一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统技术方案

一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统，包括炉膛、输送机构、储仓机构、管道；输送机构包括缓存仓、混合器，风机，在所述的缓存仓上部还设置有缓存进料口和排气口；储仓机构包括储仓、库顶收尘器、通过管道、电加热器、风机；还包括与炉膛烟气出口连通的风分离器、返料器、设置在炉膛底部从一次风道引入炉膛的风室、分布在炉膛前后墙上的二次风管、与二次风管连通的炉内石灰石脱硫入口阀组，设置在分离器顶部的尾部烟道、与分离器为一体的返料料腿，所述的入口阀组通过管道与混合器连接，所述返料器与返料料腿的底部相连接。本实用新型专利技术具有结构简单，分离效率高，有利于排放等优点。（*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】一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统，包括炉膛、输送机构、储仓机构、管道；输送机构包括缓存仓、混合器，风机，在所述的缓存仓上部还设置有缓存进料口和排气口；储仓机构包括储仓、库顶收尘器、通过管道、电加热器、风机；还包括与炉膛烟气出口连通的风分离器、返料器、设置在炉膛底部从一次风道引入炉膛的风室、分布在炉膛前后墙上的二次风管、与二次风管连通的炉内石灰石脱硫入口阀组，设置在分离器顶部的尾部烟道、与分离器为一体的返料料腿，所述的入口阀组通过管道与混合器连接，所述返料器与返料料腿的底部相连接。本技术具有结构简单，分离效率高，有利于排放等优点。【专利说明】一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统
本技术涉及循环流化床锅炉设备和炉内石灰石脱硫系统，具体地说是一种基于流态重构的循环流化床锅炉的炉内脱硫技术。
技术介绍
随着国家《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)颁布实施，要求燃煤锅炉的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物排放均要达到限定值。在对二氧化硫的控制上，目前已投运的循环流化床锅炉，较多采用炉内脱硫系统，但普遍存在炉内脱硫效率低、脱硫剂利用率低、石灰石耗量大的问题。因为炉内脱硫反应与锅炉设计参数和运行状态密切相关，而基于流态重构的循环流化床锅炉所具有的分离效率高、气固混合充分、炉膛温度合理、炉膛温度均匀的独特优点，为炉内脱硫反应提供了一个绝佳的反应条件，与炉内脱硫系统相结合，在Ca/S=2时，可达90%以上的脱硫效率，对煤中含硫量小于1%的煤种，通过此技术即可实现环保达标排放，大大节约系统投资和建设费用，具有良好的市场推广前景。目前尚无针对基于流态重构循环流化床锅炉的炉内脱硫系统的设计。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，解决目前常规产品普遍存在的技术问题，而提供一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统。本技术所采用的技术方案是:一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统，包括炉膛(I)、输 送机构(7)、储仓机构(8)、管道(15)，所述的输送机构(7)包括缓存仓(14)、设置在缓存仓下部的混合器(13)，以及通过管道(15)与混合器(13)连接的风机(9)，在所述的缓存仓上部还设置有缓存进料口(16)和排气口(17);所述的储仓机构(8)包括储仓(11)、设置在储仓(11)顶部的库顶收尘器(12)、通过管道(15)与储仓(11)左下侧连接的电加热器(10)及通过管道与电加热器连接的风机(9);缓存仓(14)上部设置的排气口( 17 )通过管道(15 )与储仓(11)的右上侧相连接，缓存进料口( 16 )通过管道与储仓(11)的下端连接；其特点是:它还包括与炉膛(I)烟气出口连通的并列布置在炉膛烟气出口区域、进口烟道下倾、中心筒偏心的绝热旋风分离器(2)、返料器(3)、设置在炉膛(I)底部从一次风道引入炉膛的风室(4)、分布在炉膛(I)前后墙上的二次风管(5)、与二次风管连通的炉内石灰石脱硫入口阀组(6)，设置在分离器顶部的尾部烟道(18)、与分离器为一体的返料料腿(19)，所述的入口阀组(6)通过管道(15)与混合器(13)连接，所述返料器(3)与返料料腿的底部相连接。进一步优选方式:所述分离器由外壳和三层结构的耐火材料里衬组成，三层耐火材料分别为高强度耐磨浇注料、轻质浇注料、轻质保温砖，并且分离器上设有工作温度控制装置。进一步优选方式:所述返料器(3)由外壳和三层结构的耐火材料里衬组成，三层耐火材料分别为高强度耐磨浇注料、轻质浇注料、轻质保温砖；所述返料器的返料风采用高压冷风，由小风帽送入，入口风管母管上装设流量计、压力计，并且所述返料器设有工作温度控制装置。进一步优选方式:所述二次风管(5)的喷嘴设置在炉膛下部物料需要助燃的高度。