一种卧式循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法技术

一种卧式循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法，属于劣质煤、固体废弃物、城市和工业污泥或生物质等劣质燃料的燃烧设备及燃烧方法。它由主燃烧室、多级副燃烧室和气固分离器等组成，采用了卧式结构，具有两级或两级以上的多级折返式物料循环。本发明专利技术改变了传统循环流化床的单级、立式循环结构；能有效减小锅炉高度，降低对厂房建设高度的要求，有利于传统循环床锅炉的小型化，能有效降低成本。本燃烧设备中，物料形成两级或两级以上物料循环，燃烧效率高。本燃烧设备同时兼有循环流化床所有的优点，可燃用劣质煤、固体废弃物、城市与工业污泥、生物质等燃料，燃料适应性广，是一种能够清洁燃烧、结构紧凑、使用使命长的高效燃烧设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种循环流化床燃烧设备及其循环燃烧方法，尤其涉及一种水平卧式循环流化床燃烧设备，属于劣质煤、固体废弃物、城市和工业污泥或生物质等劣质燃料的燃烧设备及其燃烧方法。
技术介绍
目前我国国内的劣质煤、固体废弃物、城市及工业污泥、生物质等劣质燃料的主要燃烧设备是链条炉和循环流化床锅炉，不同的炉型对其所燃烧的燃料有各自不同的要求，也有各自的优缺点。循环流化床技术是高效清洁的燃烧技术，燃料适应性广，可燃用优质煤、劣质煤、固体废弃物、生物质等燃料。其燃烧效率高，能同时进行炉内脱硫、脱硝等污染控制操作，具有低NOx和SOx排放等优点。但传统单级、立式循环流化床锅炉存在炉身高，锅炉岛体积庞大等缺点，因而对厂房建设要求较高。同时锅炉岛的支撑钢架以及锅炉岛本体的钢耗较大，使得项目造价和初投资较高。传统单级、立式循环流化床锅炉是依靠床料和燃料的流态化循环达到物料的充分混合并燃烧，因此必须保证一定的物料循环量，故其小型化的意义不大。对于链条炉，其对所燃烧燃料的要求较高，一般要求其燃烧的燃料为优质燃料，对燃料反应比较敏感，燃料适应性不强。现有的发电技术，发电锅炉朝着大型化、高参数方向发展，取得了很大的成就。我国现阶段正发展自己的处理劣质煤、固体废弃物、城市和工业污泥、生物质等劣质燃料的燃烧设备，相继成形了比较成熟的链条炉燃烧设备和循环流化床燃烧设备，但均存在造价和初投资都较大，锅炉本体体积庞大的缺点。发展小型化，同时又兼有燃烧效率高、低污染排放、燃料适应性广等优点的燃烧装置的要求越为迫切，本专利技术正是为这种需求提供了一种燃烧设备及其燃烧方法。
技术实现思路
本专利技术是针对目前燃烧设备大型化，造价比较昂贵的现状，提供，使其具有小型化，同时兼有循环流化床锅炉的所有优点，能广泛应用于各种燃料，包括劣质燃料的燃烧上，具有较高的燃烧效率和较低的污染排放的燃烧设备。本专利技术的技术方案如下一种卧式循环流化床燃烧设备，其特征在于该燃烧设备含有主燃烧室和与所述主燃烧室并列布置的多级副燃烧室以及气固分离器；所述的气固分离器设置在末级副燃烧室的烟气出口；所述的主燃烧室上设有燃料给进装置，其下部和底部分别设有一次循环物料入口、二次循环物料入口和布风系统；在主燃烧室的上部设有与其相邻的副燃烧室相连通的烟气物料出口；在每个副燃烧室的上部和下部分别设有烟气物料进出通道，其底部设有灰斗，灰斗采用倾斜结构。本专利技术所述的多级副燃烧室布置在所述主燃烧室的同一侧或与主燃烧室对称布置。本专利技术提供了一种卧式循环流化床燃烧设备的循环燃烧方法，其特征在于物料在主燃烧室燃烧后随烟气进入与其相邻的副燃烧室，通过惯性分离，一部分热物料通过倾斜结构的灰斗从一次循环物料入口直接返回主燃烧室，另外一部分热物料随烟气折返经过后面的副燃烧室，最终通过气固分离器分离，由气固分离器料腿经二次循环物料入口返回主燃烧室，形成两级或两级以上的循环燃烧方法。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果①本专利技术采用水平卧式布置，可大大降低锅炉的高度，节省锅炉钢耗，从而有效地降低了锅炉成本。同时由于锅炉高度降低后，锅炉厂房的建造成本可大幅度降低。锅炉高度降低后，锅炉的稳定性好，可使锅炉及厂房结构更加紧凑，也便于检修维护。②本专利技术涉及的燃烧设备中，物料形成两级或两级以上循环，可增加燃料与床料的接触时间，达到充分汇合，提高燃烧效率。③本专利技术由于改变了传统立式的单级循环流化床形式，其所涉及的燃烧设备除上述优点外还兼有循环流化床所有的优点，是一种多燃料，适应性广的高效清洁燃烧设备，且燃烧效率高，能炉内脱硫、脱硝，具有低NOx和SOx排放等优点。附图说明图1为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备单侧布置实施例的结构示意图。图2为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备单侧布置实施例的物料循环示意图。