一种防止回料器振动的循环流化床锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防止回料器振动的循环流化床锅炉，循环流化床锅炉包括风室、炉膛、分离器和回料器，风室布置在炉膛下部并通过布风板与炉膛连通，炉膛通过上部的分离器入口烟道与分离器相连，分离器通过立管与回料器的进料仓相连，回料器的返料仓通过返料腿与炉膛相连；采取增大回料器底部标高、减小立管高度、增大分离器的锥段长度、增大返料腿倾角和在立管内部设置若干层凸台中的至少一项。本实用新型专利技术对循环流化床锅炉的结构和控制方式进行优化和改进，有效地减小循环灰进入回料器的总动量和总动能，避免回料器内部灰流动型态发生突变，有效地解决了回料器振动的问题。

A Circulating Fluidized Bed Boiler for Preventing Vibration of Recycler

The utility model discloses a circulating fluidized bed boiler which prevents the vibration of the reclaimer. The circulating fluidized bed boiler comprises a air chamber, a furnace chamber, a separator and a reclaimer. The air chamber is arranged at the lower part of the furnace and is connected with the furnace through a distributor plate. The furnace is connected with the separator through the upper separator inlet flue, the separator is connected with the feed bin of the reclaimer through a riser tube, and the return bin of the reclaimer. The feeding legs are connected with the furnace; at least one of them is adopted to increase the bottom elevation of the feeder, reduce the height of the riser, increase the length of the cone section of the separator, increase the inclination angle of the feeding legs and set up a number of layers of protrusions inside the riser. The utility model optimizes and improves the structure and control mode of the circulating fluidized bed boiler, effectively reduces the total momentum and kinetic energy of the circulating ash entering the reclaimer, avoids the abrupt change of the ash flow pattern in the reclaimer, and effectively solves the problem of the vibration of the reclaimer.