本技术与现有技术相比，具有以下优点和有益效果:基于流态重构超低排放循环流化床锅炉总体结构设计，确保锅炉炉膛烟气上升速度依据燃料煤的成灰磨耗特性，保持炉膛最佳烟气上升速度在4.5?5m/s范围内，适宜的循环物料量保证锅炉运行床温、炉膛出口烟温、分离器返料温度和分离器出口温度均在850?880°C最佳反应温度区间，旋风分离器的高分离效率使循环物料具有最佳的物料比表面积，延长脱硫剂在炉内的反应停留时间，增强脱硫剂的固硫效果，使炉内石灰石脱硫后锅炉燃烧实际产生的硫化物(SOx)较国际通常产品大大偏低。再加上锅炉炉膛前后墙二次风口喷入前燃烧处于还原性气氛，强刚性二次风的喷入是气氛转为富氧状态，炉内气固混合好，强化了脱硫反应的进行。炉膛上下温度均匀，整个炉膛上下全部可以发生高效脱硫反应。同时通过对石灰石进行成灰磨耗试验，确定最佳入炉粒径级配；通过石灰石活性试验确定最佳的脱硫剂种类，可大大提闻脱硫效率。脱硫效率在Ca/S=2时，可确保闻达90%以上，最高可达95%。对于含硫量小于1%的煤种，可不增加昂贵的尾部脱硫装置，即可达到排放标准。对于含硫量大于1%的煤种，配合较低成本的炉后半干法脱硫装置，综合脱硫效率可高达99%以上，投资及运行成本低，不产生废水和腐蚀，能够适应所有的煤种，确保达到国家GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》中锅炉尾部烟气硫化物(SOx)排放小于100mg/Nm3的要求。本技术在炉膛出口并列布置高效绝热旋风分离器，采用进口烟道下倾，中心筒偏心的方式，既结构简单，分离效率又高。在炉膛燃烧后的烟气经炉膛出口进入旋风分离器，将烟气夹带的物料分离下来，通过返料器返回炉膛循环再燃。分离后的烟气经中心筒流向尾部对流受热面。控制整个物料分离和返料回路的工作温度为有利于超低硫化物(SOx)排放最佳温度。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的结构示意图；其中，1、炉膛，2、分离器，3、返料器，4、风室，5、二次风管，6、入口阀组，7、输送机构，8、储仓机构，9、风机，10、电加热器，11、储仓，12、库顶收尘器，13、混合器，14、缓存仓，15、管道，16、缓存进料口，17、排气口，18、尾部烟道，19、返料料腿。【具体实施方式】如图1所示，一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统，包括炉膛1、输送机构7、储仓机构8、管道15，所述的输送机构7包括缓存仓14、设置在缓存仓下部的混合器13，以及通过管道15与混合器13连接的风机9，在所述的缓存仓上部还设置有缓存进料口 16和排气口 17 ;所述的储仓机构8包括储仓11、设置在储仓11顶部的库顶收尘器12、通过管道15与储仓11左下侧连接的电加热器10及通过管道与电加热器连接的风机9 ;缓存仓14上部设置的排气口 17通过管道15与储仓11的右上侧相连接，缓存进料口16通过管道与储仓11的下端连接；其特点是:它还包括与炉膛I烟气出口连通的并列布置在炉膛烟气出口区域、进口烟道下倾、中心筒偏心的绝热旋风分离器2、返料器3、设置在炉膛I底部从一次风道引入炉膛的风室4、分布在炉膛I前后墙上的二次风管5、与二次风管5连通的炉内石灰石脱硫入口阀组6，设置在分离器顶部的尾部烟道18、与分离器为一体的返料料腿19，所述的入口阀组6通过管道15与混合器13连接，所述返料器3与返料料腿的底部相连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于流态重构的循环流化床锅炉炉内石灰石脱硫系统，包括炉膛（1）、输送机构（7）、储仓机构（8）、管道（15），所述的输送机构（7）包括缓存仓（14）、设置在缓存仓下部的混合器（13），以及通过管道（15）与混合器（13）连接的风机（9），在所述的缓存仓上部还设置有缓存进料口（16）和排气口（17）；所述的储仓机构（8）包括储仓（11）、设置在储仓（11）顶部的库顶收尘器（12）、通过管道（15）与储仓（11）左下侧连接的电加热器（10）及通过管道与电加热器连接的风机（9）；缓存仓（14）上部设置的排气口（17）通过管道（15）与储仓（11）的右上侧相连接，缓存进料口（16）通过管道与储仓（11）的下端连接；其特征是：它还包括与炉膛（1）烟气出口连通的并列布置在炉膛烟气出口区域、进口烟道下倾、中心筒偏心的绝热旋风分离器（2）、返料器（3）、设置在炉膛（1）底部从一次风道引入炉膛的风室（4）、分布在炉膛（1）前后墙上的二次风管（5）、与二次风管（5）连通的炉内石灰石脱硫入口阀组（6），设置在分离器顶部的尾部烟道（18）、与分离器为一体的返料料腿（19），所述的入口阀组（6）通过管道（15）与混合器（13）连接，所述返料器（3）与返料料腿的底部相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建春，刘爱成，白昌先，牛建斌，郝建仁，朱俊平，田艳，周帅，樊广强，王晓炜，
申请(专利权)人：太原锅炉集团有限公司，太原锅炉集团电力工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：