带高温分离器的高、低混合流速循环流化床锅炉制造技术

一种带高温分离器的高、低混合流速循环流化床锅炉，包括炉膛、炉壁，炉膛下部安装有埋管和布风板，布风板底下为风室，炉膛顶上安装有锅筒；炉膛横截面下大上小，炉壁采用膜式水冷壁，并且锅炉内置高温分离器，炉膛上部出口连接高温分离器上部进口，高温分离器采用水冷壁结构，高温分离器的前墙就是炉膛的后墙，高温分离器底端通过返料装置连接至炉膛下部。本实用新型专利技术结构紧凑，占地面积小，携带能力强，分离效果好，磨损大为减轻，设备使用寿命长，燃烧效率高，环保性能好，极大地提高了锅炉的技术性能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锅炉装置，具体为一种带高温分离器的高、低混合流速循环 流化床锅炉。技术背景循环流化床锅炉技术是上世纪70年后发展起来的一项新型燃煤锅炉技术。我国 也于80年代初开始了循环流化床锅炉的研发。由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广，燃 烧强度和燃烧效率高，环保性能好，利于大型化，负荷调节范围大(110%-25%)等优点，而 获得迅速推广。我国的十一五发展纲要中明确指出用循环流化床锅炉改造和替代现有的低 效工业锅炉，目前的工业锅炉统计表明容量70%的锅炉为循环流化床锅炉。但是，循环流化床也有一些缺点，主要是(1)高循环倍率流化床锅炉的炉膛大， 初投资大，特别是不易小型化。(2)分离循环系统复杂，自身电耗大。(3)循环灰浓度大， 受热面磨损大等，特别是我国许多锅炉，其循环流化床锅炉并非自主创新设计的产品，因此 对其认识不够深刻，造成目前我国循环流化床锅炉，种类繁多，热效率参差不齐，低的不到 65%，飞灰含碳量高的达到40%以上，由于锅炉受热面磨损严重，致使锅炉稳定运行周期不 确定，有的能连续运行3000小时以上，有的不到200小时。由于在多数企业，作为动力源的 锅炉的稳定运行非常重要，而因磨损造成故障的不确定，往往给企业带来灾难性的损失。针 对不同锅炉厂，各种不同形式的循环流化床锅炉的共同问题热效率低、锅炉出力不足、受 热面磨损严重等，造成这些问题的根源是，原有的循环流化床锅炉理论存大四个误区(1) 循环流化床的炉膛设计要根据不同的煤种设计，只有定性的分析，没有定量的数据，事实上 许多厂家并没有按照煤种设计；(2)评价分离器的分离效果，在热态下无法用监测的分离 效率这一指标确定；(3)对于打破灰包碳的机理没有充分论述；(4)用炉内烟气停留时间评 价过于理论化，对于第一线的技术人员，难以评价。通常得出高速床热效率高，低速床热效 率低，小吨位的锅炉热效率低，大吨位锅炉热效率高的结论。过分强调循环倍率，炉内的流 速高造成磨损严重，影响长期稳定运行
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是解决上述现有技术存在的问题，而提供一种 带高温分离器的高、低混合流速循环流化床锅炉，结构紧凑，占地面积小，携带能力强，分离 效果好，磨损大为减轻，设备使用寿命长，燃烧效率高，飞灰含碳量小于5%，热效率达90% 以上，环保性能好。本技术采用的技术方案是这种带高温分离器的高、低混合流速循环流化床 锅炉，包括炉膛、炉壁，炉膛下部安装有埋管和布风板，布风板底下为风室，炉膛顶上安装有 锅筒；炉膛横截面下大上小，炉壁采用膜式水冷壁，并且锅炉内置高温分离器，炉膛上部出 口连接高温分离器上部进口，高温分离器采用水冷壁结构，高温分离器的前墙就是炉膛的 后墙，高温分离器底端通过返料装置连接至炉膛下部。上述技术方案中，高温分离器为上排气旋风分离器，炉膛上部出口气流切向进入 尚温分罔器。上述技术方案中，高温分离器的灰斗及料腿也采用水冷壁结构。上述技术方案中，炉膛内从布风板风帽小孔中心线至炉膛出口中心线的锅炉有效 容积大于4. 2045V_°_125，其中V为煤的干燥基挥发份。上述技术方案中，高温分离器必须布置在过热器以前，才能防止过热器、省煤器的 磨损，保证过热器的寿命大于10年，省煤器寿命大于5年。本技术技术特点(1)、采用高、低混合流速循环流化床燃烧方式锅炉上部为高流速，携带能力强，分离效率高，循环倍率高；下部为低速床，即磨损 严重的密相区为低流速，所以磨损大为减轻。