utility model has the advantages of double staged combustion of fuel and air, solid fuel reburning, improvement of cycle times and residence time of fuel and desulfurizer in the bed, ultra-low NOx emission and deep desulfurization, etc..

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1 技术实现步骤摘要

一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉
本技术涉及一种循环流化床燃烧设备,尤其涉及一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床燃烧设备,属于低排放的煤炭、固体废弃物、城市和工业污泥、生物质等固体燃料的燃烧设备,特别适合于高硫、高氮且要求低排放的固体燃料的循环流化燃烧。
技术介绍
目前我国国内的煤炭、固体废弃物、污泥、生物质等固体燃料的主要燃烧设备是链条炉、水冷振动炉排锅炉和循环流化床锅炉等,根据不同的燃料选择不同的炉型、不同的炉型具有各自的特点。循环流化床锅炉是近年来发展起来的高效清洁的燃烧技术,燃料适应性广,可燃用优质煤、劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料。由于其燃烧效率高,能同时进行炉内脱硫、脱硝等污染控制操作,具有低NOx和SOx排放等优点,因而在电力市场得到了迅速的发展,正在向大型化方向发展,600MWe的循环流化床锅炉已投入商业运行。同时,在工业锅炉领域,由于工业锅炉的蒸发量小、运行灵活、检修方便,劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料等日益受到青睐,这些燃料非常适合采用循环流化床技术燃烧。传统立式、单级循环流化床锅炉存在炉身高,锅炉岛体积庞大等缺点,对厂房建设要求较高。同时锅炉岛的支撑钢架以及锅炉岛本体的钢耗较大,使得项目造价和初投资较高。针对立式循环流化床锅炉在工业锅炉领域的缺陷,中国专利CN1786565A公布了一种卧式循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法,采用外置分离器、将传统立式锅炉的炉膛分为三个部分,从而有效降低了炉膛高度。中国专利CN102537943A公布了一种带有水平旋风分离器的卧式循环流化床锅炉,采用水平布置的旋风分离器,使得结构布置更加紧凑,特别适用于工业锅炉。然而,CN1786565A和CN102537943A公布的专利在炉内脱硫和低NOx燃烧方面,与传统的立式循环流化床锅炉没有明显差异,针对固体燃料,很难达到苛刻的工业锅炉排放要求(例如,NOx排放低于200mg/Nm3,SO2排放低于200mg/Nm3,甚至要求更低)。在传统的循环流化床领域,一般可通过空气分级燃烧来降低NOx排放,即燃料燃烧所需要的空气分阶段供给,一次风通过风室供给,但一次风量不足以提供燃料完全燃烧所需要的空气,燃料完全燃烧所需要的空气再由二次风或三次风供给,通过这种分级供给空气的方式来营造燃烧区域的还原性气氛,从而将燃烧生成的NOx还原为N2,从而降低NOx排放。目前,这种空气分级燃烧的方式对NOx的减排效果已经达到了瓶颈。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足和缺陷,本技术基于现有的卧式循环流化床工业锅炉技术,提出一种燃料和脱硫剂双分级供给的低排放循环流化床锅炉,在结构布置紧凑的同时,充分利用了卧式循环流化床锅炉分床燃烧的特点,突破单一空气分级燃烧传统思路,在保留分级配风方式的基础上,燃料分级分粒度供给、脱硫剂分级分粒度供给,通过空气、燃料双分级燃烧和分级脱硫,使燃料燃烧充分的同时污染物低排放。本技术是通过以下技术方案实现的:一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉,包括布风板、主燃室、副燃室、燃尽室、分离器、连接烟道、尾部烟道、尾部受热面、烟气出口、回料器,其特征在于:所述锅炉还包括燃料分级给进装置、脱硫剂分级给进装置;所述主燃室设置有主燃料入口和主燃室脱硫剂入口;所述副燃室设置有副燃室煤粉入口和副燃室脱硫剂入口;所述燃料分级给进装置设置在主燃室的前部,通过粗煤出口与主燃室的主燃料入口相连;燃料分级给进装置的煤粉输送出口依次通过筛下细煤粉管道、细煤粉喷管与布置在副燃室上的副燃室煤粉入口相连;所述脱硫剂分级给进装置布置在主燃室的前部、燃料分级给进装置的上部;脱硫剂分级给进装置设置有细脱硫剂出口和粗脱硫剂出口,所述粗脱硫剂出口通过粗脱硫剂颗粒输送管道与设置在主燃室上的主燃室脱硫剂入口相连;所述细脱硫剂出口通过细脱硫剂颗粒输送管道与设置在副燃室上的副燃室脱硫剂入口。