一种循环流化床锅炉飞灰再循环装置及飞灰再循环方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种循环流化床锅炉飞灰再循环装置及飞灰再循环方法，锅炉烟气出口与旋风分离器连通，旋风分离器气体出口经换热器与除尘器连通，旋风分离器固体出口与返料器的大颗粒高温灰进口连通，除尘器气体出口与烟囱连通，除尘器固体出口经仓泵与输灰母管连通，输灰母管出口一路与灰库连通，另一路与返料器的循环灰进口连通，返料器出口与锅炉炉膛连通；旋风分离器捕集下来900℃左右的大颗粒高温灰与除尘器捕集下150℃以下的低温循环灰混合，混合后进入炉膛的循环灰温度高达850℃，提高循环灰中未燃尽的碳颗粒在炉膛内的燃烧、燃尽性能，有效降低飞灰含碳量和提高炉内脱硫用石灰石利用率的，运行安全稳定、能够循环流化床锅炉的飞灰再循环装置。

Circulating fluidized bed boiler fly ash recirculation device and fly ash recycling method

The invention provides a device of fly ash recirculation and fly ash recycling method of circulating fluidized bed boiler, boiler flue gas outlet is communicated with the cyclone separator, cyclone separator gas outlet is communicated through a heat exchanger and a dust collector, cyclone separator and solid outlet return feeder granular high temperature ash inlet, gas outlet communicated with a chimney dust collector, dust collector solid export by pump and ash pipe connected, ash pipe exports road and ash storage connectivity, the other way is communicated with the inlet circulating ash return feeder, return feeder and boiler furnace outlet; cyclone down 900 degrees around the large particles of high temperature ash and dust catcher under 150 the temperature is below the circulating ash mixed, circulating ash mixed into the furnace temperature up to 850 DEG C, improve the performance of unburned carbon particles in circulating ash in the furnace to burn, there are The utility model can effectively reduce the carbon content in fly ash and improve the utilization rate of limestone in the furnace, and is safe, stable and can be used as a fly ash recycling device of a circulating fluidized bed boiler.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高效清洁燃烧领域，特别涉及。
技术介绍
