一种纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉制造技术

一种纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉，炉膛的下方设有等压风室，等压风室通过布风板与等压风室连通，布风板的上方设有高位埋管，所述炉膛的下部一侧设有进料口，炉膛上部的烟气出口处依次设有一级水冷槽形分离器和二级水冷槽形分离器，二级水冷槽型分离器通过一级U型返料器与炉膛的返料口连接，二次水冷槽形分离器的烟气出口处设有烟气通道，烟气通道内设有选择性多管分离器，选择性多管分离器的第一飞灰出口通过二级U型返料器与炉膛的返料口连接。本实用新型专利技术装置能实现纯燃700‑1600kcal/kg低热值燃料，燃烧效率高，调节范围大，而且床内流化均匀稳定，过量空气系数小，炉膛膜式壁无磨损，NO

【技术实现步骤摘要】
一种纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉
本技术涉及一种流化床锅炉，特别是涉及一种纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉。
技术介绍
煤矸石是煤矿生产中的废弃物，发热值较低。随着开采和洗选技术创新提高，煤矿和洗煤厂产出的煤矸石热值越来越低，低位发热值大都低于1400kcal/kg；利用纯燃低热值煤矸石燃料的锅炉进行供热、发电（其产生的大量灰渣还是水泥行业建材原料），能产生巨大的经济及环保效益。现今煤矸石电厂的快速循环流化床锅炉所燃用煤矸石热值都在1800kcal/kg以上（实际为煤矸石按一定比例混合中煤），成本高。纯燃低热值煤矸石快速循环流化床锅炉因为高倍率循环，造成返料量太大，常常引起主床熄火。采用低速床可以做到纯燃低热值煤矸石燃料，有的用户采用双床分级燃烧技术，但结构和操作复杂；也有用户曾经试用低矮炉膛和旋风分离器，因为炉膛矮及燃烧时间少，只有增加循环次数才能基本稳定运行，但由于返料量仍然很大，也往往造成主床温度低或熄火。以燃烧1030kcal/kg煤矸石的40吨锅炉为例，燃料灰分达71.986%，燃烧所产生灰渣总量达17.8吨/小时，为提高效率而增加循环次数是行不通的。煤矸石热值的小小变化会造成范围很大的波动，如从900kcal/kg波动至1400kcal/kg，500kcal/kg的变化其相对范围达55%（同样锅炉，燃用动力煤从5000kcal/kg波动至5500kcal/kg其变化范围只有10%），已设计定型的锅炉因为燃料热值变化运行调整困难。低速床因为床面积大和床料重，大风量运行引起原始排放NOX在400mg/m3以上，为烟气达标超低排放，环保运行费用居高不下。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种燃烧效率高、降低NOX排放和降低环保费用的纯燃低热值（700-1600kcal/kg）煤矸石三级分离流化床锅炉。本技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种纯燃低热值（700-1600kcal/kg）煤矸石三级分离流化床锅炉，包括炉膛，所述炉膛的下方设有等压风室，所述等压风室通过布风板与等压风室连通，所述布风板的上方设有高位埋管，所述炉膛的下部一侧设有进料口，另一侧设有返料口，所述炉膛的下部在靠近返料口处设有放渣管，炉膛上部的烟气出口处依次设有一级水冷槽型分离器和二级水冷槽型分离器，所述二级水冷槽型分离器通过一级U型返料器与炉膛的返料口连接，所述二级水冷槽型分离器的烟气出口处设有烟气通道，所述烟气通道内设有选择性多管分离器，所述选择性多管分离器的第一飞灰出口通过二级U型返料器与炉膛的返料口连接，所述选择性多管分离器的第二飞灰出口与灰库连接。进一步，所述布风板在靠近前墙的十排布置定向风帽。以利于床料向后部扩散不堆积。进一步，所述布风板上的风帽直径为30-50mm，风帽上的透风孔直径为4.5-5mm，相邻风帽间距为70-75mm。进一步，所述烟气通道内依次设有高温过热器、低温过热器、高温省煤器、中温省煤器和空气预热器。进一步，所述选择性多管分离器的第二飞灰出口与灰库连接的管路上设有中间储灰仓和气力输送设备。进一步，所述选择性多管分离器的第一飞灰出口与二级U型返料器连接的管路上设有流量调节阀。对于不同燃料发热量，通过流量调节阀和二级U型返料器，调节返料量，满足锅炉燃烧效率的要求。进一步，所述一级水冷槽型分离器为受热面管子和焊接在受热面管子上的钩形鳍片构成槽型，槽内焊接防磨扁钢。经一级水冷槽型分离器分离的飞灰沿后墙往下流，返回炉膛下部。属炉内循环。进一步，所述二级水冷槽型分离器为耐热合金钢板压制成槽型。进一步，所述选择性多管分离器为下排气，选择性多管分离器中的螺旋组件为积木结构，其中螺旋叶片可停炉后拿出更换。在高温省煤器后约500℃位置布置选择性多管分离器，当燃料发热量大于1200kcal/kg或取样发现飞灰含碳量大于4-5%时，通过流量调节阀和二级U型返料器，向炉膛部分或全部返料。