上述技术方案中,所述副燃室煤粉入口设置两个,左右对称的设置在副燃室两边侧壁;所述细煤粉喷管设置两根,分别与设置在副燃室两边侧壁的副燃室煤粉入口连接,所述细煤粉喷管呈左右对称布置;所述细煤粉喷管轴向中心线与副燃室侧壁的夹角α为30~60°;从所述左右对称布置的细煤粉喷管喷射的燃料射流与副燃室内下行的烟气流形成“M”型燃烧区域。上述技术方案中,所述的燃料分级给进装置包括煤斗、绞龙、绞龙外壳、筛分盒和筛网;所述筛网的筛孔为18~150目,筛网布置在筛分盒与绞龙之间;筛分盒上布置有煤粉输送风入口和煤粉输送出口;所述绞龙的后部为粗煤出口。从粗脱硫剂出口与细脱硫剂出口送出的脱硫剂质量比例为(3~10):1,即3:1~10:1。通过筛下细煤粉管道送入到副燃室内的燃料质量占煤斗内燃料总质量的2%~20%。本技术与现有技术相比,具有以下优点及突出性效果:①本技术采用水平卧式布置,可大大降低锅炉的高度,节省锅炉钢耗,从而有效地降低了锅炉成本。同时由于锅炉高度降低后,锅炉厂房的建造成本可大幅度降低。锅炉高度降低后,锅炉的稳定性好,可使锅炉及厂房结构更加紧凑,也便于检修维护。②本技术采用分级分粒度给入燃料,可以充分利用燃料再燃及还原,从而最大限度的降低燃料型NO生成。③本技术采用分级分粒度给入脱硫剂,按需按质提供脱硫剂,从而最大限度提高脱硫剂的利用率和提高脱硫效率。④本技术分级分粒度给入的燃料和脱硫剂是通过燃料分级给进装置以及脱硫剂分级给进装置分别进行的,供给锅炉的燃料流以及脱硫剂流通过这两个装置自动分级形成两股粒度各异的燃料流和粒度各异的脱硫剂流,分别给入燃烧装置。⑤由于采用分床/分级/分粒度燃料和脱硫剂供给,从而实现了燃料和脱硫剂的内部“提质”,并且在炉膛内形成“M”型燃烧区域。由于采用燃料/空气双分级燃烧固体燃料再燃、提高了燃烧区域的还原性氛围;“M”型燃烧区域的存在不但提高了燃料与空气的混合度,而且提高了燃料和脱硫剂在床内的循环次数和停留时间;这些因素有助于实现超低NOx排放以及深度脱硫,最终的原始NOx排放小于100mg/Nm3。附图说明图1为本技术所提供的一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉的结构原理示意图。图2为本技术所提供的一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉的燃料分级给进装置的结构示意图。图3为本技术所提供的一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉的脱硫剂分级给进装置示意图。图4为本技术所提供的一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉的副燃室的A-A剖视图。图5为某一传统循环流化床锅炉的炉内单级石灰石供给推荐粒度要求。图中:1-布风板;2-筛下细煤粉管道;3-燃料分级给进装置;4-主燃室脱硫剂入口;5-粗脱硫剂颗粒输送管道;6-脱硫剂分级给进装置;7-细脱硫剂颗粒输送管道;8-主燃室;9-副燃室;10-燃尽室;11-分离器;12-连接烟道;13-尾部烟道;14-尾部受热面;15-烟气出口;16-回料器;17-细煤粉喷管;18-副燃室煤粉入口;19-副燃室脱硫剂入口;25-“M”型燃烧区域;31-煤斗;32-煤粉输送风入口;33-煤粉输送出口;34-筛分盒;35-筛网;36-绞龙外壳;37-绞龙;38-水冷壁;381-主燃料入口;39-粗煤出口;41本文档来自技高网
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<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/37/201720173682.html" title="一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉原文来自X技术">一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉</a>
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2 技术保护点