循环流化床锅炉由于具有燃料适应性广、清洁燃烧等优点，在我国发展迅速，并占有我国能源市场较大的市场份额。燃煤在循环流化床锅炉内燃烧、脱硫剂在炉内脱硫之后，所产生的高温烟气携带大量颗粒(包含:煤灰和脱硫产物、未燃尽的碳颗粒、未反应的脱硫齐U)离开锅炉后进入旋风分离器进行气固分离，大颗粒高温灰被捕集下来经立管和返料器返回炉膛，烟气携带细颗粒(即飞灰)进入换热器放热后进入除尘器，绝大部分飞灰(超过99%)被除尘器捕集并送往灰库，除尘后的清洁烟气经烟?排入到大气当中。由于煤颗粒在炉膛内的停留时间有限、循环流化床锅炉燃烧温度较低(一般低于9500C )等原因，锅炉的飞灰含碳量一般在3%至20%之间，甚至高达30%，循环流化床锅炉的飞灰含碳量高是导致锅炉效率降低的主要原因之一。绝大部分循环流化床锅炉用石灰石粉作为脱硫剂进行炉内脱硫，由于石灰石粉在炉内停留时间短等原因，为了达到理想的脱硫效率，一般需要过多添加脱硫剂，钙硫摩尔比一般在2.5以上，石灰石的利用率一般低于40%，如果石灰石粉的粒度偏小，颗粒度过小的石灰石粉经煅烧后还未在炉膛内充分参与脱硫反应就被烟气携带出炉膛、进入除尘器内并被收集、输送到灰库中，石灰石的利用率更低，脱硫用石灰石耗量大。为了实现脱硫目的往炉膛内过多添加脱硫剂存在如下缺点:(I)脱硫剂成本增加；(2)石灰石在炉内分解吸热，降低锅炉效率；(3)石灰石输送系统输送量增加，故障率提高；(4)飞灰量增加，除尘器和输灰系统的负荷增加、故障率增加，造成烟气的粉尘排放浓度超标；(5)飞灰中含有大量未参与脱硫反应的煅烧石灰石粉,不利于飞灰作为水泥的原料，难于综合利用。为了解决循环流化床锅炉飞灰含碳量高、脱硫剂利用率偏低等问题，飞灰再循环技术得到应用:将除尘器捕集下来的飞灰通过输送装置送回到炉膛，飞灰中未燃尽的碳粒在炉膛内再次进行燃烧，未参与脱硫反应的煅烧石灰石颗粒再次参与脱硫反应。通过采用飞灰再循环技术，锅炉飞灰的含碳量明显降低、石灰石的利用率显著提高。有研究结果表明，循环流化床锅炉安装飞灰再循环装置后，锅炉的飞灰含碳量从37%降低到20%，二氧化硫的排放浓度从300mg/m3以上降低到100mg/m3以下；燃用无烟煤的循环流化床锅炉采用飞灰再循环技术后，飞灰含碳量从24%降低到19%，节能效益显著；大型循环流化床锅炉采用飞灰再循环技术可以有效提高石灰石的利用率和脱硫效率。但是，现有的循环流化床锅炉飞灰再循环技术存在如下不足:(I)循环灰进入炉膛的温度偏低。除尘器收集的飞灰温度一般在150°C以下，经过飞灰再循环系统返回炉膛的循环灰温度更低，不利于返回炉膛的循环灰中碳颗粒的燃烬和石灰石颗粒的脱硫。(2)有的装置设置了循环灰中间存储仓，存储仓占用一定空间，投资成本增加；循环灰经过一定存储时间后温度进一步降低，不仅不利于循环灰返回炉膛后碳颗粒的燃烬和石灰石颗粒的脱硫，存储仓内的循环灰变成冷灰后流动性能变差，气力输送消耗的电能增加；由于循环灰中含有大量CaO，冷却后CaO的吸水性、粘接性特别强，非常容易发生存储仓内再循环灰板结、气力输送管道堵塞等问题。(3)设置循环灰的中间存储仓，再将存储仓内的循环灰输送到炉膛，属于二级输送。除第一级输送需要消耗压缩空气外，第二级输送需要罗茨风机等高压风机提供输送空气，消耗动力增加。上述分析表明，飞灰再循环技术可以提高锅炉效率、提高炉内脱硫系统的石灰石的利用率。但是，飞灰再循环技术目前还存在系统复杂、运行能耗高、系统运行不稳定、锅炉飞灰含碳量高和脱硫用石灰石利用率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构紧凑、运行能耗低、运行安全稳定、能够有效降低飞灰含碳量和提高炉内脱硫用石灰石利用率的循环流化床锅炉飞灰再循环装置及飞灰再循环方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种循环流化床锅炉飞灰再循环装置，锅炉烟气出口与旋风分离器连通，旋风分离器气体出口经换热器与除尘器连通，旋风分离器固体出口与返料器的大颗粒高温灰进口连通，除尘器气体出口与烟囱连通，除尘器固体出口经仓泵与输灰母管连通，输灰母管出口分为两路，一路与灰库连通，另一路与返料器的循环灰进口连通，返料器出口与锅炉炉膛连通。所述输灰母管出口安装有三通管结构的分配器，分配器进口与输灰母管出口连通，分配器一出口安装排灰开关阀后与灰库连通，分配器另一出口安装循环灰开关阀后与返料器的循环灰进口连通。所述输灰母管上连接有向输灰母管提供输送飞灰用压缩空气的储气罐。所述返料器出口通过返料斜管与锅炉炉膛、风室、给煤口、脱硫剂喷口连通。所述仓泵的进口和出口处分别设置有仓泵进料阀和仓泵出料阀。一种飞灰再循环装置的飞灰再循环方法，包括以下步骤:步骤一，锅炉中煤炭燃烧生成的烟气携带未燃尽的残余物离开炉膛，经烟道进入到旋风分离器，高温大颗粒高温灰被旋风分离器捕集后送入返料器中；步骤二，烟气携带飞灰离开旋风分离器经换热器换热、降温后进入除尘器中，飞灰被除尘器捕集下来，洁净的烟气经烟?排放到大气中，除尘器捕集下来的飞灰经仓泵送入输灰母管中；步骤三，进入输灰母管的飞灰一部分排放到灰库，另一部分送入返料器中与旋风分离器捕集下来的高温大颗粒高温灰混合后，经返料斜管返回炉膛。所述输灰母管出口安装有三通管结构的分配器，分配器进口与输灰母管出口连通，分配器一出口安装排灰开关阀后与灰库连通，分配器另一出口安装循环灰开关阀后与返料器的循环灰进口连通；步骤三中通过控制排灰开关阀和循环灰开关阀的开启或关闭，实现飞灰排放到灰库和返回炉膛的量的比例。