循环流化床锅炉制造技术

本发明专利技术提供一种循环流化床锅炉（１０），其包括：炉（１２），其用于燃烧含碳燃料；至少一个出口通道（１４），其连接到炉的上部用于移除燃料燃烧生成的烟气和固体颗粒，每个出口通道设有颗粒分离器（１６），颗粒分离器（１６）与烟气管道（１８）附连用于传递清洁的烟气；返回管（２０），其用于传递分离的固体颗粒到炉的下部。该返回管设有气体密封件（２２）、热交换室（２４）、升降通道（３４）和溢流管道（４４），其中离开气体密封件的固体颗粒被引导到热交换室（２４）的上部且从热交换室的下部通过升降通道（３４）引导到炉或直接地从热交换室的上部通过溢流管道（４４）引导到炉，且存在至少一个降落管路（４２），其上部与升降通道（４４）的上部流动连通且下部与炉的下部流动连通，并且此外，溢流管道（４４）连接到降落管路的上部。该降落管路（４２）优选地还连接到燃料入口（５０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据独立权利要求的前序部分的循环流化床锅炉。因此本专利技术涉及一种循环流化床锅炉，其包括炉，其用于燃烧含碳燃料；至少一个出口通道，其连接到炉的上部用于从炉移除燃料燃烧生成的烟气和固体颗粒，每个出口通道设有颗粒分离器，颗粒分离器与烟气管道附连用于传递清除了固体颗粒的烟气从锅炉出去；以及返回管，返回管用于传递分离的固体颗粒到炉的下部，所述返回管设有气体密封件、热交换室、升降通道和溢流管道，其中离开气体密封件的固体颗粒被引导到热交换室的上部且从热交换室的下部通过升降通道引导到炉或直接从热交换室的上部通过溢流管道引导到炉。本专利技术的循环流化床锅炉可优选地为大型自然循环锅炉或直流锅炉，例如，用于发电或工业蒸汽生产。随着锅炉尺寸增加，壁表面积与炉体积的关系通常会变得不利，这可能产生问题，例如在控制锅炉，定位与炉相关的不同设备和管道以及进给和混合不同材料方面的问题。本专利技术特别地涉及解决与大型循环流化床锅炉相关的问题。
技术介绍
美国专利No. 7，240，639公开了一种循环流化床锅炉，其中，由固体分离器分离的热固体颗粒从返回管的气体密封件引导到与炉的下部整合的热交换室的上部，且进一步从热交换室的下部通过立管引导到炉或从热交换室的上部通过单独溢流管道直接引导到炉。 热交换室为流化室，这意味着在该室下部中设有装置，特别是用于流化气体的喷嘴和入口管路，通过它们可使形成于该室中的固体颗粒床流化。流化热交换室的热交换效率可在某种程度上通过改变流化速度(换言之，引入到该室的流化气体的流动速度)来调整。然而，溢流通道通过改变作为溢流从热交换室移除的固体颗粒的份额(share)提供了另一种很有效的调整热交换效率的方式。在美国专利No. 7，240，639中公开的布置中的问题在于用于冷却和未冷却的颗粒的返回管及单独的燃料进给通道使得该布置变得复杂且炉的下部的壁占据空间。根据在美国专利No. 7，240，639中公开的优选实施例，存在连接到热交换室的两个单独的升降通道， 这改进了冷却固体颗粒的均勻分配且由此促进了燃料的高效、低排放燃烧。美国专利No. 5，682，828公开了一种所谓的分开的气体密封件，其形成到颗粒分离器的返回管上，在该气体密封件中，颗粒分离器的竖直返回管连接到短流化水平管的一端，该管的另一端连接到上流支腿的下部。上流支腿为流化的、至少大部分为竖直的通道，其中固体颗粒由足够强烈的流化气流从通道的底部传递到其上部。根据美国专利 No. 5，682，828，横向管连接到上流通道的上部，具有从其两端直接通往炉的倾斜的下流通道。在该专利中公开的解决方案的问题在于待返回的固体颗粒可(例如)由于局部阻塞而漂流不对称地返回使得一个分支的质量流量大于另一分支的质量流量。美国专利No. 6，923，128公开了一种分开的气体密封件，其与美国专利 No. 5，682，828公开的气体密封件类似，除了连接到上流通道的上部的管路在中部弯曲且其指向下的分支为倾斜的且朝向炉倾斜。此外，连接到分支的竖直部分的上端与燃料的竖直入口管道连接。与气体密封件整合的返回管布置的常见问题在于不能布置包括溢流管与其相连的热交换室。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种循环流化床锅炉，其中上文讨论的现有技术的问题被最小化。本专利技术的一特殊目的在于提供一种紧凑的且高效的循环流化床锅炉，其具有设在颗粒分离器的返回管中的热交换器室，可调整热交换器室的热交换效率且固体颗粒在所有条件下从热交换器室均勻地分配在整个炉区域中。为了解决现有技术的上述问题，提供了一种循环流化床锅炉，其特征在独立权利要求的特征部分中公开。由此，根据本专利技术的循环流化床锅炉的特征在于至少一个降落管路被布置成与升降通道连接，该降落管路在其上部连接成与升降通道的上部流动连通且在其下部连接成与炉的下部流动连通，且溢流管道与降落管路的上部直接流动连通。