一种兰炭循环流化燃烧方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种兰炭循环流化燃烧方法，应用于循环流化床锅炉，包括点火阶段和稳定燃烧阶段，在稳定燃烧阶段中：兰炭的投料位置与一次风的布风装置之间的垂向距离为1.7m～2.5m，炉膛内的一次风占炉膛内总送风量的40％～45％，二次风占炉膛内总送风量的55％～60％，兰炭在所述炉膛中的平均燃烧时间为5～7秒，二次风分多路由兰炭投料位置上方2m～2.5m处送入炉膛内，与炉膛相连的旋风分离器的分离效率不小于99.6％，控制炉膛的温度处于880℃～950℃之间。本发明专利技术可以实现纯兰炭的稳定燃烧。本发明专利技术还公开了一种兰炭循环流化燃烧系统。

【技术实现步骤摘要】
一种兰炭循环流化燃烧方法及系统
本专利技术涉及洁净煤燃烧领域，特别涉及一种兰炭循环流化燃烧方法及系统。
技术介绍
兰炭是烟煤经过干馏制备而成的低挥发分、低硫低氮、固定碳含量高、发热量高的洁净煤燃料。然而兰炭挥发分低，着火困难且燃尽率低，燃烧后飞灰含碳量高，导致锅炉热效率偏低，制约了兰炭在燃烧领域中的应用和推广。鉴于兰炭的上述燃烧特性，其在固定床和链条炉中应用的较多，但是仍然以掺烧为主，最大的掺烧比例为15％，即便如此，在固定床和链条炉中应用的兰炭依然存在燃烧不充分的问题，燃尽率也难以保证，造成了能源的浪费以及环境的污染。因此，提供一种全新的兰炭燃烧系统和方法，以解决兰炭难燃、燃烧效率低以及只能掺烧的问题对于本领域技术人员而言已经成为了迫切需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种兰炭循环流化燃烧方法，以便能够解决兰炭难燃、燃烧效率低以及只能掺烧的技术问题。本专利技术的另一目的还在于提供一种能够解决上述技术问题的兰炭循环流化燃烧系统。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种兰炭循环流化燃烧方法，应用于循环流化床锅炉，包括点火阶段和稳定燃烧阶段，其特征在于，在所述稳定燃烧阶段中：兰炭的投料位置与一次风的布风装置之间的垂向距离为1.7m～2.5m，炉膛内的一次风占炉膛内总送风量的40％～45％，二次风占炉膛内总送风量的55％～60％，兰炭在所述炉膛中的平均燃烧时间为5～7秒，二次风分多路由兰炭投料位置上方2m～2.5m处送入炉膛内，与所述炉膛相连的旋风分离器的分离效率不小于99.6％，由所述旋风分离器分离得到的物料从所述布风装置的上方返回所述炉膛内燃烧，控制所述炉膛的温度处于880℃～950℃之间。优选地，投入炉膛内的兰炭的粒径为0～8mm。优选地，投入所述炉膛内的所述兰炭中，粒径为0～0.5mm的兰炭所占的重量比为15％，粒径为0.5mm～3mm的兰炭所占的重量比为50％，粒径为3mm～5mm的兰炭所占的重量比为20％，粒径为5mm～8mm的兰炭所占的重量比为15％。优选地，在所述稳定燃烧阶段中，所述循环流化床锅炉中的床料的料层厚度为300mm～350mm。优选地，所述床料为石英砂，且所述石英砂的粒径范围为0～3mm。优选地，在所述稳定燃烧阶段中，还包括向所述炉膛内投入脱硫剂，所述脱硫剂的粒径范围为0～0.5mm。优选地，所述脱硫剂为石灰石。优选的，在所述稳定燃烧阶段中，兰炭在所述炉膛内的燃烧时间为5～7秒。优选的，在所述稳定燃烧阶段中，烟气的物料携带率控制在2.5kg/Nm3～3kg/Nm3。