整体式流化床灰冷却器制造技术

一种用于流化床锅炉，尤其是循环流化床（ＣＦＢ）锅炉的整体式流化床底灰冷却器，其采用至少两个沿固体颗粒流径串联设置的流化床区域。每个区域都具有流化装置，沿固体颗粒路径的第一区域用门槛与后面的区域隔开。该第一区域具有用于测量流化装置附近位置和流化床内更高位置的床温的装置。还设置有用于从第一区域移走尺寸过大的床料的装置，以在将运行期间出现堵灰的可能性降到最低的同时促进灰的清除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种流化床灰冷却器，尤其涉及一种整体式流化床灰冷却器， 其在将运行期间的堵灰可能性降到最低的同时促进了灰的清除。
技术介绍
流化床底灰冷却器广泛应用于流化床燃烧技术。流化床燃烧器排出的底灰带 有大量的热量。释放底灰中的热量能降低灰的温度，因此有利于它们的搬运和处理。 为了提高流化床燃烧设备的总热效率，回收底灰中的热量也是可取的。灰冷却器中 灰的流化大大地加强了灰和冷却介质之间的热传递，这使灰冷却器的尺寸得以减小。用于循环流化床(CFB)锅炉的典型的现有流化床底灰冷却器示于图1、 2、 3 和4。图1和2描述了一种典型的流化床底灰冷却器10，其设置在耐火箱或外壳内 部，并支撑在远离锅炉结构钢的位置。在一些情况下，如图3和4所示，灰冷却器 IO设置在由膜式管壁板形成的液冷(典型的是水和/或蒸汽冷却)外壳内。在这两 种流化床灰冷却器10的设计中，流化床灰冷却器10仍是与CFB炉20分开设置的 结构，并且独立地支撑在远离锅炉结构钢的位置。如图1一4所示，需要冷却的灰 从CFB炉20经由连接在CFB炉20和灰冷却器10下部之间的空气辅助管30移至流 化床灰冷却器10。灰在灰冷却器10内部一般用从包围灰冷却器10的外壳的底部 供应的流化空气进行流化，无论其外壳是耐火材料衬里的还是水冷的。灰冷却器 10内部灰的冷却通过用于流化的(相对)较冷空气和热灰之间的热交换来完成。 随后被加热的空气由连接到灰冷却器10上部的管40送回CFB炉20。被冷却的灰 则由灰冷却器10底部的排灰管(未图示)排出。灰冷却器10可包括吸热表面，一 般为水冷管束50，设置在灰冷却器10中安装的流化灰床的内部。这种情况下，从 CFB炉20移至灰冷却器10的热底灰中的大量热量将被水冷管束50中循环的冷却 水和供入灰冷却器10主要起流化介质作用的空气吸收。由于现有的灰冷却器通过返回从底灰中吸收的热量到锅炉系统来提供必要的 灰冷却和提高锅炉效率，因此现有灰冷却器有几个缺点，包括复杂的支撑结构， 需要高温膨胀节来适应灰冷却器和炉子之间的不同热膨胀，以及从炉子向灰冷却器 转移固体颗粒的复杂性。
技术实现思路
本专利技术克服了这些缺点，并提供了其它优点，同时减小了灰冷却器的尺寸、 重量和成本。因此，本专利技术的一个方面是提供一种用于冷却从流化床炉排出的底灰固体颗 粒的流化床灰冷却器。该流化床灰冷却器包括至少两个沿固体颗粒流径串联设置的 流化床区域，每个区域都具有流化装置。沿固体颗粒路径的第一区域用门槛 (threshold)与后面的区域隔开，该第一区域具有用于测量流化装置附近位置和 流化床内更高位置的床温的装置。还设置有用于从第一区域移走尺寸过大的床料的 装置。本专利技术的另一个方面是提供一种具有围壁的流化床炉和用于从冷却流化床炉 排出的底灰固体颗粒的流化床灰冷却器的组合体，其中流化床炉和灰冷却器互相共 用一个公共壁。在该组合体中，流化床灰冷却器包括至少两个沿固体颗粒流径串联 设置的流化床区域，每个区域都具有流化装置。沿固体颗粒路径的第一区域用门槛 与后面的区域隔开。该第一区域具有用于测量流化装置附近位置和流化床内更高位 置的床温的装置。还设置有用于从第一区域移走尺寸过大的床料的装置。本专利技术的另一个方面是提供一种设计简单、构造结实且制造成本低的整体式 流化床灰冷却器。表征本专利技术特点的各种新颖性特征特别在附加的权利要求中指出，并形成本 公开的一部分。为了更好地理解本专利技术及其使用中得到的运行优点，参考了附图和 说明性内容，它们形成本公开的一部分，并且其中描述了本专利技术的优选实施例。