【技术实现步骤摘要】
一种防止回料器振动的循环流化床锅炉
本技术涉及循环流化床的
，更具体地讲，涉及一种防止回料器振动的循环流化床锅炉。
技术介绍
循环流化床锅炉因其良好的燃料适应性在国内外得到了迅速的发展，回料系统在循环流化床锅炉运行中起着将烟气携带出炉膛的部分灰分离下来并连续稳定送回炉膛的作用，其安全稳定的运行对锅炉安全性和可靠性都至关重要。随着锅炉容量的不断增大和炉膛高度的不断提高，但是目前电厂投运的300MW亚临界循环流化床锅炉、350MW超临界循环流化床锅炉运行中出现回料器振动的现象越来越多，特别是燃用高灰分煤种，外循环灰量较大时，振动现象更是频频发生，严重者甚至会导致整个分离器振动、回料器平台振动，严重影响了锅炉的安全运行及整个电厂机组的可靠性。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术的目的是提供一种能够有效防止回料器振动的循环流化床锅炉。本技术提供了一种防止回料器振动的循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉包括风室、炉膛、分离器和回料器，风室布置在炉膛下部并通过布风板与炉膛连通，炉膛通过上部的分离器入口烟道与分离器相连，分离器通过立管与回料器的进料仓相连，回料器的返料仓通过返料腿与炉膛相连，其中，采取增大回料器底部标高、减小立管高度、增大分离器的锥段长度、增大返料腿倾角和在立管内部设置若干层凸台中的至少一项。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，所述凸台采用耐磨浇注料制得并且设置在立管内部的不同标高处，所述凸台的层数为n且n≥1。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，所述炉膛顶棚至布风板的高度为炉膛净高H，回料器底部标高至布风板高度为H3，则H3/H＝0.15～0.35。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，分离器的筒身高度为h1且锥段高度为h2，则h2/h1＝0.85～1.3。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，所述炉膛顶棚至布风板的高度为炉膛净高H，立管高度为h3，则h3/H小于0.35。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，所述返料腿的倾角α＝45°～90°。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，所述风室与一次风母管连接。根据本技术防止回料器振动的循环流化床锅炉的一个实施例，所述循环流化床锅炉还包括运行关键参数监控系统，所述运行关键参数监控系统包括设置在一次风母管上的一次风流量测量单元、设置在立管上部的立管压力测量单元、设置在布风板上方的床压测量单元、设置在炉膛中的稀相区差压测量单元。常规循环流化床锅炉在运行过程中，特别是快速升降负荷的过程中，由于循环灰量的突变，导致回料器内灰流动型态也发生比较大的变化，在上述三种型态即：阻力控制型—转化型—动量控制型之间相互转换，这种突变将导致回料器发生振动。同时在循环灰量相对较大、返料仓颗粒浓度较高、料位较高时，若炉膛背压偏高，若返料腿回料不畅将导致进料仓和立管灰浓度、料位高度迅速升高，则发生回料器回料不正常甚至堵死的现象，引发回料器振动，这也是在电厂循环流化床锅炉回料器出现振动现象后，通过降低床压、加大回料器流化风量后返料正常、振动消失的原因。本技术通过对回料器振动原因进行研究和发现，对循环流化床锅炉的结构和控制方式进行了优化和改进，采用本技术后，能够有效地减小循环灰进入回料器的总动量和总动能，避免回料器内部灰流动型态发生上述突变，有效地解决了大型循环流化床锅炉回料器振动的问题。附图说明图1示出了根据本技术示例性实施例的防止回料器振动的循环流化床锅炉的结构示意图。附图标记说明：1-风室、2-布风板、3-炉膛、4-分离器入口烟道、5-分离器、6-立管、7-凸台、8-回料器、9-返料腿、10-一次风流量测量单元、11-立管压力测量单元、12-床压测量单元、13-稀相区差压测量单元、14-一次风母管。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。虽然现有技术中循环流化床锅炉回料器振动的情况时有发生，但是业内对其原因并没有深入透彻的研究，本技术旨在发现回料器振动的根本原因并基于该原因改进得到能够防止回料器振动的循环流化床锅炉及控制方法。具体地，回料系统在循环流化床锅炉运行中起着将烟气携带出炉膛的部分灰分离下来并连续稳定送回炉膛的作用，其安全稳定的运行对锅炉安全性和可靠性都至关重要。试验研究表明，循环灰的两个关键参数对回料器内部气固两相流流动特性影响较大，其中一项为循环灰量，单位时间内进入回料器的灰量定义为m，另一关键参数为循环灰进入回料器或立管底部的终端速度，定义为v，因此综合两个因素循环灰进入回料器的总动量(mv)、总动能(mv2)来分析其对回料器内部气固两相流流型影响更为全面。通过对随着循环灰量逐渐增大(调整过程中回料器流化风量保持不变)回料器内部料位及物料浓度的变化情况进行研究，发现循环流化床锅炉在运行过程中的进料仓料位和立管料位并非常规认识的循环灰量越大，立管料位越高，相反随着负荷的升高循环灰量的增大，进料仓和立管颗粒浓度逐步降低，料位也逐步降低，返料仓颗粒浓度却逐步升高，料位也逐步升高，返料腿充满度也逐步增加。循环流化床锅炉在运行过程中，经分离器分离的循环灰经立管下降至回料器，其势能除了摩擦耗散外转化为终端动能，随着炉膛高度的升高，其势能越来越大，因此下降至回料器时速度也越来越高，动量越来越大、动能越来越大。低负荷运行时，循环灰量较小，回料器运行状态为进料仓充满料位，立管维持一定的料位高度，返料仓在返料风的作用下呈鼓泡运行状态，定义此运行状态进料仓颗粒浓度为V1，返料仓颗粒浓度为V2，则V1远大于V2，进料仓料位高度为L1，返料仓料位为L2，则L1高于L2，此时循环灰总动量驱动力远小于回料器灰流动阻力，循环灰在立管料位重位压差和返料风的作用下返回炉膛，称此运行状态为阻力控制型.随着锅炉运行升负荷不断升高，风量逐步加大，炉内灰浓度逐步升高，进入分离器的灰量也逐步增大，相应的外循环灰量也逐步增大，这个过程中存在转折点，即进料仓颗粒浓度V1与返料仓颗粒浓度V2较为接近，进料仓料位高度为L1与返料仓料位为L2相当，进料仓和回料仓均呈现鼓泡床运行的状态，循环灰在重力和总动量冲击力的共同作用下返回炉膛，此时运行状态称为转化型。随着循环灰量的进一步增大，进入进料仓的灰总质量增加、总动量也逐步增大，此时大量的循环灰在下降过程中产生的巨大动量冲击力完全大于回料器灰流动阻力，进料仓颗粒浓度V1远小于返料仓颗粒浓度V2，同时进料仓料位高度为L1低于返料仓料位为L2，循环灰动量冲击力作为绝对的主要驱动力促使循环灰返回炉膛，此时运行状态称为动量控制型。循环流化床锅炉在运行过程中，特别是快速升降负荷的过程中，由于循环灰量的突变，导致回料器内灰流动型态也发生比较大的变化，在上述三种型态即：阻力控制型—转化型—动量控制型之间相互转换，这种突变将导致回料器发生振动。同时在循环灰量相对较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止回料器振动的循环流化床锅炉，其特征在于，所述循环流化床锅炉包括风室、炉膛、分离器和回料器，风室布置在炉膛下部并通过布风板与炉膛连通，炉膛通过上部的分离器入口烟道与分离器相连，分离器通过立管与回料器的进料仓相连，回料器的返料仓通过返料腿与炉膛相连，其中，采取增大回料器底部标高至回料器底部标高至布风板高度H3与炉膛净高H之比H3/H为0.15～0.35、减小立管高度至立管高度h3与炉膛净高H之比h3/H小于0.35、增大分离器的锥段长度至锥段高度h2与分离器的筒身高度为h1之比h2/h1为0.85～1.3、增大返料腿倾角至倾角α为45°～90°和在立管内部设置若干层凸台中的至少一项。

【技术特征摘要】
1.一种防止回料器振动的循环流化床锅炉，其特征在于，所述循环流化床锅炉包括风室、炉膛、分离器和回料器，风室布置在炉膛下部并通过布风板与炉膛连通，炉膛通过上部的分离器入口烟道与分离器相连，分离器通过立管与回料器的进料仓相连，回料器的返料仓通过返料腿与炉膛相连，其中，采取增大回料器底部标高至回料器底部标高至布风板高度H3与炉膛净高H之比H3/H为0.15～0.35、减小立管高度至立管高度h3与炉膛净高H之比h3/H小于0.35、增大分离器的锥段长度至锥段高度h2与分离器的筒身高度为h1之比h2/h1为0.85～1.3、增大返料腿倾角至倾角α为45°...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭，周棋，侯淑俊，张定海，李维成，林山虎，郭强，聂立，苏虎，巩李明，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51