优选地，所述点火阶段包括：在所述循环流化床锅炉底部的一次风的布风装置上铺设床料；向所述循环流化床锅炉的炉膛内送入一次风以使所述床料保持流化状态；在所述布风装置下部采用轻柴油燃烧器点火，并加热所述床料至第一预设温度；将点火煤投入所述循环流化床锅炉的炉膛内以继续加热所述床料至第二预设温度；向所述炉膛内送入二次风和兰炭，并逐步增加二次风量和兰炭投入量以逐步提升锅炉负荷，待所述循环流化床锅炉的热负荷增加至额定负荷时实现兰炭的稳定燃烧。优选的，所述旋风分离器与所述炉膛通过返料系统相连，所述床料和所述点火煤均在所述返料系统的返料风的作用下添加至所述炉膛中。优选的，在所述点火阶段，所述布风装置上铺设的床料厚度为380mm～420mm。本专利技术中所公开的兰炭循环流化燃烧系统，包括循环流化床锅炉、尾部烟道以及将所述循环流化床锅炉顶部和所述尾部烟道顶部连通的旋风分离器，其中，所述循环流化床锅炉的炉膛底部设置有提供一次风的布风装置，所述布风装置的送风量占所述炉膛内总送风量的40％～45％，且所述炉膛前墙高于所述布风装置1.7m～2.5m处设置有燃料进料装置，所述燃料进料装置上设置有供兰炭进入的兰炭入口；所述燃料进料装置的出口上方设置有二次配风装置，所述二次配风装置的送风量占所述炉膛内总送风量的55％～60％，所述二次配风装置分多路由所述炉膛的前墙和后墙送入所述炉膛内，所述二次配风装置与所述炉膛的前墙和后墙相连接的位置距离所述燃料进料装置的出口2m～2.5m；所述旋风分离器的分离效率不小于99.6％，所述旋风分离器的返料管与所述炉膛上的返料口连通，所述返料口高于所述布风装置设置。优选的，所述兰炭入口供粒径为0～8mm的兰炭进入。优选的，位于所述旋风分离器下方的返料管上还设置有返料阀，且所述返料管上还设置有至少一个支管，所述支管供床料以及点火煤投入所述炉膛内。优选的，所述燃料进料装置上还设置有耦合燃料入口，所述炉膛的前墙上还设置有与所述炉膛的内部连通的脱硫剂入口管，与所述布风装置相连的一次风室的侧面安装有用于床下点火的一级点火器。优选的，所述炉膛的底部还设置有放渣管。优选的，所述尾部烟道内由上至下分别布置有省煤器和空气预热器。由以上技术方案可以看出，相比于目前的燃煤循环流化燃烧方法而言，本案中所公开的兰炭循环燃烧方法实际进行了炉内流态再构，兰炭颗粒由布风装置上方1.7～2.5m处送入炉膛密相区参与燃烧，炉膛内的一次风配比在40％～45％，二次风配比占炉膛内总送风量的55％～60％，在一次风的作用下，兰炭颗粒迅速形成流化状态并在密相区参与燃烧，二次风分多路由兰炭投料位置的上方2m～2.5m处送入炉膛并穿透到炉膛中心，以补充足够的空气并使空气与可燃固体颗粒充分混合，二次风送风位置相比于同吨位的燃煤流化床锅炉提高了0.5～1m，二次风的比例相比于同吨位的燃煤流化床锅炉也显著提高，这使得炉膛稀相区燃烧份额加大，燃料可以得到更为充分的燃烧；相比于同吨位的燃煤流化床锅炉而言，炉膛高度增加10％～15％，这可以有效增大兰炭颗粒在炉膛内的燃烧时间，达到了5～7秒，从而改善兰炭本身的燃烧特性；进一步，旋风分离器的分离效率不小于99.6％，由炉膛顶部排出的绝大部分颗粒物质会被旋风分离器捕获并重新送入炉膛再次参与燃烧，因而进一步提高了燃料颗粒在炉膛内的燃烧时间，这使得兰炭的燃烧效率得以进一步提高。在上述多种措施的综合作用下，实现了物料循环倍率的提高和兰炭燃烧时间的延长，配合一次风和二次风的配比使得炉膛不同区域达到了较为理想的流化状态和物料浓度，严格控制炉膛温度在880℃～950℃之间进一步促了进兰炭燃烧，最终本专利技术所公开的兰炭循环流化燃烧方法解决了兰炭难燃、燃烧效率低以及只能掺烧的问题，实现了纯兰炭的稳定燃烧。