一种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统，含有一次冷风量调节装置，一次热风换热器，一次热风量调节装置和风室；燃烧所需的流化风温度可以根据运行需要调整，床温偏高时通过降低一次热风温度降低床温，可以避免SO2和NOx排放量的增加；床温偏低时通过升高一次热风温度可以增加床温。在高负荷或夏季工况时，通过降低一次热风温度可以降低风机电耗、延缓风帽磨损；在中低负荷或冬季工况时，通过升高一次热风温度可增加布风板阻力，避免出现流化不良、漏渣等问题；本实用新型专利技术克服了传统方式通过一二次风配比调节床温的弊端，实现了布风装置阻力的动态可调，广泛适用于新建锅炉配套及已有锅炉的改造。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统，含有一次冷风量调节装置，一次热风换热器，一次热风量调节装置和风室；燃烧所需的流化风温度可以根据运行需要调整，床温偏高时通过降低一次热风温度降低床温，可以避免SO2和NOx排放量的增加；床温偏低时通过升高一次热风温度可以增加床温。在高负荷或夏季工况时，通过降低一次热风温度可以降低风机电耗、延缓风帽磨损；在中低负荷或冬季工况时，通过升高一次热风温度可增加布风板阻力，避免出现流化不良、漏渣等问题；本技术克服了传统方式通过一二次风配比调节床温的弊端，实现了布风装置阻力的动态可调，广泛适用于新建锅炉配套及已有锅炉的改造。【专利说明】—种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统
本技术涉及循环流化床锅炉
，具体涉及一种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统。
技术介绍
循环流化床(circulating fluidized bed, CFB)锅炉具有污染物低、燃料适应性广的优点，近三十年来在世界范围内得到快速发展。我国循环流化床锅炉的主力机组是135MW及300MW等级，投运循环流化床锅炉的数量和总装机容量均居世界第一。由于中国循环流化床锅炉燃用煤质的特殊性和运行工况的恶劣，相当数量的循环流化床锅炉存在燃烧效率低、污染物排放浓度超标、厂用电高等问题。早期引进技术生产的循环流化床锅炉和自主开发的大型循环流化床锅炉均安装有外置换热器(外置床)，通过该装置可以实现燃烧和传热的分离，当负荷较高时，通过增加外置换热器的吸热量可以降低密相区的燃烧温度，保证石灰石炉内脱硫和较低的NOx生成量(二者均与燃烧温度密切相关，因此一般床温控制在850?920°C);当负荷较低时，通过减少外置换热器的吸热量可以保证密相区的燃烧温度，进而维持较高的燃烧效率。由于外置换热器结构较为复杂，对运行人员的操作水平有一定要求，随着循环流化床锅炉技术在国内的发展，新设计的循环流化床锅炉均不设置外置换热器，这种系统设计简化了锅炉结构，降低了设备造价，但也带来了一些负面影响。取消外置换热器后调节床温主要通过改变一二次风的配比来实现，由于一次风量的主要作用是维持床料的流化，供给燃烧所需的部分氧量，因此即不能无限制的减少(至少应保证两倍以上的临界流化风量，防止漏渣和流化床不良引起的结焦)，也不能无限制的增加(过多的一次风量会抑制分级燃烧效果，增加磨损，增加风机电耗)，这就带来了维持运行和优化控制的二元矛盾。此外，部分电厂受到煤质波动、锅炉设计等因素的限制，在实际运行中无法改变一二次风配比，运行床温偏离设计范围，运行效果差。例如，陕西某300MW循环流化床锅炉运行床温高达960°C，在钙硫摩尔比4的条件下也无法实现SO2排放浓度低于400mg/m3，高于国家标注，必须降低运行负荷。内蒙某150MW循环流化床锅炉，只有在一次风比例60%时才可以将运行温度降低至920°C，一次风份额偏高，辅机电耗大，炉内磨损严重。事实上为了维持良好流化，一般是按照中低负荷时的布风板和风帽阻力进行锅炉整体阻力设计的。低负荷运行期间，由于一次风量减少，布风板和风帽阻力为2?3.5kPa，高负荷运行期间，由于一次风量增加，布风板和风帽阻力为5?5.5kPa。