一种环保节能型循环流化床锅炉，它涉及一种循环流化床锅炉。本实用新型专利技术解决了现有炉膛受附壁下降粒子流的磨损较为严重，分离器的分离效率较低以及二次风的结构不合理，常造成贫氧区的问题。本实用新型专利技术的前水冷壁和后水冷壁上的水冷壁管由上至下依次包括第一倾斜段和第二倾斜段，膜式水冷壁炉膛下端的侧水冷壁上的水冷壁管由上至下依次包括第三倾斜段、第一竖直段、第四倾斜段和第二竖直段；旋风分离器包括圆筒、锥筒、立管、进口长烟道和中心筒，二次风为单层二次风。本实用新型专利技术采用定状态设计理论，通过流态重构方法来提高床质量、降低床存量，实现了锅炉低排放、低能耗、低床压、低磨损并稳定运行，可用于发电、工业生产和集中供热。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种循环流化床锅炉，特别涉及一种环保节能型循环流化床锅炉。
技术介绍
近三十年来，循环流化床(CFB)燃烧技术在中国得到迅猛发展，经历了国外引进、引进消化和自主开发等几个发展阶段，目前，循环流化床锅炉在发电、工业生产和集中供热中得到广泛应用，而环保、节能及稳定运行是保证循环流化床锅炉向高参数、大容量发展的必要条件。循环流化床锅炉系统通常由炉膛、分离器、返料器、尾部受热面和辅助设备等组成，煤和脱硫剂被送入炉膛后，迅速被炉膛内存在的床料包围，点火燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，物料在炉膛内呈流态化沸腾燃烧，在上升气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和其它受热面放热。大颗粒物料被上升气流带入悬浮区后，在自身重力及其它外力作用下不断减速并逐渐偏离主气流，并最终形成附壁下降粒子流，对炉膛水冷壁造成冲刷磨损，而被气流夹带出炉膛的固体物料一部分被分离器分离出来并通过返料器送回炉膛重新燃烧，另一部分未被分离器分离出来的物料则随着烟气进入尾部受热面，最后排入大气。现有的循环流化床锅炉的炉膛受附壁下降粒子流的磨损较为严重，并且分离器的分离效率较低，无法捕捉更细的物料参与循环燃烧，导致锅炉燃烧效率低、煤耗电耗大，同时也使脱硫剂不能有效脱硫，造成脱硫效率低，污染环境，此外，二次风的结构不合理，常造成贫氧区，不利于炉膛内的物料燃烧。
技术实现思路
本技术为了解决现有炉膛受附壁下降粒子流的磨损较为严重，分离器的分离效率较低以及二次风的结构不合理，常造成贫氧区的问题，进而提出一种环保节能型循环流化床锅炉。本技术为了解决上述技术问题采取的技术方案是：本技术的一种环保节能型循环流化床锅炉包括膜式水冷壁炉膛、旋风分离器、返料器、二次风、风室、点火装置、尾部受热面、空气预热器和多个风帽，膜式水冷壁炉膛的底部设有第一布风板，第一布风板上均布设有多个风帽，第一布风板的下端设有风室，风室的侧面设有点火装置，膜式水冷壁炉膛的下端侧壁上设有送煤口，膜式水冷壁炉膛的下端设有二次风，膜式水冷壁炉膛的上端出口与旋风分离器的上端侧面连通，旋风分离器的顶部与尾部受热面的上端连通，旋风分离器的下端与返料器的上端连通，返料器的下端与膜式水冷壁炉膛的下端连通，尾部受热面的下端设有空气预热器，空气预热器分别与二次风和风室连通，膜式水冷壁炉膛下端的前水冷壁和后水冷壁上的水冷壁管由上至下依次包括第一倾斜段和第二倾斜段，第一倾斜段向膜式水冷壁炉膛的外侧倾斜，第二倾斜段向膜式水冷壁炉膛的内侧倾斜，第一倾斜段和第二倾斜段圆滑过渡，第二倾斜段的内壁上设有耐磨浇注料，膜式水冷壁炉膛下端的侧水冷壁上的水冷壁管由上至下依次包括第三倾斜段、第一竖直段、第四倾斜段和第