基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉制造技术

本发明专利技术公开了基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，其中，炉体连通有用于引入上二次风和下二次风的上二次风管路组件和下二次风管路组件；其特征在于：所述炉膛锥端上方的水冷壁上均布设置有凸起的防磨凸台，防磨凸台通过销钉固定在所述水冷壁上，所述销钉包含水平方向延伸的Ⅰ号销钉和倾斜设置的Ⅱ号销钉；Ⅱ号销钉位于Ⅰ号销钉下方，防磨凸台的上表面为水平面，下表面为斜面；销钉嵌入在防磨凸台内部；上二次风管路组件的每个上二次风管路上增加一个手动风门，手动风门上连接上上二次风管路，上上二次风管路上还设置有膨胀节；上上二次风管路为所述炉体引入上上二次风。

【技术实现步骤摘要】
基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉
本专利技术涉及一种循环流化床锅炉，尤其涉及基于脱硝技术的低排放循环流化床锅炉。
技术介绍
我公司(陕西华电瑶池发电有限公司)的目前的锅炉为东方锅炉厂设计制造的型号为DG705/13.8-II1的CFB锅炉，采用单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。如图1和图7所示，锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛，三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)三部分组成。炉膛内前墙布置有八片屏式过热器管屏、六片屏式再热器管屏，后墙布置两片水冷蒸发屏。锅炉共布置有八个给煤口，全部布置于炉前，在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室，水冷风室两侧布置有一次热风道，进风型式为从风室两侧进风，空预器一二次风出口均在两侧，一次热风道布置较为简单。炉膛下部左右侧的一次风道内分别布置有两台风道点火燃烧器，炉膛密相区水冷壁前墙上设置四支床上助燃油枪，后墙设置两支床上助燃油枪。四个排渣口布置在炉膛后水冷壁下部，分别对应四台滚筒式冷渣器。现有锅炉的脱硝技术采用非选择性催化还原(SNCR)工艺，我公司锅炉于2014年12月投运。脱硝按SNCR入口NOx浓度280mg/m3(标态、干基、6％O2，下同)，出口NOx浓度≤100mg/m3，在70％～100％负荷范围内，脱硝效率≥70％；在50％～70％负荷范围内，脱硝效率≥64％设计，脱硝还原剂采用尿素。根据2015年11月1日至11月5日、2015年11月10日至11月14日分别对1、2号锅炉机组进行的脱硝装置性能试验，1、2号机组脱硝装置主要指标如下表所示：由上表可见，1、2号机组低负荷均存在NOx浓度较高导致出口排放超标现象，分析其原因主要是低负荷运行时分离器入口烟气温度低造成SNCR脱硝效率低和燃用高钙煤在低负荷运行时氮氧化物生成量高导致，其他工况各项性能指标基本能够达到设计性能保证。现有脱硝系统按照《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)及地方政府排放限值要求设计，没有达到超低排放限制要求。经过分析，现有SNCR脱硝系统按照公共模块制执行，无法达到单元机组制控制要求，并且喷射区喷枪采用单侧布置，尿素溶液无法充分与烟气混合。脱硝系统无法实现NOX自动跟踪。通过摸底试验，在低负荷工况下，床温仅有约780℃，达不到SNCR脱硝系统反应温度窗口区。风貌磨损严重，炉内物料流化均匀性较差，旋风分离器的分离效果较差。