所述步骤三中，当飞灰含碳量和飞灰中氧化钙含量降低到一定值时，增加排灰开关阀的开启次数、减少循环灰开关阀的开启次数，以降低返回炉膛的飞灰量与排放到灰库的飞灰量的比例，即降低飞灰再循环倍率；当飞灰含碳量和飞灰中氧化钙含量上升到一定值时，减少排灰开关阀的开启次数、增加循环灰开关阀的开启次数，增加返回炉膛的飞灰量与排放到灰库的飞灰量的比例，即增加飞灰再循环倍率。所述输灰母管连接有为其提供输送飞灰用压缩空气的储气罐。本专利技术的旋风分离器捕集下来的温度为900°C左右的大颗粒高温灰进入返料器，来自于仓泵的150°C以下的低温循环灰经循环灰进口进入返料器，并在返回炉膛前与大颗粒高温灰混合，由于大颗粒高温灰流量一般是循环灰流量的30至50倍，二者混合后的平均温度高达850°C以上，大幅度提高了循环灰中未燃尽的碳颗粒在炉膛内的燃烧、燃尽性能，以及循环灰内石灰石的脱硫性能，本专利技术的优点明显高于传统的直接将低温循环灰送到炉膛的飞灰再循环装置，有效降低飞灰含碳量和提高炉内脱硫用石灰石利用率，通过返料器混合煤灰，结构紧凑、运行安全稳定的循环流化床锅炉飞灰再循环装置。进一步，本专利技术通过循环流化床锅炉的飞灰再循环装置的输灰母管上设置分配器、以及配套的排灰开关阀和循环灰开关阀，可以有效控制被除尘器捕集下来的飞灰返回炉膛的灰量与排放到灰库的灰量之比，实现对飞灰含碳量和炉内脱硫用石灰石利用率的控制。本专利技术还具有如下优点:本专利技术采用一级输送，将再循环灰直接从仓泵输送到返料器、炉膛，省去现有技术中飞灰再循环装置普遍采用的循环灰的中间存储仓，节省了存储仓的占地空间及初投资成本，结构简单。本专利技术输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环流化床锅炉飞灰再循环装置，其特征在于：锅炉烟气出口与旋风分离器（15）连通，旋风分离器（15）气体出口经换热器（17）与除尘器（19）连通，旋风分离器（15）固体出口与返料器（7）的大颗粒高温灰进口连通，除尘器（19）气体出口与烟囱（20）连通，除尘器（19）固体出口经仓泵（22）与输灰母管（4）连通，输灰母管（4）出口分为两路，一路与灰库（25）连通，另一路与返料器（7）的循环灰进口（13）连通，返料器（7）出口与锅炉炉膛（9）连通。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉飞灰再循环装置，其特征在于:锅炉烟气出口与旋风分离器(15)连通，旋风分离器(15)气体出口经换热器(17)与除尘器(19)连通，旋风分离器(15)固体出口与返料器(7 )的大颗粒高温灰进口连通，除尘器(19)气体出口与烟囱(20)连通，除尘器(19)固体出口经仓泵(22)与输灰母管(4)连通，输灰母管(4)出口分为两路，一路与灰库(25)连通，另一路与返料器(7)的循环灰进口(13)连通，返料器(7)出口与锅炉炉膛(9)连通。2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉飞灰再循环装置，其特征在于:所述输灰母管(4)出口安装有三通管结构的分配器(3)，分配器(3)进口与输灰母管(4)出口连通，分配器(3) —出口安装排灰开关阀(2)后与灰库(25)连通，分配器(3)另一出口安装循环灰开关阀(6)后与返料器(7)的循环灰进口(13)连通。3.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉飞灰再循环装置，其特征在于:所述输灰母管(4)上连接有向输灰母管提供输送飞灰用压缩空气的储气罐(5)。4.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉飞灰再循环装置，其特征在于:所述返料器(7 )出口通过返料斜管(8 )与锅炉炉膛(9 )、风室(10 )、给煤口( 11)、脱硫剂喷口( 12 )连通。5.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉飞灰再循环装置，其特征在于:所述仓泵(22 )的进口和出口处分别设置有仓泵进料阀(21)和仓泵出料阀(23 )。6.一种基于权利要求1飞灰再循环装置的飞灰再循环方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一，锅炉中煤炭燃烧生成的烟气携带未燃尽的残余物离开炉膛(9)，经烟道(14)进入到旋风分离器...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秀锦，
申请(专利权)人：凤阳海泰科能源环境管理服务有限公司，
类型：发明
国别省市：