(2)、采用内置水冷上排气高温旋风分离器A、采用内置方形分离器结构形式，分离器前墙就是炉膛后墙，分离器、料斗与锅炉 为一个整体，锅炉结构布置紧凑，占地面积小。B、采用上排气旋风分离器，成为当今循环流化床锅炉的主流分离器形式，分离效 率高，分离效果好。C、分离器采用水冷结构，分离器既是锅炉蒸发受热面的一部分，同时又保护分离 器免受高温烟气烧坏，与绝热型旋风分离器相比，使用寿命及检修周期都大大延长，成为当 今最为先进的分离器。D、分离器灰斗及料腿为水冷形式，可将分离下来的飞灰适当冷却，避免飞灰重燃 结焦，堵塞返料管。E、采用高温分离，分离器置于过热器前，返料温度高，物料返回炉膛后重燃条件 好，有利于飞灰的燃尽。同时由于对烟气中的飞灰进行了分离，使进入过热器的烟气含尘浓 度大为降低，减轻了过热器的磨损。F、采用这一次技术，飞灰含碳量可以降到5 %以内，热效率达到90 %以上。(3)带高温分离器的高、低混合流速循环流化床锅炉是历时数年、独立研发成功的 高科技产品。已有超100台以上的成功试验案例，单台最长稳定运行超过10年。主要包括以下三点核心内容A、锅炉有效容积大于4. 2045XV_°_125(其中V为煤的干燥基挥发份)；B、分离效果好，即分离下来的灰小于0.08mm的大于80%，阻力低，阻力小于 800Pa ；C、一定要有切向旋转燃烧过程，才能打破灰包碳，有利燃烬。本技术彻底解决了目前在用的多数循环流化床锅炉所存在的热效率偏低、受 热面磨损严重等问题，符合国家十分紧迫的节能减排形势和政策导向，是传统高污染、高能 耗燃煤工业锅炉的升级换代产品。技术指标燃烧效率≥98%锅炉热效率≥90%飞渣中的可燃物≤2%飞灰中的可燃物彡4%排烟温度彡140%给水温度150°C负荷调节范围60-110%烟气黑度<格林曼一级附图说明图1为本技术实施例结构示意图图2为图1的侧视图图3为高温分离器结构示意图图4为图3的侧视图图5为图3的A-A视图图6为图3的B-B视图具体实施方式参见附图，本技术的带高温分离器的高、低温合流速循环流化床锅炉，包括炉 膛1、炉壁2，炉膛1下部安装有埋管3和布风板4，布风板4底下为风室，炉膛1顶上安装 有锅筒5，炉膛1横截面下大上小，炉壁2采用膜式水冷壁，并且锅炉内置高温分离器6，炉 膛1上部出口连接高温分离器6上部进口，高温分离器6采用水冷壁结构，高温分离器6的 前墙就是炉膛1的后墙，高温分离器6底端通过返料装置连接至炉膛1下部。高温分离器 6为上排气旋风分离器，炉膛1上部出口气流切向进入高温分离器6内。炉膛内从布风板风帽小孔中心线至炉膛出口中心线的锅炉有效容积大于 4. 2045V_°_125，其中V为煤的干燥基挥发系数。本技术的锅炉后端还通过烟室7连接烟井8，烟井8内从上至下依次安装有过 热器9、省煤器10、空气预热器11及烟气出口 12.图3、图5中的标注如下13-分离器前墙下集箱，14-分离器侧下集箱，15-分离器 前墙管系，16-分离器前墙上集箱，17-分离器导气管，18-分离器联通集箱，19-分离器侧墙 管系，20-分离器后墙管系，21-分离器后墙下集箱，22-分离器隔墙管系。下面对本技术锅炉结构的有效容积及其典型案例作进一步详细说明为提高循环流化床的热效率和有效地解决磨损问题、提供完整的技术途径与解决 方案所谓锅炉有效容积指的是从布风板风帽小孔中心线到炉膛出口中心线，炉膛里 温度高于850°C (无烟煤高于930°C)的容积除以锅炉的吨位。根据多年的实践经验，通过对约500台循环流化床锅炉运行试验数据统计分析， 认为不论什么煤种、不论高速床、低速床锅炉，要想热效率大于90%，飞灰含碳小于4%、 燃烧效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带高温分离器的高、低混合流速循环流化床锅炉，包括炉膛、炉壁，炉膛下部安装有埋管和布风板，布风板底下为风室，炉膛顶上安装有锅筒；其特征在于炉膛横截面下大上小，炉壁采用膜式水冷壁，并且锅炉内置高温分离器，炉膛上部出口连接高温分离器上部进口，高温分离器采用水冷壁结构，高温分离器的前墙就是炉膛的后墙，高温分离器底端通过返料装置连接至炉膛下部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何相助，
申请(专利权)人：长沙互创洁净能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]