二竖直段，第三倾斜段向膜式水冷壁炉膛的外侧倾斜，第三倾斜段与第一倾斜段位于同一高度且倾斜角度相等，第四倾斜段向膜式水冷壁炉膛的内侧倾斜，第一竖直段、第四倾斜段和第二竖直段的内壁上均设有耐磨浇注料；所述旋风分离器包括圆筒、锥筒、立管、进口长烟道和中心筒，进口长烟道的一端与膜式水冷壁炉膛连通，进口长烟道的另一端与圆筒的上方侧壁连通，进口长烟道沿其长度方向的高度相等，进口长烟道沿其长度方向的宽度逐渐减小，进口长烟道的入口宽度大于出口宽度，圆筒、锥筒和立管由上至下依次连通并制成一体，圆筒、锥筒、立管和进口长烟道的内壁上均设有绝热层，中心筒为上下开口的圆形筒状结构，中心筒的上端与圆筒的顶部连通固接，中心筒为双偏置设置，x轴和与其垂直的y轴所组成的平面与圆筒的上表面重合且x轴和y轴的交点为圆筒的上表面圆心，x轴与进口长烟道的入口垂直，中心筒的上表面圆心相对于圆筒的上表面圆心先向x轴的负方向偏置一段距离，再向y轴的正方向偏置一段距离；所述二次风为单层二次风，二次风包括风道、脱硫剂喷嘴、多个风管和多个调风门，风道为环形管并与膜式水冷壁炉膛的下端套装固接，多个风管的上端均与风道的下端连通固接，每个风管的下端均设有一个风管喷嘴，每个风管喷嘴与膜式水冷壁炉膛连通，多个风管喷嘴均匀分布在前水冷壁和后水冷壁上，且前水冷壁和后水冷壁上的风管喷嘴错开设置，每个风管上均设有一个调风门，脱硫剂喷嘴与前水冷壁上的其中一个风管连通。本技术的有益效果是：1、本技术的前水冷壁和后水冷壁上的水冷壁管设有第一倾斜段和第二倾斜段，耐磨浇注料敷设在第二倾斜段上，附壁下降粒子流在下降过程中直接冲刷耐磨浇注料，从而对炉膛水冷壁形成了有效的保护，同时第一倾斜段也阻挡了附壁下降粒子流，使其不能对耐磨浇注料的顶面造成磨损，侧水冷壁上的水冷壁管设有第三倾斜段、第一竖直段、第四倾斜段和第二竖直段，耐磨浇注料敷设在第一竖直段、第四倾斜段和第二竖直段上，如此设置既能防止附壁下降粒子流对炉膛水冷壁的磨损，又有利于前水冷壁、后水冷壁和侧水冷壁之间形成有效密封；2、本技术的旋风分离器设有进口长烟道，即将进口烟道加长，使得烟气流速更加均匀，进口长烟道沿其长度方向高度不变，而宽度逐渐减小，可实现对烟气加速，出口烟气速度可达到25m/s以上，有利于物料贴壁浓缩，避免短路，同时中心筒采用双偏置设置，使旋风分离器形成内蜗壳结构，可减轻中心筒的磨损，提高分离器的分离效率，分离效率达到99.2％以上，能够捕捉更细的物料参与循环，锅炉燃烧效率大大提高，采用较薄的料层、较低的床压即可稳定运行，既防止磨损，又节省能耗，保证了循环流化床锅炉能够低能耗并长期安全稳定运行，实现了煤耗降低3％以上，节省电耗25％以上，由于分离效率提高，意味着对脱硫剂的分离效率也得到提高，脱硫剂在膜式水冷壁炉膛内反复循环，表面不断磨耗并生成新的表面，使得脱硫更加完全，炉内脱硫效率大大提高，钙硫摩尔比为2.0时，炉内脱硫效率大于90％；3、本技术采用单层二次风设计，二次风速度更高，单层二次风设置在膜式水冷壁炉膛四周，通过调风门可控制炉膛内不同区域二次风的配置，前水冷壁和后水冷壁上的风管喷嘴错开设置，可避免各风管喷嘴喷出的二次风之间相互影响，二次风更加均匀有力，消除贫氧区，使炉膛内物料燃烧更加充分，且满负荷运行时，氮氧化物的原始排放小于100mg/Nm3；4、本技术设有脱硫剂喷嘴，脱硫剂不与煤粉混合送入炉膛，而是通过脱硫剂喷嘴单独送入炉膛，脱硫剂喷嘴设置在前水冷壁上的风管上，脱硫剂可随着二次风喷入炉膛，使脱硫剂更加均匀，且如此设置便于后期维护；5、本技术是采用定态设计理论，通过基于流态重构的方法来提高床质量、降低床存量，重新构建和本文档来自技高网...