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中所公开的兰炭循环流化燃烧系统的整体结构示意图；图2为图1中A部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兰炭循环流化燃烧方法，应用于循环流化床锅炉，包括点火阶段和稳定燃烧阶段，其特征在于，在所述稳定燃烧阶段中：/n兰炭的投料位置与一次风的布风装置(6)之间的垂向距离为1.7m～2.5m，炉膛(1)内的一次风占炉膛(1)内总送风量的40％～45％，二次风占炉膛(1)内总送风量的55％～60％，兰炭在所述炉膛(1)中的平均燃烧时间为5～7秒，二次风分多路由兰炭投料位置上方2m～2.5m处送入炉膛(1)内，与所述炉膛(1)相连的旋风分离器(13)的分离效率不小于99.6％，由所述旋风分离器(13)分离得到的物料从所述布风装置(6)的上方返回所述炉膛(1)内，所述炉膛(1)的温度处于880℃～950℃之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种兰炭循环流化燃烧方法，应用于循环流化床锅炉，包括点火阶段和稳定燃烧阶段，其特征在于，在所述稳定燃烧阶段中：
兰炭的投料位置与一次风的布风装置(6)之间的垂向距离为1.7m～2.5m，炉膛(1)内的一次风占炉膛(1)内总送风量的40％～45％，二次风占炉膛(1)内总送风量的55％～60％，兰炭在所述炉膛(1)中的平均燃烧时间为5～7秒，二次风分多路由兰炭投料位置上方2m～2.5m处送入炉膛(1)内，与所述炉膛(1)相连的旋风分离器(13)的分离效率不小于99.6％，由所述旋风分离器(13)分离得到的物料从所述布风装置(6)的上方返回所述炉膛(1)内，所述炉膛(1)的温度处于880℃～950℃之间。


2.根据权利要求1所述的兰炭循环流化燃烧方法，其特征在于，投入炉膛(1)内的兰炭的粒径为0～8mm。


3.根据权利要求1所述的兰炭循环流化燃烧方法，其特征在于，投入所述炉膛(1)内的所述兰炭中，粒径为0～0.5mm的兰炭所占的重量比为15％，粒径为0.5mm～3mm的兰炭所占的重量比为50％，粒径为3mm～5mm的兰炭所占的重量比为20％，粒径为5mm～8mm的兰炭所占的重量比为15％。


4.根据权利要求1所述的兰炭循环流化燃烧方法，其特征在于，在所述稳定燃烧阶段中，所述循环流化床锅炉中的床料的料层厚度为300mm～350mm。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的兰炭循环流化燃烧方法，其特征在于，所述点火阶段包括：
在所述循环流化床锅炉底部的一次风的布风装置(6)上铺设床料；
向所述循环流化床锅炉的炉膛(1)内送入一次风以使所述床料保持流化状态；
在所述布风装置(6)下部采用轻柴油燃烧器点火，并加热所述床料至第一预设温度；
将点火煤投入所述循环流化床锅炉的炉膛(1)内以继续加热所述床料至第二预设温度；
向所述炉膛(1)内送入二次风和兰炭，并逐步增加二次风量和兰炭投入量以逐步提升锅炉负荷，待所述循环流化床锅炉的热负荷增加至额定负荷时实现兰炭的稳定燃烧。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝玉平，马艳妮，李瑞波，李斌，陈玉娇，闫蕾，宋伟娟，
申请(专利权)人：青岛特利尔环保集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37