一種循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，涉及循環(huán)流化床鍋爐領(lǐng)域，包括燃料原料輸送裝置，爐膛，二次風(fēng)裝置，還包括與燃料原料輸送裝置連通的燃料分級裝置，燃料分級裝置還分別與爐膛以及爐膛的密相區(qū)連通，燃料分級裝置將燃料原料輸送裝置輸送的燃料原料分成至少兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，其他級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置送入爐膛。本實(shí)用新型專利技術(shù)是一種既能降低氮氧化物生成量又能實(shí)現(xiàn)燃料高效燃燒的循環(huán)流化床鍋爐多重分級高效燃燒低排放燃燒系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及循環(huán)流化床鍋爐領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
循環(huán)流化床鍋爐多采用密相區(qū)集中給煤，密相區(qū)上部二次風(fēng)分級送風(fēng)方式。隨著鍋爐容量不斷增大，在燃用容易著火、燃盡的煤種時，燃料在密相區(qū)燃燒份額大，造成密相區(qū)溫度偏高，稀相區(qū)燃燒份額小，放熱量不足，爐膛稀相區(qū)溫降過大，換熱動力降低，需要換熱面積增多。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)燃燒動力場直接影響到鍋爐的整體性能，合理的燃料和風(fēng)的給入方式是優(yōu)化爐內(nèi)燃燒的關(guān)鍵。循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)作為燃料主燃區(qū)，燃燒份額大，放熱多，但為了避免密相區(qū)受熱面的磨損問題，敷設(shè)了大量低換熱系數(shù)防磨澆注料，造成密相區(qū)受熱面吸熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于放熱量，密相區(qū)超溫嚴(yán)重影響到燃燒的安全性。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求不斷提高，現(xiàn)有和新建的循環(huán)流化床鍋爐均面臨著進(jìn)一步降低爐內(nèi)氮氧化物生成量的問題。尤其是對于燃用高灰分、粗粒徑、高揮發(fā)分、高含氮量燃料的循環(huán)流化床鍋爐，存在燃料沿爐膛高度方向的燃燒放熱不均的問題，爐膛密相區(qū)燃燒放熱集中，吸熱較弱，爐膛中下部一般都會出現(xiàn)一個比較高的燃燒峰值溫度，增加了熱力型氮氧化物的生成。降低爐內(nèi)燃燒溫度和分級配風(fēng)是有效緩解NOx排放的主要方法，通過在密相區(qū)創(chuàng)造一個深度還原區(qū)可有效降低NO的產(chǎn)生，然而這樣又會在很大程度上影響到燃料的充分燃燒，增加底渣含碳量，增加鍋爐的機(jī)械不完全燃燒損失。對于本身就已經(jīng)采用了空氣分級燃燒技術(shù)的循環(huán)流化床鍋爐而言，空氣分級的程度越大，氮氧化物的減排程度也就越大；但是，隨著空氣分級的程度加大，爐膛內(nèi)處于還原性氣氛的區(qū)域也越大，這些區(qū)域出現(xiàn)結(jié)渣和高溫還原性腐蝕的機(jī)率也將增加，底渣含碳量也會越大，將對鍋爐的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行造成影響。因此，設(shè)計出既能降低氮氧化物生成量又能實(shí)現(xiàn)燃料高效燃燒的循環(huán)流化床鍋爐多重分級高效燃燒低排放燃燒系統(tǒng)是十分必要的。隨著循環(huán)流化床鍋爐容量的不斷增大，爐膛蒸發(fā)受熱面面積不斷增大，受限于爐膛流化風(fēng)速限制，爐膛截面尺寸固定，造成爐膛高度不斷提高。循環(huán)流化床采用密相區(qū)給煤，密相區(qū)燃燒份額大，造成爐膛密相區(qū)溫度過高，爐膛上部燃燒放熱量少，爐膛出口溫度降低太多，爐膛內(nèi)上下溫度偏差太大，不利于爐內(nèi)溫度場的穩(wěn)定。爐膛密相區(qū)集中給煤，造成密相區(qū)燃燒份額大，溫度偏高；由于流化風(fēng)速不足以滿足密相區(qū)燃料的燃盡，且燃燒時間較短，造成大量未燃盡碳和CO在密相區(qū)上部，而爐膛截面尺寸過大，二次風(fēng)穿透能力不足，造成爐膛中間局部缺氧，未燃盡損失較大。密相區(qū)高溫和二次風(fēng)口局部富氧有助于NO的生產(chǎn)，不利于控制NOx排放。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于：提出一種既能降低氮氧化物生成量又能實(shí)現(xiàn)燃料高效燃燒的循環(huán)流化床鍋爐多重分級高效燃燒低排放燃燒系統(tǒng)。本技術(shù)的目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，包括燃料原料輸送裝置，爐膛，二次風(fēng)裝置，還包括與燃料原料輸送裝置連通的燃料分級裝置，燃料分級裝置還分別與爐膛以及爐膛的密相區(qū)連通，燃料分級裝置將燃料原料輸送裝置輸送的燃料原料分成至少兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，其他級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置送入爐膛。作為選擇，燃料分級裝置將燃料原料分成兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，第二級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置送入爐膛。作為選擇，燃料分級裝置將燃料原料分成三級，二次風(fēng)裝置為兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，第二、三級的細(xì)煤粉分別由一二級二次風(fēng)裝置送入爐膛。作為選擇，燃料分級裝置為流化床，床下設(shè)置流化風(fēng)室。作為進(jìn)一步選擇，流化床采用二次風(fēng)或冷風(fēng)為流化風(fēng)。作為選擇，二次風(fēng)裝置位于爐膛密相區(qū)上方。作為選擇，第一級的粗煤粒送入爐膛的位置距爐膛布風(fēng)板不超過1米。作為選擇，第一級的粗煤粒送入爐膛的給煤口設(shè)置有給煤風(fēng)管。作為選擇，爐膛出口連接有分離器，分離器分離下來的顆粒物重新送回爐膛密相區(qū)。作為選擇，燃料分級裝置內(nèi)部壓力高于爐膛內(nèi)壓力。