本锅炉的入炉煤挥发分较高，钙硫比偏大，属于高钙低硫煤，炉内炉料浓度偏高，特别是在低负荷段，炉膛差压较高，循环灰量偏多，导致床温偏低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，其能够在低负荷情况下提升燃烧效果，降低排放，同时还增加了炉膛水冷内壁的耐磨性，有助于在高温时延长炉膛使用寿命。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，包含炉体、三个旋风分离器；炉体的炉膛底部包含由水冷壁管围绕成的水冷壁，炉膛最底端为炉膛锥段；所述炉体连通有用于引入上二次风和下二次风的上二次风管路组件和下二次风管路组件；其特征在于：所述炉膛锥端上方的水冷壁上均布设置有凸起的防磨凸台，防磨凸台通过销钉固定在所述水冷壁上，所述销钉包含水平方向延伸的Ⅰ号销钉和倾斜设置的Ⅱ号销钉；Ⅱ号销钉位于Ⅰ号销钉下方，防磨凸台的上表面为水平面，下表面为斜面；销钉嵌入在防磨凸台内部；上二次风管路组件的每个上二次风管路上增加一个手动风门，手动风门上连接上上二次风管路，上上二次风管路上还设置有膨胀节；上上二次风管路为所述炉体引入上上二次风。作为本专利技术的一种优选实施方式：所述上上二次风管路与炉体连接的风口、上二次风管路与炉体的风口之间的高度差为5160mm；上上二次风管路的风口管径为273mm；风口管道的材质为Cr25Ni20；风口的风速为40.5m/s。作为本专利技术的一种优选实施方式：所述销钉设置在两个水冷壁管之间；销钉的为一体成型的V型结构，横截面为圆形或者矩形；Ⅰ号销钉的两个自由端设置圆弧部，V型结构的中心位置为圆弧过渡；所述防磨凸台的材质为耐火耐磨可塑材质；防磨凸台浇注在所述销钉上；防磨凸台的布置数量为4层结构，每层包含多个均布的防磨凸台。V型结构的设置使得整个凸台浇注成型后强度更高。上方的V型的边缘圆弧能够提升凸台强度，顶部为主要的耐磨部位。作为本专利技术的一种优选实施方式：所述炉体上设置有布风装置，所述布风装置包含布风板和安装在布风板上的用于进风的芯管，所述芯管为风帽芯管，风帽芯管的顶端安装风帽外罩；布风板的上表面和下表面均敷设有浇注料，风帽芯管靠近顶端的位置自上而下依次设置三排通风孔，每排均包含8个均布的通风孔；三排通风孔的位置相互错开；所述风帽外罩上均布开设有10个开孔；开孔的中心轴线倾斜向下；所述风帽外罩顶面中心开设通孔，风帽芯管顶部延伸凸台，凸台嵌入所述通孔内。作为本专利技术的一种优选实施方式：所述风帽芯管上设置有凸起的组装凸台；所述布风板上方的浇注料为自流式耐磨浇注料，布风板下方的浇注料为中质可塑料；所述风帽芯管的顶端圆周面上以及风帽外罩底部内壁上分别对应设置有组装凸缘和限位凹槽；组装凸缘和限位凹槽为不连续的多个独立结构。本优选实施方式的组装凸缘和限位凹槽可以很方便的使得风帽芯管和风帽外罩进行旋转限位和再次旋转即可组装拆卸。作为本专利技术的一种优选实施方式：所述旋风分离器为带有SNCR组件的旋风分离器；所述SNCR组件中，包含设置在旋风分离器的前水平烟道上的多个喷枪，所述喷枪采用两侧布置的方式；所述SNCR组件还包含用于引入高压压缩空气的高压流化风管路，高压流化风管路将风分配给每个喷枪；所述喷枪设有三个进口，分别为尿素溶液进口、雾化吹扫风进口和夹套冷却风进口。作为本专利技术的一种优选实施方式：每个旋风分离器的前水平烟道上均设置10个喷枪。作为本专利技术的一种优选实施方式：每个旋风分离器的中心筒均为铸造成型；铸造材料为310S，中心筒的筋板均采用δ＝16铸造槽钢式筋板；中心筒的筒体在上部设置一道宽度为200mm、高度为170，厚度20mm的槽钢式大筋板，筒体外部增加四道环状的加强筋；所述中心筒采用自由吊挂的安装方式：所述自由吊挂是指中心筒通过上部大筋板安放在支架上。作为本专利技术的一种优选实施方式：所述中心筒长度为4900mm，筒体上口外径为两侧旋风分离器的中心筒下口外径为中间的旋风分离器的中心筒下口外径为筒体上端密封浇注料底部加一圈密封环板。