【技术保护点】
环保节能型循环流化床锅炉，它包括膜式水冷壁炉膛(2)、旋风分离器(3)、返料器(4)、二次风(5)、风室(6)、点火装置(7)、尾部受热面(8)、空气预热器(9)和多个风帽(1)，膜式水冷壁炉膛(2)的底部设有第一布风板，第一布风板上均布设有多个风帽(1)，第一布风板的下端设有风室(6)，风室(6)的侧面设有点火装置(7)，膜式水冷壁炉膛(2)的下端侧壁上设有送煤口(17)，膜式水冷壁炉膛(2)的下端设有二次风(5)，膜式水冷壁炉膛(2)的上端出口与旋风分离器(3)的上端侧面连通，旋风分离器(3)的顶部与尾部受热面(8)的上端连通，旋风分离器(3)的下端与返料器(4)的上端连通，返料器(4)的下端与膜式水冷壁炉膛(2)的下端连通，尾部受热面(8)的下端设有空气预热器(9)，空气预热器(9)分别与二次风(5)和风室(6)连通，其特征在于：膜式水冷壁炉膛(2)下端的前水冷壁(2‑1)和后水冷壁(2‑2)上的水冷壁管由上至下依次包括第一倾斜段(KL)和第二倾斜段(LT)，第一倾斜段(KL)向膜式水冷壁炉膛(2)的外侧倾斜，第二倾斜段(LT)向膜式水冷壁炉膛(2)的内侧倾斜，第一倾斜段(KL)和第二倾斜段(LT)圆滑过渡，第二倾斜段(LT)的内壁上设有耐磨浇注料(10)，膜式水冷壁炉膛(2)下端的侧水冷壁(2‑3)上的水冷壁管由上至下依次包括第三倾斜段(MN)、第一竖直段(NR)、第四倾斜段(RP)和第二竖直段(PQ)，第三倾斜段(MN)向膜式水冷壁炉膛(2)的外侧倾斜，第三倾斜段(MN)与第一倾斜段(KL)位于同一高度且倾斜角度(α)相等，第四倾斜段(RP)向膜式水冷壁炉膛(2)的内侧倾斜，第一竖直段(NR)、第四倾斜段(RP)和第二竖直段(PQ)的内壁上均设有耐磨浇注料(10)；所述旋风分离器(3)包括圆筒(3‑1)、锥筒(3‑2)、立管(3‑3)、进口长烟道(3‑4)和中心筒(12)，进口长烟道(3‑4)的一端与膜式水冷壁炉膛(2)连通，进口长烟道(3‑4)的另一端与圆筒(3‑1)的上方侧壁连通，进口长烟道(3‑4)沿其长度方向的高度(h)相等，进口长烟道(3‑4)沿其长度方向的宽度逐渐减小，进口长烟道(3‑4)的入口宽度(w1)大于出口宽度(w2)，圆筒(3‑1)、锥筒(3‑2)和立管(3‑3)由上至下依次连通并制成一体，圆筒(3‑1)、锥筒(3‑2)、立管(3‑3)和进口长烟道(3‑4)的内壁上均设有绝热层(14)，中心筒(12)为上下开口的圆形筒状结构，中心筒(12)的上端与圆筒(3‑1)的顶部连通固接，中心筒(12)为双偏置设置，x轴和与其垂直的y轴所组成的平面与圆筒(3‑1)的上表面重合且x轴和y轴的交点为圆筒(3‑1)的上表面圆心(o)，x轴与进口长烟道(3‑4)的入口垂直，中心筒(12)的上表面圆心(o1)相对于圆筒(3‑1)的上表面圆心(o)先向x轴的负方向偏置一段距离，再向y轴的正方向偏置一段距离；所述二次风(5)为单层二次风，二次风(5)包括风道(5‑1)、脱硫剂喷嘴(5‑4)、多个风管(5‑2)和多个调风门(5‑3)，风道(5‑1)为环形管并与膜式水冷壁炉膛(2)的下端套装固接，多个风管(5‑2)的上端均与风道(5‑1)的下端连通固接，每个风管(5‑2)的下端均设有一个风管喷嘴(5‑2‑1)，每个风管喷嘴(5‑2‑1)与膜式水冷壁炉膛(2)连通，多个风管喷嘴(5‑2‑1)均匀分布在前水冷壁(2‑1)和后水冷壁(2‑2)上，且前水冷壁(2‑1)和后水冷壁(2‑2)上的风管喷嘴(5‑2‑1)错开设置，每个风管(5‑2)上均设有一个调风门(5‑3)，脱硫剂喷嘴(5‑4)与前水冷壁(2‑1)上的其中一个风管(5‑2)连通。...