降落管路是指大部分竖直或几乎竖直的管路或通道，材料通过其下部直接流到炉的下部。降落管路的尺寸优选地使得在正常操作期间，仅在连接到炉的降落管路的端部存在短流动材料柱且材料从大部分通道快速降落通过，由此通道大部分几乎为空的。溢流管道指从热交换室的上部到降落管路的上部的开口短通道或其它直接连接。 溢流管道被布置成与热交换室的上部结合，使得当热交换器中的流化床表面足够低时，从颗粒分离器返回的固体颗粒不通过溢流管道传递到降落管路，而是从上向下通过热交换通道，通过热交换室的下部中的开口或管道到升降通道的下部，且还通过升降通道的上部到降落管路。由此，固体颗粒必须在热交换室的热交换表面附近移动，由此当向在热交换表面上循环的热交换介质放热时它们冷却下来。相应地，当维持在热交换室中的流化床表面足够高时，从颗粒分离器返回的固体颗粒的一部分从热交换室的上部通过溢流管道直接传递到降落管路，而不会在热交换室的热交换表面上冷却。在某些情况下，可能仅具有连接到升降通道的一个降落管路，但根据本专利技术的最优选实施例，有在相同高度连接到一个升降通道的两个降落管路，两个降落管路的上部由溢流管道直接连接到热交换室的上部。这两个降落管路优选地布置于升降通道的不同侧使得升降通道和降落管路的上部在炉的最靠近的壁的方向中连续。在某些情况下，有利地可将多于两个的降落管路连接到一个升降通道，由此，优选地，有溢流管道连接到每个降落管路的上部。根据优选实施例，升降通道与两个降落管路连接，其中一个降落管路与溢流管道连接，但另一个降落管路不与溢流管道连接。在本专利技术的一些优选实施例中，一个热交换室可与两个或更多的升降通道连接， 其中每一个可能与一个或多个升降通道连接。根据最优选实施例，热交换室与两个升降通道连接，每个通道连接到一个降落管路。由此，升降通道优选地位于热交换室的相对侧上使得热交换室的炉侧部，升降通道和连接到它的降落管路的上部与最靠近的炉壁相邻平行地定位。通过增加降落管路的数量，能实现返回到炉的颗粒的很均勻分配。根据本专利技术的一个升降通道与两个降落管路连接的布置与在出版物US 5，682，828和US 6，923，128中所公开的布置的不同之处特别地在于从颗粒分离器返回的固体颗粒流动并不在气锁的升降通道中分流，而是在布置于气体密封件下游的热交换室的升降通道中分流，且因此能将溢流管道连接到降落管路且降落管路可在不同情形下充当在热交换表面上冷却的材料的排放通道或者充当未冷却材料的溢流通道。在根据本专利技术的布置中冷却的固体颗粒和未冷却的固体颗粒沿着相同的降落管路返回到炉时，该布置较为简单且节省用于炉的下部的壁的表面积。当使用多个降落管路时，能在根据本专利技术的布置中将冷却的颗粒和未冷却的颗粒均勻地分配到炉区域。当调整热交换室的热交换效率时，能优选地使用这样的流化速度，使得通过该速度从颗粒分离器到达的固体颗粒的一部分通过热交换室经由热交换表面漂流且固体颗粒的另一部分经由到降落管路的溢流管道直接从热交换室的上部移除。由此，降落管路同时充当用于冷却材料的排放管道和用于未冷却材料的溢流管道。当两个材料流在流的连接点中的流动方向向下时，如在上文所公开的调整方法中执行的，在降落管路中发生两个材料流的合并，优选该流彼此不干扰。因此，溢流管道优选地为短的向下导向的管道。而且，升降通道与降落管路的连接点优选地必须在某种程度上处于比本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种循环流化床锅炉（１０），其包括：炉，其用于燃烧含碳燃料；至少一个出口通道（１４），其连接到所述炉的上部用于从所述炉移除燃料燃烧生成的烟气和固体颗粒，每个出口通道设有颗粒分离器（１６），所述颗粒分离器（１６）与烟气通道（１８）附连用连接成与所述升降通道（４４）的上部流动连通且在其下部连接成与所述炉（１２）的下部流动连通，并且所述溢流管道（４４）与所述降落管路的上部直接流动连通。导到所述热交换室（２４）的上部且从所述热交换室的下部通过所述升降通道（３４）引导到所述炉或从所述热交换室的上部通过所述溢流管道（４４）直接引导到所述炉，特征在于至少一个降落管路（４２）被布置成与所述升降通道（３４）连接，所述降落管路在其上部于将清除了固体颗粒的烟气从所述锅炉传递出去；以及，返回管（２０），其用于将分离的固体颗粒传递到所述炉的下部，所述返回管（２０）设有气体密封件（２２）、热交换室（２４）、升降通道（３４）和溢流管道（４４），其中离开所述气体密封件的固体颗粒被引

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K考皮南，
申请(专利权)人：福斯特韦勒能源股份公司，
类型：发明
国别省市：FI