前述本技術(shù)主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本技術(shù)可采用并要求保護(hù)的方案：如本技術(shù)，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本專利技術(shù)方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本技術(shù)所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。本技術(shù)的有益效果：1、由于直接送入密相區(qū)燃料量減少，降低密相區(qū)燃燒份額，可降低密相區(qū)溫度。2、細(xì)煤粉通過上部燃燒，增大燃燒空間，可提高上部爐膛溫度，提高爐膛溫度均勻性。3、部分細(xì)顆粒燃料和揮發(fā)分通過二次風(fēng)混合預(yù)熱后，從密相區(qū)上部噴入爐膛內(nèi)部，有助于著火和燃盡。揮發(fā)分和細(xì)煤粉在上部送入再燃，可有效還原NO，降低NOx排放值。4、與單純分級配風(fēng)方法相比，該系統(tǒng)可有效降低底渣含碳量，提高鍋爐燃燒效率。附圖說明圖1是本技術(shù)實(shí)施例的布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的局部放大示意圖；圖中，1)外循環(huán)回料腿，2)密相區(qū)，3)主風(fēng)室，4)給煤風(fēng)管，5)給煤管，6)粗細(xì)分級流化床，7)給煤機(jī)，8)二次風(fēng)裝置，9)分離流化床風(fēng)室，10)爐膛，11)分離器，12)立管，13)尾部水平煙道。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步的說明。參考圖1、2所示，一臺燃料分級空氣分級燃燒的循環(huán)循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)主要包括燃燒系統(tǒng)、爐膛10、主風(fēng)室3、分離器11。燃料和空氣通過燃燒系統(tǒng)送入爐膛10內(nèi)燃燒，合理的物料循環(huán)和空氣動力場有利于爐內(nèi)的燃燒。較細(xì)的顆粒通過爐膛10出口進(jìn)入分離器11，大部分顆粒被分離器11分離下來，通過立管12和外循環(huán)回料腿1重新送回爐膛10密相區(qū)，煙氣和飛灰進(jìn)入尾部水平煙道13，加熱尾部對流換熱管束。本專利技術(shù)采用小型類流化床6對寬篩分給煤按照粒徑進(jìn)行自選分級(兩級或多級)，并在爐膛10高度方向分級給入。具體流程結(jié)合附圖描述如下：原煤通過給煤機(jī)7輸送至粗細(xì)分級流化床6，床下設(shè)置流化風(fēng)室9，流化風(fēng)可采用熱二次風(fēng)或其他冷風(fēng)（根據(jù)煤質(zhì)情況和實(shí)際工程設(shè)計需要）。給煤在流化床內(nèi)流化混合，較粗煤粒通過給煤管5送入爐膛密相區(qū)2燃燒，給煤口距布風(fēng)板不超過1米，為了保證給煤的順利給入，給煤口需要專門設(shè)置給煤風(fēng)管4。較細(xì)的煤粉、熱解揮發(fā)分被吹到上部和上二次風(fēng)裝置8充分混合，隨高速噴管送入爐膛內(nèi)燃燒，爐膛出口過量空氣系數(shù)應(yīng)該控制在1.1～1.4之間。粗細(xì)分級流化床6將原煤分成兩級的話，其中第一級的粗煤粒通過給煤管5送入爐膛10的密相區(qū)2，第二級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置8送入爐膛10。粗細(xì)分級流化床6將原煤分成三級的話，對應(yīng)二次風(fēng)裝置8為兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)2，第二、三級的細(xì)煤粉分別由一二級二次風(fēng)裝置送入爐膛10。本系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要求燃料分級篩選系統(tǒng)內(nèi)部壓力高于爐膛內(nèi)壓力，通過壓力差，將燃料送入給煤管5內(nèi)，避免因爐內(nèi)熱煙氣發(fā)竄導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)燃料點(diǎn)燃，燒壞燃燒系統(tǒng)。以上所述僅為本技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本技術(shù)，凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，包括燃料原料輸送裝置，爐膛，二次風(fēng)裝置，其特征在于：還包括與燃料原料輸送裝置連通的燃料分級裝置，燃料分級裝置還分別與爐膛以及爐膛的密相區(qū)連通，燃料分級裝置將燃料原料輸送裝置輸送的燃料原料分成至少兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，其他級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置送入爐膛。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，包括燃料原料輸送裝置，爐膛，二次風(fēng)裝置，其特征在于：還包括與燃料原料輸送裝置連通的燃料分級裝置，燃料分級裝置還分別與爐膛以及爐膛的密相區(qū)連通，燃料分級裝置將燃料原料輸送裝置輸送的燃料原料分成至少兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，其他級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置送入爐膛。
2.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于：燃料分級裝置將燃料原料分成兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，第二級的細(xì)煤粉由二次風(fēng)裝置送入爐膛。
3.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于：燃料分級裝置將燃料原料分成三級，二次風(fēng)裝置為兩級，其中第一級的粗煤粒送入爐膛的密相區(qū)，第二、三級的細(xì)煤粉分別由一二級二次風(fēng)裝置送入爐膛。
4.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)流化床燃料粗細(xì)分級篩選分級燃燒系統(tǒng)，其特征在于：燃...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐國輝，龔留升，周棋，
申請(專利權(quán))人：東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51