【技术特征摘要】
1.环保节能型循环流化床锅炉，它包括膜式水冷壁炉膛(2)、旋风分离器(3)、返料器
(4)、二次风(5)、风室(6)、点火装置(7)、尾部受热面(8)、空气预热器(9)和多个风帽(1)，膜
式水冷壁炉膛(2)的底部设有第一布风板，第一布风板上均布设有多个风帽(1)，第一布风
板的下端设有风室(6)，风室(6)的侧面设有点火装置(7)，膜式水冷壁炉膛(2)的下端侧壁
上设有送煤口(17)，膜式水冷壁炉膛(2)的下端设有二次风(5)，膜式水冷壁炉膛(2)的上端
出口与旋风分离器(3)的上端侧面连通，旋风分离器(3)的顶部与尾部受热面(8)的上端连
通，旋风分离器(3)的下端与返料器(4)的上端连通，返料器(4)的下端与膜式水冷壁炉膛
(2)的下端连通，尾部受热面(8)的下端设有空气预热器(9)，空气预热器(9)分别与二次风
(5)和风室(6)连通，其特征在于：膜式水冷壁炉膛(2)下端的前水冷壁(2-1)和后水冷壁(2-
2)上的水冷壁管由上至下依次包括第一倾斜段(KL)和第二倾斜段(LT)，第一倾斜段(KL)向
膜式水冷壁炉膛(2)的外侧倾斜，第二倾斜段(LT)向膜式水冷壁炉膛(2)的内侧倾斜，第一
倾斜段(KL)和第二倾斜段(LT)圆滑过渡，第二倾斜段(LT)的内壁上设有耐磨浇注料(10)，
膜式水冷壁炉膛(2)下端的侧水冷壁(2-3)上的水冷壁管由上至下依次包括第三倾斜段
(MN)、第一竖直段(NR)、第四倾斜段(RP)和第二竖直段(PQ)，第三倾斜段(MN)向膜式水冷壁
炉膛(2)的外侧倾斜，第三倾斜段(MN)与第一倾斜段(KL)位于同一高度且倾斜角度(α)相
等，第四倾斜段(RP)向膜式水冷壁炉膛(2)的内侧倾斜，第一竖直段(NR)、第四倾斜段(RP)
和第二竖直段(PQ)的内壁上均设有耐磨浇注料(10)；
所述旋风分离器(3)包括圆筒(3-1)、锥筒(3-2)、立管(3-3)、进口长烟道(3-4)和中心
筒(12)，进口长烟道(3-4)的一端与膜式水冷壁炉膛(2)连通，进口长烟道(3-4)的另一端与
圆筒(3-1)的上方侧壁连通，进口长烟道(3-4)沿其长度方向的高度(h)相等，进口长烟道
(3-4)沿其长度方向的宽度逐渐减小，进口长烟道(3-4)的入口宽度(w1)大于出口宽度
(w2)，圆筒(3-1)、锥筒(3-2)和立管(3-3)由上至下依次连通并制成一体，圆筒(3-1)、锥筒
(3-2)、立管(3-3)和进口长烟道(3-4)的内壁上均设有绝热层(14)，中心筒(12)为上下开口
的圆形筒状结构，中心筒(12)的上端与圆筒(3-1)的顶部连通固接，中心筒(12)为双偏置设
置，x轴和与其垂直的y轴所组成的平面与圆筒(3-1)的上表面重合且x轴和y轴的交点为圆
筒(3-1)的上表面圆心(o)，x轴与进口长烟道(3-4)的入口垂直，中心筒(12)的上表面圆心
(o1)相对于圆筒(3-1)的上表面圆心(o)先向x轴的负方向偏置一段距离，再向y轴的正方向
偏置一段距离；
所述二次风(5)为单层二次风，二次风(5)包括风道(5-1)、脱硫剂喷嘴(5-4)、多个风管
(5-2)和多个调风门(5-3)，风道(5-1)为环形管并与膜式水冷壁炉膛(2)的下端套装固接，
多个风管(5-2)的上端均与风道(5-1)的下端连通固接，每个风管(5-2)的下端均设有一个
风管喷嘴(5-2-1)，每个风管喷嘴(5-2-1)与膜式水冷壁炉膛(2)连通，多个风管喷嘴(5-2-
1)均匀分布在前水冷壁(2-1)和后水冷壁(2-2)上，且前水冷壁(2-1)和后水冷壁(2-2)上的
风管喷嘴(5-2-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张福强，张辉，刘志明，吕雪艳，魏少博，
申请(专利权)人：哈尔滨红光锅炉总厂有限责任公司，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
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