附图说明附图构成本说明书的一部分，并且图中所示相同的附图标记表示相同或相应 的部分，其中图l是具有耐火衬里外墙的己知流化床灰冷却器的示意性侧剖视图；图2是沿图1中箭头2-2方向截取的图l所示流化床灰冷却器的正视图； 图3是另一个具有液冷膜式外墙的已知流化床灰冷却器的示意性侧剖视图4是沿图3中箭头4-4方向截取的图3所示流化床灰冷却器的正视图； 图5是根据本专利技术的与CFB炉外壳相邻设置的整体式流化床灰冷却器的示意 性侧剖视图6是沿图7中箭头6-6方向截取的本专利技术的整体式流化床灰冷却器的侧剖视图7是沿图6中箭头7-7方向截取的图6所示整体式流化床灰冷却器的截面 平面图8是图6中表示为8的圆圈部的放大视图，描述了图6所示整体式流化床 灰冷却器与CFB炉外壳前墙的上部接合处；图9是图6所示整体式流化床灰冷却器的第一实施例的变化形式的侧面局部 近视图，其中至少一部分浸没在整体式流化床灰冷却器的流化床内的管束并入CFB 锅炉的循环管路；以及图10是根据本专利技术的整体式流化床灰冷却器的第二实施例的侧剖视图。具体实施例方式参考附图，尤其参考图5-9，描述了根据本专利技术的通常用100表示的整体式流 化床灰冷却器的第一实施例，其中全部附图中的相同附图标记表示相同或功能相似 的元件。如图5和6所示，整体式流化床灰冷却器100设置为具有炉壁120的循环流 化床(CFB)炉110的一个组成部分。如图6所示，灰冷却器100优选由膜式管壁 板130形成，其中的一膜式管壁板130是炉墙120之一的一部分。尽管很可能流化 床炉110和流化床灰冷却器100都使用这种膜式壁构造，但是也可能灰冷却器100 和流化床炉110都使用非冷却的围壁构造。本专利技术原理对这种构造也是适用的。在优选实施例中，所有炉壁120和膜式管壁板130包括在炉110的循环管路 中。作为与灰冷却器100共用的公共壁的炉壁120上至少有两个开口。下进入口 150设置有将热灰从CFB炉110输送或传送入灰冷却器100的装置。上排出口 160 设置有将热空气(或其它流化和冷却介质)从灰冷却器100送回CFB炉110的装置。 流化介质从风室170经由流化装置例如泡罩180供至灰冷却器100。泡罩180设置有流化固体颗粒的装置，并且该流化装置的"位置"基本上由输送流化介质到固体 颗粒床的泡罩中的排出孔的位置确定。根据本专利技术，冷却介质在流化床炉110和流化床灰冷却器100的围壁120内 循环。在一个实施例中，冷却介质在公共壁内的流动主要是上升流，而冷却介质在 流化床冷却器100的其余围壁130内的流动主要是下降流。有利的是，冷却介质是 水和水与蒸汽混合物中的至少一种。如上所述，公共壁具有两个开口，上开口160 用于从流化床灰冷却器100排出热流化介质到流化床炉110，下开口 150用于从流 化床炉110传送底灰固体颗粒到流化床灰冷却器100。如图7所示，浸没在灰的流化床200中的隔板190使得流化灰颗粒沿曲折的 路径从下进入口 150运行到排出口 210。这有助于确保有足够的时间用于冷却供入 灰冷却器100的所有灰颗粒。从开口 210的底灰排出速度由供给装置(如图10中 215表示的)，例如螺旋输送器控制，该供给装置通常根据需要连续运行，从而从 炉110排出底灰。如果需要，风室170 (图7中未示出)可以分隔，以设置用于单 独控制流入灰颗粒流化床200不同区域的流化介质的流量的装置，这些区域可由隔 板190限定。此外，如果需要，流化床200的不同区域可以供入不同的流化介质； 例如可向邻近下进入口 150的一个或几个特殊区域220提供烟气，而向流化床200 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却从流化床炉排出的底灰固体颗粒的流化床灰冷却器，包括：沿固体颗粒流径串联设置的至少两个流化床区域，每个区域都具有流化装置，沿固体颗粒路径的第一区域用门槛与后面的区域隔开，该第一区域具有用于测量流化装置附近位置和流化床内更高位置的床温的装置，以及用于从第一区域移走尺寸过大的床料的装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M马亚姆奇克，MJ斯马尼亚，DE詹姆斯，DJ沃克，DL威兹克，
申请(专利权)人：巴布考克及威尔考克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]