一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉,包括布风板(1)、主燃室(8)、副燃室(9)、燃尽室(10)、分离器(11)、连接烟道(12)、尾部烟道(13)、尾部受热面(14)、烟气出口(15)、回料器(16),其特征在于:所述锅炉还包括燃料分级给进装置(3)、脱硫剂分级给进装置(6);所述主燃室(8)设置有主燃料入口(381)和主燃室脱硫剂入口(4);所述副燃室(9)设置有副燃室煤粉入口(18)和副燃室脱硫剂入口(19);所述燃料分级给进装置(3)设置在主燃室(8)的前部,通过粗煤出口(39)与主燃室(8)的主燃料入口(381)相连;燃料分级给进装置(3)的煤粉输送出口(33)依次通过筛下细煤粉管道(2)、细煤粉喷管(17)与布置在副燃室(9)上的副燃室煤粉入口(18)相连;所述脱硫剂分级给进装置(6)布置在主燃室(8)的前部、燃料分级给进装置(3)的上部;脱硫剂分级给进装置(6)设置有细脱硫剂出口(42)和粗脱硫剂出口(43),所述粗脱硫剂出口(43)通过粗脱硫剂颗粒输送管道(5)与设置在主燃室(8)上的主燃室脱硫剂入口(4)相连;所述细脱硫剂出口(42)通过细脱硫剂颗粒输送管道(7)与设置在副燃室(9)上的副燃室脱硫剂入口(19)。...

3 技术保护范围摘要

1.一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉,包括布风板(1)、主燃室(8)、副燃室(9)、燃尽室(10)、分离器(11)、连接烟道(12)、尾部烟道(13)、尾部受热面(14)、烟气出口(15)、回料器(16),其特征在于:所述锅炉还包括燃料分级给进装置(3)、脱硫剂分级给进装置(6);所述主燃室(8)设置有主燃料入口(381)和主燃室脱硫剂入口(4);所述副燃室(9)设置有副燃室煤粉入口(18)和副燃室脱硫剂入口(19);所述燃料分级给进装置(3)设置在主燃室(8)的前部,通过粗煤出口(39)与主燃室(8)的主燃料入口(381)相连;燃料分级给进装置(3)的煤粉输送出口(33)依次通过筛下细煤粉管道(2)、细煤粉喷管(17)与布置在副燃室(9)上的副燃室煤粉入口(18)相连;所述脱硫剂分级给进装置(6)布置在主燃室(8)的前部、燃料分级给进装置(3)的上部;脱硫剂分级给进装置(6)设置有细脱硫剂出口(42)和粗脱硫剂出口(43),所述粗脱硫剂出口(43)通过粗脱硫剂颗粒输送管道(5)与设置在主燃室(8)上的主燃室脱硫剂入口(4)相连;所述细脱硫剂出口(42)通过细脱硫剂颗粒输送管道(7)与设置在副燃室(9)上的副燃室脱硫剂入口(19)。2.按照权利要求1所述的一种燃料和脱硫剂分级供给的低排放循环流化床锅炉,其特...

4 专利技术属性

发明(设计)人:李清海张衍国康建斌初雷哲
申请(专利权)人:清华大学北京热华能源科技有限公司
专利类型:新型
专利号:201720173682
国别省市:北京,11

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