图3为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备对称布置实施例的结构及物料循环示意图。图4为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备单侧布置的平面布置示意图。图5为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备对称布置的平面布置示意图。图中1-燃料给进装置；2-主燃烧室；3-烟气物料出口；4、5-副燃烧室；6-末级副燃烧室烟气出口；7-布风系统；8-二次循环物料入口；9-一次循环物料入口；10一烟气物料进出通道；11-气固分离器料腿及回料器；12-气固分离器；13-气固分离器出口；14-尾部换热系统具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。图1为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备单侧布置实施例的结构示意图。该燃烧设备采用水平卧式结构，主要包括主燃烧室2和与所述主燃烧室并列布置的副燃烧室4和副燃烧室5以及气固分离器12；所述的气固分离器设置在副燃烧室5的烟气出口6；所述的主燃烧室上设有燃料给进装置1，主燃烧室的下部和底部分别设有一次循环物料入口9、二次循环物料入口8和布风系统7；在主燃烧室的上部设有与其相邻的副燃烧室相连通的烟气物料出口3；在每个副燃烧室的上部和下部分别设有烟气物料进出通道10，其底部设有灰斗，灰斗采用倾斜结构。主燃烧室和多级副燃烧室及气固分离器采用并列布置形式，锅炉高度能大为降低。在主燃烧室2的上部有烟气物料出口3，主燃烧室内的烟气物料在主燃烧室内混合燃烧后由此进入与其相邻的副燃烧室4，燃烧室之间以炉墙相隔。气固分离器安置在末级副燃烧室5的烟气出口6，燃烧设备的尾部根据实际需要可安装由省煤器、空气预热器等组成的尾部系统14。图2为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备单侧布置实施例的物料循环示意图(该实施例采用两个副燃烧室，还可采用三个或三个以上的副燃烧室)。采用两级物料循环，由燃料给进装置1、布风系统7、主燃烧室2、烟气物料出口3、副燃烧室4、5，末级副燃烧室烟气出口6、二次循环物料入口8、一次循环物料入口9、烟气物料进出通道10、气固分离器料腿及回料器11、气固分离器12和气固分离器出口13等组成。燃料(劣质煤，固体废弃物，生物质等特种燃料)由燃料给进装置1送入主燃烧室炉膛内与床料充分混合并燃烧，沿炉膛上升，从主燃烧室上部烟气物料出口3进入与主燃烧室相邻的副燃烧室4，在副燃烧室4的底部，烟气物料通过惯性分离和烟气夹带作用，物料分为两部分，一部分物料从一次循环物料入口9返回主燃烧室形成第一级物料循环；另一部分物料随烟气进入副燃烧室5，最终经过末级副燃烧室烟气出口6进入气固分离器12，经分离从气固分离器料腿及回料器11经二次物料循环入口8返回主燃烧室2，形成第二级物料循环。整个燃烧过程中，物料在燃烧设备中形成了一个两级物料循环。改变了传统的单级、立式循环流化床结构。本专利技术所提供的燃烧设备的尾部烟道可根据要求布置一定的受热面进行相应的热利用。图3为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备对称布置实施例的结构及物料循环示意图。其设备和循环原理与图2相似，在主燃烧室2的双侧对称布置了四个副燃烧室和两个气固分离器。燃料由燃料给进装置送入主燃烧室，与床料混合并燃烧，沿炉膛上升，在主燃烧室上部物料分别进入与主燃烧室对称布置的副燃烧室内，左右两边的对称结构分别完成如图3所示的物料循环，由此形成了多级物料循环燃烧。图4为本专利技术所提供的卧式循环流化床燃烧设备单侧布置的平面布置示意图，在气固分离器出口13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式循环流化床燃烧设备，其特征在于：该燃烧设备含有主燃烧室（２）和与所述主燃烧室并列布置的多级副燃烧室以及气固分离器（１２）；所述的气固分离器设置在末级副燃烧室的烟气出口（６）；所述的主燃烧室上设有燃料给进装置（１），其下部和底部分别设有一次循环物料入口（９）、二次循环物料入口（８）和布风系统（７）；在主燃烧室的上部设有与其相邻的副燃烧室相连通的烟气物料出口（３）；在每个副燃烧室的上部和下部分别设有烟气物料进出通道（１０），其底部设有灰斗，灰斗采用倾斜结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张衍国，姚忠建，李清海，陈勇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]