但在实际运行过程中，有些电厂的布风板和风帽阻力在高负荷甚至可到7kPa，一次风机电流居高不下，严重影响机组的运行经济性。传统操作方式只能通过改变一次风量来进行调节布风板和风帽阻力，调节范围小、手段单一，受机组运行影响大。循环流化床锅炉生产运行中迫切需要开发一种新型调节技术，既能弥补传统方式通过一二次风配比调节床温的弊端，又能优化燃烧组织、促进节能减排。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统，本技术系统简单、结构新颖，有效弥补了传统方式通过一二次风配比调节循环流化床锅炉炉内床温的弊端，优化了燃烧组织方式，实现了布风装置阻力的动态可调，具有一定的节能功效，设备投资低、运行维护简便，广泛适用于新建锅炉配套及已有锅炉的改造。为达到以上目的，本技术采用如下技术方案:一种循环流化床锅炉的温度阻力双可调一次风系统，包括一次风机13、设置在尾部烟道9内和一次风机13通过管道连接的空气预热器B、设置在一次风机13和空气预热器B连通的管道上的一次冷风量调节装置14，还包括在空气预热器B和风室I间的一次风热风管道上设置的一次热风换热器C和一次热风量调节装置17，所述风室I和炉膛密相区4由布风板2分隔，布风板2上安装有风帽3 ;对于带启动燃烧器的循环流化床锅炉，启动燃烧器15设置在空气预热器B和一次热风换热器C间。循环流化床锅炉所需的一次热风由布风板2上的风帽3供入，所需的二次热风沿炉膛密相区4的不同高度供入。所述一次冷风量调节装置14和一次热风换热器C间设置一次冷风旁路调节门19，所述一次热风换热器C上设置一次热风换热器旁路调节装置16，一次热风通过一次热风换热器C和一次热风换热器旁路调节装置16调节，即通过一次热风换热器C的换热量以及通过一次热风换热器C的一次热风来实现。一次冷风和一次热风设置有旁路，分别通过一次冷风旁路调节门19和一次热风换热器旁路调节装置16将一部分风量供其他系统使用，用途是播煤风、冷却风或密封风，这部分风量为总一次风量的I?5%。所述一次热风换热器C通过热交换介质调节一次热风温度，或增加一次热风温度或降低一次热风温度，一次热风温度的调节范围为150?250°C,—次热风量占总风量30% ?60%。当提高一次热风温度时，一次热风换热器C内的热交换介质来自辅汽联箱蒸汽；当降低一次热风温度时，一次热风换热器C内的热交换介质为冷凝水。所述一次冷风量调节装置14采用调节阀门或变频器调节控制。所述一次热风换热器C包括一次热风换热器入口 Ci和一次热风换热器出口 Co。所述一次热风换热器入口 Ci和一次热风换热器出口 Co均安装有逆止阀用于调节热交换介质流量。所述布风板2和风帽3的阻力调节范围为1.5?5kPa。循环流化床锅炉的床温会受到一次风温的影响，而一次风温又取决于环境温度和运行工况，因此一次风温会随煤种、季节、昼夜温差及负荷变化而变化。本技术通过一次热风换热器C调整一次热风温度。在高负荷和夏季工况一次热风换热器C的热交换介质可以通过吸收一次热风的热量降低一次热风温度，减少布风板阻力，降低锅炉密相区床温；在中低负荷和冬季工况一次热风换热器C的热交换介质可以向一次热风的释放热量增加一次热风温度，无需增加一次风量即可提高布风板阻力，便于保障锅炉的稳定运行。无论是吸收还是增加一次热风的热量，相关能量均可进入机组热力系统。此外，锅炉启动期间，还可以通过增加进入启动燃烧器的一次热风温度节省燃油，对于那些没有床下启动燃烧器的锅炉，也可以通过增加一次热风温度余热床料、缩短启动时间。因此，供给循环流化床锅炉密相区燃烧的流化风(一次热风)温度可以根据运行需要调整，当循环流化床锅炉床温偏高时，可以通过降低一次热风温度来降低床温，避免SOJPNOx污染物排放量的增加；当循环流化床锅炉炉内床温偏低时，可以通过升高一次热风温度来增加床温。此外，本技术可以通过调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄中，江建忠，徐正泉，肖平，孙献斌，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：