作为本专利技术的一种优选实施方式：还包含循环灰排灰装置，所述循环灰排灰装置包含立管设置在立管下部的回料器，所述回料器上设置回料器放灰管，回料器放灰管连接有循环灰冷却排放器；所述循环灰冷却排放器包含冷却箱体，冷却箱体顶部设置高温物料入口，冷却箱体底部设置低温物料出口，冷却箱体外表面铺设有冷却水循环管路。本专利技术有益效果是：本专利技术通过上上二次风的布置方式能够适用于低负荷，当高负荷运行时，根据调试情况，可维持上上二次风运行，也可关闭上上二次风，采用原二次风系统运行，避免产生床温过高导致结焦等其他问题。新增上上二次风，进一步强化燃料分级燃烧控制NOx排放生成；本专利技术通过防磨组件的结构，防磨组件通本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，包含炉体、三个旋风分离器；炉体的炉膛底部包含由水冷壁管围绕成的水冷壁，炉膛最底端为炉膛锥段；所述炉体连通有用于引入上二次风和下二次风的上二次风管路组件和下二次风管路组件；其特征在于：所述炉膛锥端上方的水冷壁上均布设置有凸起的防磨凸台，防磨凸台通过销钉固定在所述水冷壁上，所述销钉包含水平方向延伸的Ⅰ号销钉和倾斜设置的Ⅱ号销钉；Ⅱ号销钉位于Ⅰ号销钉下方，防磨凸台的上表面为水平面，下表面为斜面；销钉嵌入在防磨凸台内部；上二次风管路组件的每个上二次风管路上增加一个手动风门，手动风门上连接上上二次风管路，上上二次风管路上还设置有膨胀节；上上二次风管路为所述炉体引入上上二次风。

【技术特征摘要】
1.基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，包含炉体、三个旋风分离器；炉体的炉膛底部包含由水冷壁管围绕成的水冷壁，炉膛最底端为炉膛锥段；所述炉体连通有用于引入上二次风和下二次风的上二次风管路组件和下二次风管路组件；其特征在于：所述炉膛锥端上方的水冷壁上均布设置有凸起的防磨凸台，防磨凸台通过销钉固定在所述水冷壁上，所述销钉包含水平方向延伸的Ⅰ号销钉和倾斜设置的Ⅱ号销钉；Ⅱ号销钉位于Ⅰ号销钉下方，防磨凸台的上表面为水平面，下表面为斜面；销钉嵌入在防磨凸台内部；上二次风管路组件的每个上二次风管路上增加一个手动风门，手动风门上连接上上二次风管路，上上二次风管路上还设置有膨胀节；上上二次风管路为所述炉体引入上上二次风。2.如权利要求1所述的基于脱销超低排放技术的循环流化床锅炉，其特征在于：所述上上二次风管路与炉体连接的风口、上二次风管路与炉体的风口之间的高度差为5160mm；上上二次风管路的风口管径为273mm；风口管道的材质为Cr25Ni20；风口的风速为40.5m/s。3.如权利要求1所述的基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，其特征在于：所述销钉设置在两个水冷壁管之间；销钉的为一体成型的V型结构，横截面为圆形或者矩形；Ⅰ号销钉的两个自由端设置圆弧部，V型结构的中心位置为圆弧过渡；所述防磨凸台的材质为耐火耐磨可塑材质；防磨凸台浇注在所述销钉上；防磨凸台的布置数量为4层结构，每层包含多个均布的防磨凸台。4.如权利要求1所述的基于脱硝超低排放技术的循环流化床锅炉，其特征在于：所述炉体上设置有布风装置，所述布风装置包含布风板和安装在布风板上的用于进风的芯管，所述芯管为风帽芯管，风帽芯管的顶端安装风帽外罩；布风板的上表面和下表面均敷设有浇注料，风帽芯管靠近顶端的位置自上而下依次设置三排通风孔，每排均包含8个均布的通风孔；三排通风孔的位置相互错开；所述风帽外罩上均布开设有10个开孔；开孔的中心轴线倾斜向下；所述风帽外罩顶面中心开设通孔，风帽芯管顶部延伸凸台，凸台嵌入所述通孔内。5.如权利要求4所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，
申请(专利权)人：陕西华电瑶池发电有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61