选择性多管分离器分离效率高达95%，并通过更换不同螺旋叶片调整分离效率。选择性多管分离器同时相当于炉内除尘器，降低尾部受热面磨损和减少尾部布袋负荷。优选的，所述的炉膛截面尺寸下小上大，烟气流速2.5-4.0m/s，烟气流程6-8s，全膜式壁结构，炉膛在烟气出口以下的向火面全部敷设卫燃带。水冷壁因为卫燃带的隔离而不产生磨损。优选的，所述的高位埋管位于炉膛内高度650-800mm处。所述的进料口下沿位于炉膛内高度1900-2200mm处。本技术的炉膛循环燃烧系统对于低热值煤矸石燃料，燃烧效率高，水冷壁无磨损；选择靠近返料口的放渣管，燃烧过程中可增加粗床料停留时间并辅助调节锅炉飞灰循环量。有如下优点：一是延长炉膛流程达6-8s，比一般锅炉提高50%，满足一次性穿过炉膛而不被分离器分离返回的细灰基本燃尽的要求；二是加强炉内循环：一级水冷槽型分离器效率40-60%，分离的飞灰沿后墙往下流，返回炉膛下部，属炉内循环；三是降低炉外循环倍率，二级水冷槽型分离器效率60-85%，炉外循环倍率相对低；四是炉膛上部温度850-920℃均匀且不降低。通过三级分离返料，炉膛上部含碳细灰浓度高，保证上部温度850-1000℃均匀不降低；运行过程中，通过向风室内加入0-30%尾部烟气，既维持床内流化均匀稳定，又控制过量空气系数，下部缺氧和均匀稳定燃烧抑制了NOX的产生；炉膛上部高浓度炽热炭粒形成了对NOX的强还原性条件，并扩展了高度，还原反应降低了NOX排放。本技术装置能实现纯燃700-1600kcal/kg低热值燃料，燃烧效率高，调节范围大，而且床内流化均匀稳定，过量空气系数小，炉膛膜式壁无磨损，NOX排放低（＜200mg/m3），便于SNCR和SCR达到超低排放。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图；图2为图1中A-A向视图；图3为图1中B-B向视图。图中：1、炉膛，2、等压风室，3、小风帽布风板，4、放渣管，5、定向风帽，6、高位埋管，7、进料口，8、一级水冷槽型分离器，9、二级水冷槽型分离器，10、一级U型返料器，11、防磨扁钢，12、高温过热器，13、低温过热器，14、高温省煤器，15、选择性多管分离器，1501、第一飞灰出口，1502、第二飞灰出口，16、螺旋叶片，17、二级U型返料器，18、流量调节阀，19、中温省煤器，20、低温省煤器，21、空气预热器，22、中间储灰仓和气力输送设备。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图1所示，本实施例包括炉膛1，炉膛1下方设置有等压风室2，并通过小风帽布风板3与等压风室2连通，其上方设置有高位埋管6和进料口7。小风帽布风板3靠近前墙10排布置定向风帽5，靠近返料口布置放渣管4。炉膛1烟气出口处顺序设置一级水冷槽型分离器8和二级槽型分离器9。二级槽型分离器9通过一级U型返料器10连接到炉膛返料口处。二级槽型分离器9烟气出口顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉，包括炉膛，所述炉膛的下方设有等压风室，所述等压风室通过布风板与等压风室连通，其特征在于：所述布风板的上方设有高位埋管，所述炉膛的下部一侧设有进料口，另一侧设有返料口，所述炉膛的下部在靠近返料口处设有放渣管，炉膛上部的烟气出口处依次设有一级水冷槽型分离器和二级水冷槽型分离器，所述二级水冷槽型分离器通过一级U型返料器与炉膛的返料口连接，所述二级水冷槽型分离器的烟气出口处设有烟气通道，所述烟气通道内设有选择性多管分离器，所述选择性多管分离器的第一飞灰出口通过二级U型返料器与炉膛的返料口连接，所述选择性多管分离器的第二飞灰出口与灰库连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉，包括炉膛，所述炉膛的下方设有等压风室，所述等压风室通过布风板与等压风室连通，其特征在于：所述布风板的上方设有高位埋管，所述炉膛的下部一侧设有进料口，另一侧设有返料口，所述炉膛的下部在靠近返料口处设有放渣管，炉膛上部的烟气出口处依次设有一级水冷槽型分离器和二级水冷槽型分离器，所述二级水冷槽型分离器通过一级U型返料器与炉膛的返料口连接，所述二级水冷槽型分离器的烟气出口处设有烟气通道，所述烟气通道内设有选择性多管分离器，所述选择性多管分离器的第一飞灰出口通过二级U型返料器与炉膛的返料口连接，所述选择性多管分离器的第二飞灰出口与灰库连接。


2.根据权利要求1所述的纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉，其特征在于：所述布风板在靠近前墙的十排布置定向风帽。


3.根据权利要求2所述的纯燃低热值煤矸石三级分离流化床锅炉，其特征在于：所述布风板上的风帽直径为30-50mm，风帽上的透风孔直径为4.5-5mm，相邻风帽间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伟，吴献忠，郑德明，
申请(专利权)人：湖南湘慧达新能源科技发展有限公司，吴献忠，
类型：新型
国别省市：湖南;43